JP2016014436A - ギアードモータおよび自動開閉ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】アシストバネが接続されたアシスト歯車に対して、アシストバネを長期間にわたって安定した状態で接続させておくことのできるギアードモータおよび自動開閉ユニットを提供すること。
【解決手段】モータの回転を伝達する複数の歯車のうち、出力軸３は、アシストバネ７０が接続されたアシスト歯車として構成されている。出力軸３は、外周面に歯３５３が形成された金属製の筒体３５と、筒体３５に連結された樹脂製の軸体３０とを備えており、筒体３５には、アシストバネ７０の一方の端部７１が係合する可動側バネ係合部３５５が形成されている。かかる出力軸３は、筒体３５を用いたインサート成形によって製造される。
【選択図】図２

Description

本発明は、出力軸にアシストバネを設けたギアードモータ、および当該ギアードモータを備えた自動開閉ユニットに関するものである。

洋式トイレの便蓋や洗濯機の蓋等を自動開閉する自動開閉ユニットでは、ギアードモータの出力軸に蓋材を取り付けて、蓋体の駆動を行う。その際、蓋材に加わる重力と抗する方向の付勢力を発揮するアシストバネを設けることが提案されている（特許文献１）。例えば、特許文献１に記載のギアードモータでは、全体が樹脂製の出力軸にアシストバネを設けた構成が記載されている。

特開２０１４−８４９２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、アシストバネが樹脂製の出力軸に当接している構成を採用すると、長期間使用しているうちに、出力軸においてアシストバネの端部が当接している個所が変形し、アシストバネの端部が変化してしまう。かかる変化が発生すると、アシストバネの付勢力が低下し、最悪の場合、モータの駆動では、蓋材（出力軸）を駆動できなくなる。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、アシストバネが接続されたアシスト歯車に対して、アシストバネを長期間にわたって安定した状態で接続させておくことのできるギアードモータおよび自動開閉ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るギアードモータは、モータと、該モータの回転を伝達する複数の歯車と、を有し、前記複数の歯車には、回転方向の一方方向に付勢するアシストバネが接続されたアシスト歯車が含まれており、前記アシスト歯車は、外周面に歯が形成された金属製の筒体と、該筒体に連結された樹脂製の軸体と、を備え、前記筒体には、前記アシストバネの一方の端部が係合する可動側バネ係合部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るギアードモータにおいて、アシストバネが接続されたアシスト歯車は、外周面に歯が形成された金属製の筒体と、筒体に連結された樹脂製の軸体とを備え、金属製の筒体にアシストバネの一方の端部が係合する可動側バネ係合部が形成されている。このため、長期間使用しても、出力軸においてアシストバネの端部が当接している個所が変形することがないので、アシストバネを安定した状態で接続させておくことができる。それ故、アシストバネの付勢力が変化しにくい。また、アシスト歯車において、軸体が樹脂製であるため、軽量化やコストの低減等を図ることができるとともに、種々の形状を実現できる等の利点がある。

本発明において、前記可動側バネ係合部は、前記筒体において軸線方向の少なくとも一方の端面で開口する係合穴からなる構成を採用することができる。かかる構成によれば、アシストバネの端部を可動側バネ係合部（係合穴）に係合させることができる。また、筒
体が金属製であるため、可動側バネ係合部が係合穴であっても、係合穴周辺は十分な強度を有する。

本発明において、前記歯は、前記筒体のうち、角度範囲が３６０°未満の第１円弧部の外周面に形成されており、前記筒体のうち、前記歯が形成されていない第２円弧部に前記可動側バネ係合部が形成されている構成を採用することができる。かかる構成によれば、歯の存在にかかわらず、サイズ等が適正な可動側バネ係合部を設けることができる。

本発明において、前記第２円弧部の周方向の少なくとも一方の端部は、前記アシスト歯車の回転範囲を規制する回転規制部になっており、前記可動側バネ係合部、前記歯および前記回転規制部は、軸線方向で重なり、かつ、半径距離が重なる位置に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、可動側バネ係合部や回転規制部を筒体に設けても、筒体が金属製であるため、歯の変形等が発生しにくい。

本発明において、前記第２円弧部において、前記可動側バネ係合部が形成されている角度範囲は、周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが厚いことが好ましい。かかる構成によれば、可動側バネ係合部が係合穴であっても、係合穴周辺に十分な肉厚を確保することができる。従って、筒体を焼結等により形成するのに適している。

本発明において、前記筒体は、円筒体であって、前記軸体において前記筒体の内側に位置する部分の外周面には径方向に突出した凹部が周方向の複数個所に形成され、前記円筒体の内周面には、前記凹部に嵌る凸部が形成され、前記第２円弧部において、前記可動側バネ係合部が形成されている角度範囲の内周は、周方向で前記凸部に挟まれた個所より径方向内側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、可動側バネ係合部が係合穴であっても、係合穴周辺に十分な肉厚を確保することができる。従って、筒体を焼結等により形成するのに適している。

本発明において、前記アシスト歯車は、前記モータの回転を出力する出力軸であり、前記複数の歯車のうち、前記アシスト歯車と前記モータとの間に配置された歯車は、減速輪列を構成している構成を採用することができる。かかる構成によれば、アシスト歯車の回転角度範囲が狭いので、アシストバネを設けるのに適している。

