JPH102391A

JPH102391A - ウオームギヤ減速機の揺動角規定装置

Info

Publication number: JPH102391A
Application number: JP17704196A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ishida; 久石田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性材製のストッパとセクタギヤとの噛み込
みを防止する。【解決手段】ウオームで往復揺動される扇形のウオー
ムホイールであるセクタギヤ１７の両脇に弾性材製のス
トッパ２７、２８が固定されているウオームギヤ減速機
の揺動角規定装置において、ストッパ２７、２８はセク
タギヤ１７の軸心線１７ｉと直交する平面で厚さの中心
を通る中心平面１７ｊに対して軸心線１７ｉの方向にそ
れぞれずらされている。ウオームのリード角とセクタギ
ヤの捻じれ角の関係で作用する合力ＦＣにより傾斜され
たセクタギヤ１７がストッパ２７の押接面２７ｃを押し
潰すと、ストッパ２７は合力ＦＣを打ち消す弾性力Ｓ₂₇
を生ずるため、傾斜したセクタギヤ１７は弾性力Ｓ₂₇に
よって復帰を促される。【効果】ストッパとセクタギヤの噛み込みが防止さ
れ、セクタギヤがストッパにより復帰を促されるため、
ウオームギヤ減速機の適正な作動が確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウオームギヤ減速
機の揺動角規定装置、特に、扇形のウオームホイールが
使用されたウオームギヤ減速機におけるウオームホイー
ルの揺動角を一定の範囲に規定させる技術に関し、例え
ば、自動車等に搭載されるアクチュエータに利用して有
効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のウオームギヤ減速機の揺
動角規定装置として、例えば、実開平３−６８６５７号
公報に記載されているものが知られている。すなわち、
ウオームギヤ減速機のウオームホイールは略扇形形状に
形成されており、この扇形ウオームホーイルの両脇には
一対のストッパがウオームホイールのレバー部側面（揺
動軸側側面）と扇形歯部側面（先端側側面）とに交互に
当接するように配設されている。ウオームホイールの揺
動角が設定角を大きく越えようとすると、ウオームホイ
ールのレバー部と扇形歯部の側面とが各ストッパに当接
し、ウオームホイールの移動が各ストッパとの当接によ
って規制されるため、出力軸の揺動角が設定角を越える
のを防止することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たストッパをウオームホイールとの衝突時の衝撃吸収と
逆転時の復帰を促すために、ゴムまたは樹脂の弾性材に
よって形成した場合には、ウオームホイールとの衝突時
に弾性材から成るストッパがウオームホイールとの接衝
部に噛み込んだ状態になるため、ウオームホイールの逆
転時の復帰が阻害される危惧がある。

【０００４】本発明の目的は、弾性材によって形成され
たストッパが扇形のウオームホイールに噛み込むのを防
止することができるウオームギヤ減速機の揺動角規定装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るウオームギ
ヤ減速機の揺動角規定装置は、弾性材によって形成され
て扇形のウオームホイールに接衝することにより揺動角
を規定する一対のストッパのそれぞれが、ウオームとウ
オームホイールとの噛合によってウオームホイールに作
用する合力を打ち消す弾性力をウオームホイールと押接
後の反転時点に発生するように構成されていることを特
徴とする。

【０００６】前記した手段によれば、ストッパの弾性力
はウオームホイールに作用する合力を打ち消すように作
用するため、ストッパがウオームホイールに噛み込むこ
とを防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
ウオーム減速機の揺動角規定装置の作用を説明するため
の図２のＩ−Ｉ線に沿う各断面図であり、（ａ）は扇形
のウオームホイールが中立位置にあるときの状態を、
（ｂ）はそのウオームホイールが往路方向に揺動したと
きの状態を、（ｃ）はそのウオームホイールが復路方向
に揺動したときの状態をそれぞれ示している。図２は本
発明の一実施形態を示すウオーム減速機の揺動角規定装
置を示す一部切断正面図である。図３は作用を説明する
ための図であり、（ａ）は拡大部分斜視図、（ｂ）は図
１（ｂ）に相当する断面図である。

【０００８】本実施形態において、本発明に係るウオー
ムギヤ減速機の揺動角規定装置は、車載用アクチュエー
タとして使用されるウオームギヤ減速機に組み込まれて
いる。ウオームギヤ減速機１０はモータ１１とギヤ部２
１とを備えており、モータハウジング１３とギヤボック
ス２２とが隣接されて連結されている。駆動源としての
モータ１１は正逆回転駆動し得るように構成されてい
る。モータ１１の回転軸１２はモータハウジング１３か
ら突き出されてギヤボックス２２の内部に挿入されてお
り、端部軸受１４および中間部軸受１５によって回転自
在に支承されている。ギヤボックス２２の内部における
回転軸１２の中間部外周には、予め指定された傾斜角度
のリード角を有する左捻じれウオーム１６が切削加工や
転造加工等の加工法によって一体的に刻設されている。
ウオーム１６はモータ１１の回転軸１２の正回転および
逆回転に応じて正回転および逆回転するようになってい
る。

【０００９】ウオーム１６には扇形のウオームホイール
（以下、セクタギヤという。）１７が噛合されており、
セクタギヤ１７の歯列１８はウオーム１６のリード角に
対応して傾斜する捻じれ角を備えている。セクタギヤ１
７は第１主面１７ａと第２主面１７ｂとが平行になった
平盤形状に形成されている。セクタギヤ１７の歯列１８
と反対側の端部は、ギヤボックス２２に回転自在に支承
された出力軸１９の一端部に嵌合されて固定されてい
る。