本発明において、前記アシスト歯車は、前記筒体をインサート成形してなることが好ましい。かかる構成によれば、金属製の筒体と樹脂製の軸体とを備えたアシスト歯車を効率よく製造することができるので、製造コストを低減することができる。

本発明において、前記軸体において前記筒体から突出している部分のうち、前記可動側バネ係合部に対して軸線方向で隣り合う部分は、前記可動側バネ係合部より径方向の内側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、インサート成形する際、軸体を形成しようとする樹脂が可動側バネ係合部に流れ込みにくい。

本発明を適用したギアードモータは自動開閉ユニット等に用いることができ、自動開閉ユニットでは、前記出力軸には蓋材が連結される。

本発明に係るギアードモータにおいて、アシストバネが接続されたアシスト歯車は、外周面に歯が形成された金属製の筒体と、筒体に連結された樹脂製の軸体とを備え、金属製の筒体にアシストバネの一方の端部が係合する可動側バネ係合部が形成されている。このため、長期間使用しても、出力軸においてアシストバネの端部が当接している個所が変形することがないので、アシストバネを安定した状態で接続させておくことができる。それ
故、アシストバネの付勢力が変化しにくい。また、アシスト歯車において、軸体が樹脂製であるため、軽量化やコストの低減等を図ることができるとともに、種々の形状を実現できる等の利点がある。

本発明を適用したギアードモータを備えた自動開閉ユニットの説明図である。 本発明を適用したギアードモータの内部構成を示す説明図である。 本発明を適用したギアードモータに構成した輪列の説明図である。 本発明を適用したギアードモータの輪列における各歯車の噛合関係を展開して模式的に示す説明図である。 本発明を適用したギアードモータの輪列における支軸の支持構造を一方側からみた説明図である。 本発明を適用したギアードモータの輪列における支軸の支持構造を他方側からみた説明図である。 本発明を適用したギアードモータの輪列における支軸を支持する部分の説明図である。 本発明を適用したギアードモータの出力軸の説明図である。 本発明を適用した別のギアードモータにおける支持部材の位置決め構造を模式的に示す説明図である。

図面を参照して、本発明を適用したギアードモータおよび自動開閉ユニットを説明する。なお、以下の説明では、出力軸の回転中心軸線を軸線Ｌとして説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したギアードモータ１を備えた自動開閉ユニット１００の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、ギアードモータ１を出力軸３が突出している側（軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１）からみた斜視図、およびギアードモータ１を出力軸３が突出している側とは反対側（軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２）からみた斜視図である。図２は、本発明を適用したギアードモータ１の内部構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ギアードモータ１から第１ケース部材２１およびカバー２５を外した状態の分解斜視図、さらに第２ケース部材や検出部材９１等の図示を省略した場合の斜視図、およびさらにアシストバネ７０を外した状態の分解斜視図である。なお、本形態のギアードモータ１においてリード線９５は３本が用いられているが、図２（ａ）には、リード線９５を１本のみ図示してある。

図１に示すように、本形態のギアードモータ１は、全体として略円筒状のケース２を有しており、ケース２から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１へは出力軸３の先端部３０１が突出している。先端部３０１の側面は、相対向する２つの平坦面が形成されている。ギアードモータ１を用いて自動開閉ユニット１００を構成する場合、出力軸３の先端部３０１には、一点鎖線で示す蓋材１０が連結される。蓋材１０は、洋式トイレの便蓋や便座である。また、蓋材１０は、洗濯機の蓋材であってもよい。

かかる自動開閉ユニット１００において、ギアードモータ１は、出力軸３を軸線Ｌ周りに回転させて蓋材１０の開閉を行う。例えば、ギアードモータ１は、出力軸３を軸線Ｌ周りの一方方向Ｒ１に回転させて蓋材１０を開方向に駆動する一方、出力軸３を軸線Ｌ周りの他方方向Ｒ２に回転させて蓋材１０を閉方向に駆動する。本形態の自動開閉ユニット１００において、蓋材１０は、洋式トイレの便蓋や便座である。このため、自動開閉ユニット１００は、出力軸３が水平となるように配置され、蓋材１０は、水平な軸線周りに駆動される。

本形態のギアードモータ１において、ケース２は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて開口する第１ケース部材２１と、第１ケース部材２１に対して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１で他方側Ｌ２に向けて開口する第２ケース部材２２とを有している。従って、第２ケース部材２２の一方側Ｌ１の端面には出力軸３の先端部３０１を突出させる穴２２３が形成されている。本形態では、第２ケース部材２２のフランジ部２２０に止められたネジ（図示せず）によって、第１ケース部材２１と第２ケース部材２２とが結合される。

以下、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１については単に一方側Ｌ１として説明し、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２については単に他方側Ｌ２として説明する。

図１および図２に示すように、第２ケース部材２２は、円筒状の筒部２２１と、筒部２２１から径方向に突出した中空のセンサ支持部２２５とを有している、センサ支持部２２５の内部にはセンサ歯車９７が配置され、センサ歯車９７の一方側には、出力軸３の角度位置を検出する検出部材９１やセンサ基板９２が配置される。また、センサ支持部２２５には一方側Ｌ１からカバー２５が被せられる。その際、カバー２５の側面に形成された係合突起２５８に第２ケース部材２２のフック２２８が係合し、カバー２５が第２ケース部材２２に固定される。この状態で、センサ歯車９７、検出部材９１およびセンサ基板９２は、板状の保護部材２７を介してカバー２５によって一方側Ｌ１が覆われる。

ケース２の内部には、出力軸３を回転駆動する駆動機構４が設けられている。駆動機構４は、正逆回転が可能なモータ４０と、モータ４０の回転を出力軸３に伝達する輪列５０とを有しており、輪列５０は、モータ４０の回転を減速して出力軸３に伝達する減速輪列として構成されている。また、第２ケース部材２２の筒部２２１の内側には、出力軸３の周りに捩じりコイルバネからなるアシストバネ７０が配置されている。アシストバネ７０の一方の端部７１は出力軸３と係合し、アシストバネ７０の他方の端部７２は第２ケース部材２２の側と係合している。アシストバネ７０は、付勢力を発揮するように変形させた状態で組み込まれており、アシストバネ７０は、図１に示す一方方向Ｒ１の付勢力を発揮する。かかる一方方向Ｒ１は、蓋材１０を平伏状態から起立させる方向であり、蓋材１０を重力に抗して回転させる方向である。従って、アシストバネ７０は、駆動機構４による駆動を補助する。

モータ４０は、第１ケース部材２１の内側にモータ軸（図示せず）を一方側Ｌ１に向けて配置され、モータ４０に対して一方側Ｌ１では、第１ケース部材２１の内側および第２ケース部材２２の内側に輪列５０が配置される。モータ４０の他方側Ｌ２にはモータ基板４８が配置され、モータ基板４８の他方側には、ケース２の外部からモータ基板４８を介してモータへの給電、およびケース２の外部への検出部材９１での検出結果の出力を行う入出力部４９が配置されている。本形態において、入出力部４９はコネクタによって構成されており、第１ケース部材２１の他方側Ｌ２の端部２１５には入出力部４９（コネクタ）を他方側Ｌ２から覆うカバー部２１６が形成されている。本形態では、入出力部４９がコネクタによって構成されていたが、後述するリード線９５やモータ４０に対する給電用のリード線の引き出し部として入出力部４９が構成されていてもよい。

（輪列５０の概略構成）
図３は、本発明を適用したギアードモータ１に構成した輪列５０の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、輪列５０等を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図、出力軸３を外した状態を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた分解斜視図、および出力軸３を外した状態を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた斜視図である。図４は、本発明を適用したギアードモータ１の輪列５０における各歯車の噛合関係を展開して模式的に示す説明図である。

図２に示すように、本形態では、輪列５０を配置するにあたって、第２ケース部材２２において他方側Ｌ２に向く部分を輪列５０に対する第１支持部材８１として利用する。また、輪列５０を配置するにあたって、第２ケース部材２２（第１支持部材８１）の他方側Ｌ２に第２支持部材８２が配置され、第２支持部材８２の他方側Ｌ２に第３支持部材８３が配置される。第３支持部材８３は、第１ケース部材２１の内側に位置し、第２支持部材８２は、第１ケース部材２１と第２ケース部材２２との間に保持される。また、第３支持部材８３は、モータ４０の固定部材として利用される。より具体的には、モータ４０は、第３支持部材８３に対してネジ４０９によって固定され、この状態で、モータ４０のモータ軸（図示せず）は、第３支持部材８３から一方側Ｌ１に突出する。

また、第１支持部材８１と第２支持部材８２との間、第２支持部材８２と第３支持部材８３との間、および第１支持部材８１と第３支持部材８３との間に、歯車を支持する支軸を設ける。

より具体的には、図３および図４に示すように、輪列５０は、１番車５１、２番車５２、３番車５３および４番車５４を有しており、１番車５１は、第３支持部材８３と第２支持部材８２とに両端が支持された第１支軸６１（固定軸）によって回転可能に支持されている。かかる１番車５１は、モータピニオン４０５に噛合する大径歯車５１１と、大径歯車５１１の一方側Ｌ１に同軸に形成された小径歯車５１２とを有している。２番車５２は、第３支持部材８３と第２支持部材８２とに両端が支持された第２支軸６２（固定軸）によって回転可能に支持されている。かかる２番車５２は、１番車５１の小径歯車５１２に噛合する大径歯車５２１と、大径歯車５２１の一方側Ｌ１に同軸に形成された小径歯車５２２とを有している。

３番車５３は、第３支持部材８３と第１支持部材８１とに両端が支持された第３支軸６３（固定軸）によって回転可能に支持されている。かかる３番車５３は、２番車５２の小径歯車５２２に噛合する大径歯車５３１と、大径歯車５３１の一方側Ｌ１に同軸に形成された小径歯車５３２とを有している。本形態では、３番車５３は、大径歯車５３１と小径歯車５３２とが同軸に配置された別部材によって構成されており、大径歯車５３１を構成する部材と小径歯車５３２を構成する部材との間には、リング状のクラッチ部材が配置されている。このため、大径歯車５３１と小径歯車５３２との間に大きな負荷が加わった際、大径歯車５３１を構成する部材と小径歯車５３２を構成する部材とが空周りする。従って、例えば、モータ４０が輪列５０を介して出力軸３を駆動している途中で、図１に示す蓋材１０が手動で操作される等、出力軸３に過大な外力が加わった場合でも、輪列５０が損傷しない。

４番車５４は、第２支持部材８２と第１支持部材８１とに両端が支持された第４支軸６４（固定軸）によって回転可能に支持されている。かかる４番車５４は、３番車５３の小径歯車５３２に噛合する大径歯車５４１と、大径歯車５４１の一方側Ｌ１に同軸に形成された小径歯車５４２とを有している。また、小径歯車５４２には、出力軸３の歯３５３が噛合している。

（支持部材の位置決め構造）
このように輪列５０を支持するにあたっては、第１支持部材８１、第２支持部材８２および第３支持部材８３を軸線Ｌに対して直交する方向で正確に位置決めする必要がある。そこで、本形態では、第１支持部材８１、第２支持部材８２および第３支持部材８３のうち、第１支持部材８１または第２支持部材８２は、他の２つの支持部材を軸線方向に対して直交する方向の位置決めを行う位置決め部を備えている。本形態において、第１支持部材８１は、他の２つの支持部材（第２支持部材８２および第３支持部材８３）を軸線Ｌに
対して直交する方向の位置決めを行う位置決め部を備えている。

より具体的には、図４に示すように、第１支持部材８１は、他方側Ｌ２に向かって突出する２本の位置決め突起８１５、８１６が形成されている。また、第２支持部材８２は、位置決め突起８１５、８１６が各々貫通する位置決め穴８２５、８２６が形成されており、第３支持部材８３には、位置決め突起８１５、８１６のうち、第２支持部材８２の位置決め穴８２５、８２６を貫通し端部が嵌る位置決め穴８３５、８３６が形成されている。

このため、第２支持部材８２および第３支持部材８３は、第１支持部材８１を基準に軸線Ｌ方向に対して直交する方向に正確に位置決めされている。

（支持部材の詳細構成）
図５は、本発明を適用したギアードモータ１の輪列５０における支軸の支持構造を一方側Ｌ１からみた説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、第３支持部材８３を外した状態を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた分解斜視図、さらに第２支持部材８２を外した状態を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた分解斜視図である。図６は、本発明を適用したギアードモータ１の輪列５０における支軸の支持構造を他方側Ｌ２からみた説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、第３支持部材８３を外した状態を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた分解斜視図、さらに第２支持部材８２を外した状態を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた分解斜視図である。なお、図５および図６では、歯車の図示を省略してある。

図７は、本発明を適用したギアードモータ１の輪列５０における支軸を支持する部分の説明図である。図７において、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、輪列５０が第２支持部材８２に支持されている様子を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた平面図、第３支持部材８３を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた平面図、第２支持部材８２を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた平面図、および第３支持部材８３（第２ケース部材２２）を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた平面図である。図７において、図７（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、第３支持部材８３を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた底面図、第２支持部材８２を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた底面図、第３支持部材８３（第２ケース部材２２）を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた底面図、および輪列５０が第２支持部材８２に支持されている様子を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた底面図である。

図５、図６および図７に示すように、第３支持部材８３は、略円形の底板部８３１を有しており、底板部８３１の外周縁において周方向の離間する位置からは隔壁８３２、８３３、８３４が一方側Ｌ１に突出している。第３支持部材８３において、隔壁８３２と隔壁８３３との間は切り欠き８３８ａになっており、隔壁８３３と隔壁８３４との間は切り欠き８３８ｂになっている。

隔壁８３２、８３３、８３４のうち、隔壁８３４は、一方側Ｌ１の端部に扇形形状をもって径方向外側に突出した板状の突出部８３４ｊを有しており、第３支持部材８３を第１ケース部材２１に収容した際、第１ケース部材２１の内周壁２１０に形成した段部（図示せず）が他方側Ｌ２から当接するとともに、段部に形成した突起が突出部８３４ｊに形成した穴８３４ｋに嵌る。このようにして、第１ケース部材２１と第３支持部材８３との軸線Ｌ方向の位置決めが行われる。

隔壁８３２および隔壁８３３は、隔壁８３４より一方側Ｌ１に突出しており、隔壁８３２の一方側Ｌ１の端面および隔壁８３３の一方側Ｌ１の端面は、第２支持部材８２の他方側Ｌ２の面に当接する。隔壁８３２の一方側Ｌ１の端面には、図４を参照して説明した位置決め穴８３５が形成され、隔壁８３３の一方側Ｌ１の端面には、図４を参照して説明した位置決め穴８３６が形成されている。隔壁８３２および隔壁８３３において、位置決め
穴８３５、８３６が形成されている部分は、径方向外側に突出した円筒部８３５ａ、８３６ａになっており、第３支持部材８３を第１ケース部材２１に収容した際、第１ケース部材２１の内周壁２１０が円筒部８３５ａ、８３６ａに径方向外側から当接する。このようにして、第１ケース部材２１と第３支持部材８３との軸線Ｌに直交する方向の位置決めが行われる。

第３支持部材８３において、底板部８３１には、第１支軸６１の他方側Ｌ２の端部６１ａを支持する軸穴８３１ａと、第２支軸６２の他方側Ｌ２の端部６２ａを支持する軸穴８３１ｂとが形成されている。また、第３支持部材８３において、隔壁８３４の一方側Ｌ１の端面には第３支軸６３の他方側Ｌ２の端部６３ａを支持する軸穴８３１ｃが形成されている。

このようにして第２支軸６２および第３支軸６３を支持した結果、２番車５２の大径歯車５２１の一部は、軸線Ｌ方向からみたとき、切り欠き８３８ａ内に位置し、２番車５２の大径歯車５２１の一部は、軸線Ｌ方向からみたとき、切り欠き８３８ａ内に位置し、１番車５１の大径歯車５１１の一部は、軸線Ｌ方向からみたとき、切り欠き８３８ｂ内に位置する。また、３番車５３の大径歯車５３１の一部は、突出部８３４ｊより径方向外側にわずかに張り出すが、第１ケース部材２１の内周壁２１０には接触しない。

第２支持部材８２において、略矩形の本体部８２１には、３番車５３の小径歯車５３２を貫通させる半円状の切り欠きからなる貫通部８２２が形成されており、かかる貫通部８２２を第３支軸６３が通っている。また、本体部８２１の他方側Ｌ２の面には、第１支軸６１の一方側Ｌ１の端部６１ｂを支持する軸穴８２１ａと、第２支軸６２の一方側Ｌ１の端部６２ｂを支持する軸穴８２１ｂとが形成されている。また、本体部８２１の一方側Ｌ１の面には、第４支軸６４の他方側Ｌ２の端部６４ａを支持する軸穴８２１ｄが形成されている。

また、第２支持部材８２において、略矩形の本体部８２１には、図４を参照して説明した位置決め穴８２５、８２６が貫通穴として形成されている。

さらに、第２支持部材８２の外縁には、本体部８２１の湾曲部８２１ｓに沿うように延在したフック状突起８２９が形成されており、フック状突起８２９の先端は、径方向内側に屈曲している。かかるフック状突起８２９と湾曲部８２１ｓとによって囲まれた部分が、後述するリード線位置決め部８２９ａとして利用される。

本体部８２１の一方側Ｌ１の面には、出力軸３を回転可能に支持する軸部８２７が形成されており、かかる軸部８２７は、本体部８２１の一方側Ｌ１の面から突出する凸部８２８から一方側Ｌ１に突出している。凸部８２８の外周縁には、４番車５４の大径歯車５４１との干渉を避けるための円弧状の切り欠き８２８ａが形成されている。

第２ケース部材２２において、他方側Ｌ２に向く部分（第１支持部材８１）には、第３支軸６３の一方側Ｌ１の端部６１ｂを支持する軸穴８１ｃと、第４支軸６４の一方側Ｌ１の端部６４ｂを支持する軸穴８１ｄとが形成されている。また、第１支持部材８１には、図４を参照して説明した位置決め突起８１５、８１６が形成されている。

さらに、第２ケース部材２２（第１支持部材８１）において、図２に示すアシストバネ７０の他方の端部７２が係合する溝状の凹部からなる固定側バネ係合部８１４（図７（ｇ）参照）が形成されている。

本形態では、図５〜図７等を参照して説明したように、３つの支持部材（第１支持部材
８１、第２支持部材８２、および第３支持部材８３を軸線Ｌ方向に配置し、第１支持部材８１と第２支持部材８２との間や、第１支持部材８１と第３支持部材８３との間等を利用して輪列５０を構成する歯車（１番車５１、２番車５２、３番車５３、および４番車５４）を配置する。このため、平歯車によって、十分な減速比を有する輪列５０を構成することができるとともに、軸線Ｌ方向からみたとき、輪列５０が占有する面積が狭い。また、第１支持部材８１、第２支持部材８２、および第３支持部材８３は、第１支持部材８１に設けた位置決め突起８１５、８１６（位置決め部）を基準に位置決めされるため、支持部材相互の位置精度が高い。特に、本形態では、第１支持部材８１が位置決め突起８１５、８１６（位置決め部）を備えているため、大きく離間した第１支持部材８１と第３支持部材８３との間でも第３支軸６３の傾きが発生しにくい。それ故、３番車５３が２番車５２や４番車５４が適正に噛合するので、大きな異音（ノイズ）が発生しにくい。

また、本形態の輪列５０は、他の歯車の軸に対して軸線Ｌ方向で重なる歯車を含んでいる。例えば、本形態では、１番車５１の第１支軸６１に対して４番車５４が軸線Ｌ方向で重なっている。このため、軸線Ｌ方向からみたときに輪列５０が占有する面積を狭くすることができる。

また、第１支持部材８１には、アシストバネ７０の端部７２が係合する固定側バネ係合部８１４が設けられている。このため、ギアードモータ１を組み立てる際、第１支持部材８１に出力軸３およびアシストバネ７０を設けておき、出力側から順に歯車を噛合させながら、第１支持部材８１に対して第２支持部材８２や第３支持部材８３を順次、組み付けていくことができる。

（出力軸３の構成）
図８は、本発明を適用したギアードモータ１の出力軸３の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、出力軸３を一方側Ｌ１からみた斜視図、出力軸３を分解した様子を一方側Ｌ１からみた分解斜視図、出力軸３を他方側Ｌ２からみた斜視図、および出力軸３の筒体３５を一方側Ｌ１からみた平面図である。

図２および図８に示すように、出力軸３は、回転方向の一方方向Ｒ１に付勢するアシストバネ７０が接続されたアシスト歯車になっている。本形態において、出力軸３は、外周面に歯３５３が形成された金属製の筒体３５と、筒体３５に連結された樹脂製の軸体３０とを備えている。本形態において、筒体３５は、アシストバネ７０が周りに配置される大径部３０６と、大径部３０６の先端側（一方側Ｌ１）に設けられた先端部３０１とを備えており、大径部３０６と先端部３０１との間には、２本の環状のリブ３０２で挟まれた周溝３０４が形成されている。本形態において、筒体３５は焼結部材である。

また、筒体３５には、アシストバネ７０の一方の端部７１が係合する可動側バネ係合部３５５が形成されている。本形態において、可動側バネ係合部３５５は、筒体３５において軸線Ｌ方向の少なくとも一方の端面で開口する係合穴からなり、可動側バネ係合部３５５（係合穴）は、筒体３５において、少なくとも軸線Ｌ方向において大径部３０６が位置する側（一方側Ｌ１）で開口している。本形態において、可動側バネ係合部３５５は、筒体３５を軸線Ｌ方向で貫通する係合穴になっており、筒体３５の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端面および他方側Ｌ２の端面の双方で開口している。

本形態において、歯３５３は、筒体３５のうち、角度範囲が３６０°未満の第１円弧部３５８の外周面に形成されており、筒体３５のうち、歯３５３が形成されていない第２円弧部３５７に可動側バネ係合部３５５が形成されている。

第２円弧部３５７の周方向の少なくとも一方の端部は、４番車５４の小径歯車５４２の
歯と干渉して出力軸３の回転範囲を規制する回転規制部になっており、本形態において、第２円弧部３５７の周方向の両方の端部が回転規制部３５７ａ、３５７ｂになっている。ここで、筒体３５では、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂは、軸線Ｌ方向で重なっている。すなわち、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂの軸線Ｌ方向における形成範囲は、軸線Ｌに対して直交する方向からみたとき重なっている。本形態では、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂは、筒体３５の軸線Ｌ方向の全体にわたって形成されているため、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂは、軸線Ｌ方向で完全に重なっている。また、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂの径方向における形成範囲は、半径距離が重なっている。

また、第２円弧部３５７において、可動側バネ係合部３５５が形成されている角度範囲は、周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが厚い。具体的には、筒体３５は、円筒体であることから、筒体３５と軸体３０との空周りを防止することを目的に、軸体３０において筒体３５の内側に位置する部分の外周面には径方向に突出した凹部３０７が周方向の複数個所に形成され、筒体３５の内周面には、凹部３０７に嵌る凸部３５９が形成されており、可動側バネ係合部３５５が形成されている角度範囲の内周は、周方向で凸部３５９に挟まれた個所より径方向内側に位置する。本形態において、凸部３５９および凹部３０７は軸線Ｌ方向に延在するように形成されている。なお、軸体３０において、凹部３０７が形成されている領域の軸線Ｌ方向の両側は、大径部３０６より径方向外側に突出したフランジ部３０８、３０９になっている。

かかる出力軸３は、筒体３５をインサート成形してなる。このため、軸体３０において筒体３５から突出している部分のうち、可動側バネ係合部３５５に対して軸線Ｌ方向で隣り合う部分は、可動側バネ係合部３５５より径方向の内側に位置する。より具体的には、軸体３０において可動側バネ係合部３５５と同一の角度位置に位置する部分では、フランジ部３０８、３０９および大径部３０６に直線状の逃がし部３０８ａ、３０９ａおよび平坦な逃がし部３０６ａが形成されており、かかる逃がし部３０６ａ、３０８ａ、３０９ａは、可動側バネ係合部３５５より径方向の内側に位置する。従って、インサート成形する際、大径部３０６およびフランジ部３０８、３０９を形成しようとする樹脂が可動側バネ係合部３５５に流れ込みにくい。

このように本形態では、アシストバネ７０が接続された出力軸３（アシスト歯車）は、外周面に歯３５３が形成された金属製の筒体３５と、筒体３５に連結された樹脂製の軸体３０とを備え、金属製の筒体３５にアシストバネ７０の端部７１が係合する可動側バネ係合部３５５が形成されている。このため、長期間使用しても、出力軸３においてアシストバネ７０の端部７１が当接している個所が変形することがないので、アシストバネ７０を安定した状態で接続させておくことができる。それ故、アシストバネ７０の付勢力が変化しにくい。また、軸体３０が樹脂製であるため、軽量化やコストの低減等を図ることができるとともに、種々の形状を実現できる等の利点がある。

また、本形態において、筒体３５が金属製であるため、可動側バネ係合部３５５が係合穴であっても、係合穴周辺は十分な強度を有する。

また、可動側バネ係合部３５５は、歯３５３が形成されていない第２円弧部３５７に形成されているため、歯３５３の大きさや形状等にかかわらず、サイズ等が適正な可動側バネ係合部３５５を設けることができる。

また、可動側バネ係合部３５５、歯３５３および回転規制部３５７ａ、３５７ｂは、軸
線Ｌ方向で重なり、かつ、半径距離が重なる位置に設けられているが、筒体３５が金属製であるため、歯３５３の変形等が発生しにくい。

さらに、第２円弧部３５７において、可動側バネ係合部３５５が形成されている角度範囲は、周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが厚いため、可動側バネ係合部３５５が係合穴であっても、係合穴周辺に十分な肉厚を確保することができる。従って、筒体３５を焼結等により形成するのに適している。

また、複数の歯車のいずれをアシストバネ７０が接続されたアシスト歯車としてもよい。但し、本形態では、出力軸３をアシストバネ７０が接続されたアシスト歯車としてある。このため、アシスト歯車の回転角度範囲が狭いので、アシストバネ７０を設けるのに適している。

（リード線９５の構成）
図２等に示すように、本形態では、モータ４０に対して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の輪列５０が配置され、第２ケース部材２２のセンサ支持部２２５には、輪列５０に対して軸線Ｌ方向の一方側で出力軸３の角度位置を検出する検出部材９１が配置されている。本形態において、検出部材９１は、ポテンショメータであり、４番車５４の小径歯車５４２に噛合するセンサ歯車９７の軸９６が検出部材９１に連結されている。従って、センサ歯車９７の角度位置を検出部材９１によって検出すれば、出力軸３の角度位置を検出することができる。

本形態では、軸９６の他方側Ｌ２の端部は、センサ支持部２２５の内側に形成された支持板（図示せず）に回転可能に支持されている。また、図５に示すように、センサ支持部２２５には、センサ歯車９７を配置する穴２２７が形成されているとともに、穴２２７の周りは、センサ基板９２を支持する受け部２２９が形成されている。また、受け部２２９にはセンサ基板９２を位置決めする凸部２２９ａが形成されている。

ここで、ケース２の外部からモータ基板４８を介してモータ４０への給電、およびケース２の外部への検出部材９１での検出結果の出力を行う入出力部４９（コネクタ）は、モータ４０に対して他方側Ｌ２が構成されているため、検出部材９１が搭載されたセンサ基板９２から入出力部４９には複数本のリード線９５を延在させる必要がある。そこで、本形態では、輪列５０とケース２（第１ケース部材２１）との間を通る際、第３支持部材８３に形成した隔壁８３２とケース２（第１ケース部材２１）との間を通って複数本のリード線９５を延在させる。このため、輪列５０と複数本のリード線９５との間には隔壁８３２が介在することになる。ここで、隔壁８３２と第１ケース部材２１との間隔は、リード線９５において隔壁８３２と第１ケース部材２１との間以外に位置する部分の外径寸法より狭い。このため、リード線９５は、隔壁８３２と第１ケース部材２１との間に保持されるので、リード線９５が不用意に動かない。すなわち、リード線９５は、芯線の周りが可撓性の絶縁層で覆われており、図２（ａ）に示すように、リード線９５を配置した後、第１ケース部材２１を被せると、隔壁８３２と第１ケース部材２１との間で、リード線９５の絶縁層が変形し、隔壁８３２とケース２との間に保持される。

このように本形態では、輪列５０を挟んで反対側にモータ４０および検出部材９１を配置してあるが、モータ４０および検出部材９１に対する入出力部４９を１個所に設けてある。このため、外部との電気的な接続が容易である。この場合、リード線９５は、輪列５０とケース２との間を通ることになるが、リード線９５と輪列５０との間には隔壁８３２が介在するため、リード線９５と輪列５０に用いた歯車との接触が発生しにくい。

また、リード線９５は、隔壁８３２とケース２との間に保持されているため、リード線
９５が不用意に動かないので、リード線９５と輪列５０に用いた歯車との接触が発生しにくい。

また、隔壁８３２は、モータ４０、および輪列５０を支持する第３支持部材８３に設けられているため、隔壁８３２を設けるために部材を追加する必要がない。また、第３支持部材８３には、ケース２に用いた第１ケース部材２１が軸線Ｌ方向および径方向で部分的に当接している。このため、第３支持部材８３とケース２（第１ケース部材２１）との位置決めを行うことができるので、ケース２に対して所定の位置に隔壁８３２を設けることができる。

また、本形態では、リード線９５に対して周方向から離間する位置には、隔壁８３２と隔壁８３３との間には切り欠き８３８ａが形成されており、軸線Ｌ方向からみたとき、２番車５２の大径歯車５２１の一部は、切り欠き８３８ａ内に位置している。従って、隔壁８３２を設けた場合でも、隔壁８３２の切り欠き８３８ａを歯車を配置する部位として利用するため、隔壁８３２を設けた場合でも、軸線Ｌに直交する方向のギアードモータ１のサイズの増大を最小限に止めることができる。

この場合、リード線９５と２番車５２の大径歯車５２１とが接触するおそれが発生する。そこで、本形態では、第２支持部材８２の外縁において、フック状突起８２９と湾曲部８２１ｓとによって囲まれたリード線位置決め部８２９ａにリード線９５を通すことによって、リード線９５が切り欠き８３８ａの側に移動することを防止している。

ここで、フック状突起８２９は、第２支持部材８２の外縁に沿って延在した凸部からなるため、リード線位置決め部８２９ａの周方向の一方側（フック状突起８２９の先端側）が開放状態にある。従って、検出部材９１の側にリード線９５を接続した後、リード線位置決め部８２９ａの周方向の一方側（フック状突起８２９の先端側）からリード線位置決め部８２９ａの内側にリード線９５を通すことができる。

また、本形態では、ケース２では、軸線Ｌ方向においてリード線位置決め部８２９ａから一方側Ｌ１には、第２ケース部材２２の筒部２２１の外周面に径方向外側に突出する凸部２２６が形成されている。ここで、凸部２２６は、軸線Ｌ方向からみたとき、センサ基板９２とリード線位置決め部８２９ａとの間に位置し、それ故、軸線Ｌ方向からみたとき、センサ基板９２とリード線位置決め部８２９ａとの間には、凸部２２６の一方側Ｌ１に凸部２２６に起因する段部からなるガイド部２２６ａが形成されている。従って、ガイド部２２６ａは、リード線９５を軸線Ｌ方向に対して交差する方向にガイドし、リード線９５の弛みを抑制する。従って、リード線９５が不要に移動しないので、切り欠き８３８ａ内に位置する２番車５２の大径歯車５２１に接触しにくい。

（他の実施の形態）
図９は、本発明を適用した別のギアードモータ１における支持部材の位置決め構造を模式的に示す説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）は変形例１の説明図、および変形例２の説明図である。

上記実施の形態では、第１支持部材８１に形成した共通の位置決め突起８１５、８１６によって第２支持部材８２および第３支持部材８３の位置決めを行ったが、図９（ａ）に示すように、第１支持部材８１の位置決め突起８１５によって第１支持部材８１と第２支持部材８２との位置決めを行い、第１支持部材８１の位置決め突起８１６によって第１支持部材８１と第２支持部材８２との位置決めを行ってもよい。

また、上記実施の形態では、第１支持部材８１を基準に第２支持部材８２および第３支
持部材８３の位置決めを行ったが、図９（ｂ）に示すように、第２支持部材８２を基準に第１支持部材８１および第３支持部材８３の位置決めを行ってもよい。具体的には、第２支持部材８２の位置決め突起８２５ｅを第１支持部材８１の位置決め穴８１５ｅに嵌めて第１支持部材８１と第２支持部材８２との位置決めを行い、第２支持部材８２の位置決め突起８２５ｆを第３支持部材８３の位置決め穴８３５ｆに嵌めて第２支持部材８２と第３支持部材８３との位置決めを行ってもよい。

なお、上記実施の形態では、３つの支持部材において、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から他方側Ｌ２に第１支持部材８１、第２支持部材８２および第３支持部材８３が配置されている例であったが、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から一方側Ｌ１に第１支持部材８１、第２支持部材８２および第３支持部材８３が配置されている場合に、上記の位置決め構造を採用してもよい。

１・・ギアードモータ、２・・ケース、３・・出力軸、４・・駆動機構、１０・・蓋材、２１・・第１ケース部材、２２・・第２ケース部材、２５・・カバー、３０・・軸体、３５・・筒体、４０・・モータ、４９・・入出力部、５０・・輪列（減速輪列）、５１・・１番車、５２・・２番車、５３・・３番車、５４・・４番車、６１・・第１支軸、６２・・第２支軸、６３・・第３支軸、６４・・第４支軸、７０・・アシストバネ、７１、７２・・アシストバネの端部、８１・・第１支持部材、８２・・第２支持部材、８３・・第３支持部材、９１・・検出部材、９５・・リード線、１００・・自動開閉ユニット、２２６ａ・・ガイド部、３０６ａ・・逃がし部、３０８ａ、３０９ａ・・逃がし部、３５３・・歯、３５５・・可動側バネ係合部、３５７・・第２円弧部、３５７ａ、３５７ｂ・・回転規制部、３５８・・第１円弧部、３５９・・凸部、３０７・・凹部、８１４・・固定側バネ係合部、８１５、８１６・・位置決め突起、８２９・・フック状突起、８２９ａ・・リード線位置決め部、８３２・・隔壁、８３８ａ・・切り欠き

Claims (10)

1. モータと、
   該モータの回転を伝達する複数の歯車と、
   を有し、
   前記複数の歯車には、回転方向の一方方向に付勢するアシストバネが接続されたアシスト歯車が含まれており、
   前記アシスト歯車は、外周面に歯が形成された金属製の筒体と、該筒体に連結された樹脂製の軸体と、を備え、
   前記筒体には、前記アシストバネの一方の端部が係合する可動側バネ係合部が形成されていることを特徴とするギアードモータ。
2. 前記可動側バネ係合部は、前記筒体において軸線方向の少なくとも一方の端面で開口する係合穴からなることを特徴とする請求項１に記載のギアードモータ。
3. 前記歯は、前記筒体のうち、角度範囲が３６０°未満の第１円弧部の外周面に形成されており、
   前記筒体のうち、前記歯が形成されていない第２円弧部に前記可動側バネ係合部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のギアードモータ。
4. 前記第２円弧部の周方向の少なくとも一方の端部は、前記アシスト歯車の回転範囲を規制する回転規制部になっており、
   前記可動側バネ係合部、前記歯および前記回転規制部は、軸線方向で重なり、かつ、半径距離が重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のギアードモータ。
5. 前記第２円弧部において、前記可動側バネ係合部が形成されている角度範囲は、周方向で隣り合う個所より径方向の厚さが厚いことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のギアードモータ。
6. 前記筒体は、円筒体であって、
   前記軸体において前記筒体の内側に位置する部分の外周面には径方向に突出した凹部が周方向の複数個所に形成され、
   前記円筒体の内周面には、前記凹部に嵌る凸部が形成され、
   前記第２円弧部において、前記可動側バネ係合部が形成されている角度範囲の内周は、周方向で前記凸部に挟まれた個所より径方向内側に位置することを特徴とする請求項５に記載のギアードモータ。
7. 前記アシスト歯車は、前記モータの回転を出力する出力軸であり、
   前記複数の歯車のうち、前記アシスト歯車と前記モータとの間に配置された歯車は、減速輪列を構成していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のギアードモータ。
8. 前記アシスト歯車は、前記筒体をインサート成形してなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のギアードモータ。
9. 前記軸体において前記筒体から突出している部分のうち、前記可動側バネ係合部に対して軸線方向で隣り合う部分は、前記可動側バネ係合部より径方向の内側に位置することを特徴とする請求項８に記載のギアードモータ。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載のギアードモータを備えた自動開閉ユニットであって、
    前記出力軸には蓋材が連結されていることを特徴とする自動開閉ユニット。

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