【００１０】ギヤボックス２２にはセクタギヤ１７の出
力軸１９を回転自在に支承した軸支室２３と、ウオーム
１６およびセクタギヤ１７を収容した収容室２４とが形
成されている。軸支室２３は一部が切り欠かれた略円形
中空形状に形成されており、収容室２４は開き角度がセ
クタギヤ１７の開き角度よりも大きな扇形の中空形状に
形成されている。軸支室２３および収容室２４の高さＨ
は、セクタギヤ１７の厚さｔよりも大きく設定されてい
る。軸支室２３において、収容室２４の扇形の軸心線
（扇の要に相当する。）と出力軸１９の軸心線すなわち
セクタギヤ１７の軸心線１７ｉとが実質的に一致されて
配置されており、したがって、セクタギヤ１７は収容室
２４と同心円に揺動するようになっている。

【００１１】収容室２４においてセクタギヤ１７の往復
方向の両脇にそれぞれ位置する一対の側壁面２５および
２６には、ゴムまたは樹脂の弾性材によって同一の直方
体形状にそれぞれ一体成形された一対のストッパ２７お
よび２８がそれぞれ固定されている。すなわち、回転軸
１２の正回転に伴ってセクタギヤ１７が揺動して行く方
向（以下、往路方向とする。）に位置する往路側側壁面
２５には往路側ストッパ２７が配設されており、回転軸
１２の逆回転に伴ってセクタギヤ１７が揺動して行く方
向（以下、復路方向とする。）に位置する復路側側壁面
２６には復路側ストッパ２８が配設されている。往路側
ストッパ２７はセクタギヤ１７の往路側側面１７ｃが接
衝した時にセクタギヤ１７との衝撃を緩和するととも
に、セクタギヤ１７に押し返す力を付勢するようになっ
ている。復路側ストッパ２８はセクタギヤ１７の復路側
側面１７ｄが接衝した時にセクタギヤ１７との衝撃を緩
和するとともに、セクタギヤ１７を押し返す力に付勢す
るようになっている。

【００１２】往路側ストッパ２７はセクタギヤ１７の第
１主面１７ａおよび第２主面１７ｂとそれぞれ実質的に
平行な第１端面２７ａおよび第２端面２７ｂと、セクタ
ギヤ１７の往路側側面１７ｃに押接する押接面２７ｃと
を備えている。往路側ストッパ２７の往路側側壁面２５
への固定位置は、セクタギヤ１７の軸心線１７ｉと直交
する平面であって中立位置におけるセクタギヤ１７の厚
さの中心（第１主面１７ａと第２主面１７ｂ間の中央）
を通る中心平面１７ｊに対して第２主面１７ｂが向く側
にずらされている。すなわち、往路側ストッパ２７の第
１端面２７ａは中心平面１７ｊに近づき、往路側ストッ
パ２７の第２端面２７ｂは中心平面１７ｊから遠ざかっ
た状態になっている。そして、セクタギヤ１７の第２主
面１７ｂと往路側側面１７ｃとが形成する往路側第２稜
線１７ｆは往路側ストッパ２７の押接面２７ｃに押接す
るが、セクタギヤ１７の第１主面１７ａと往路側側面１
７ｃとが形成する往路側第１稜線１７ｅは往路側ストッ
パ２７の押接面２７ｃに押接しないようになっている。

【００１３】復路側ストッパ２８はセクタギヤ１７の第
１主面１７ａおよび第２主面１７ｂとそれぞれ実質的に
平行な第１端面２８ａおよび第２端面２８ｂと、セクタ
ギヤ１７の復路側側面１７ｄに押接する押接面２８ｃと
を備えている。復路側ストッパ２８の復路側側壁面２６
への固定位置は、セクタギヤ１７の軸心線１７ｉと直交
する平面であって中立位置におけるセクタギヤ１７の厚
さの中心（第１主面１７ａと第２主面１７ｂ間の中央）
を通る中心平面１７ｊに対して第１主面１７ａが向く側
にずらされている。すなわち、復路側ストッパ２８の第
２端面２８ｂは中心平面１７ｊに近づき、復路側ストッ
パ２８の第１端面２８ａは中心平面１７ｊから遠ざかっ
た状態になっている。そして、セクタギヤ１７の第１主
面１７ａと復路側側面１７ｄとが形成する復路側第１稜
線１７ｇは復路側ストッパ２８の押接面２８ｃに押接す
るが、セクタギヤ１７の第２主面１７ｂと復路側側面１
７ｄとが形成する復路側第２稜線１７ｈは復路側ストッ
パ２８の押接面２８ｃに押接しないようになっている。

【００１４】次に作用を説明する。セクタギヤ１７が図
２に示されている非作動状態の中立位置においては、セ
クタギヤ１７の中心平面１７ｊ、第１主面１７ａおよび
第２主面１７ｂは図１（ａ）に示されているように、セ
クタギヤ１７の軸心線１７ｉに対して直交した状態にな
っている。

【００１５】今、回転軸１２が正回転されることに伴っ
て、セクタギヤ１７が左捻じれウオーム１６によって図
２において時計回り方向に揺動されたと仮定すると、セ
クタギヤ１７の往路側側面１７ｃは往路側ストッパ２７
の方向に移動して所定の揺動角度進んだところで押接面
２７ｃに接衝する。この際、図３（ａ）に示されている
ように、駆動歯車であるウオーム１６の左捻じれおよび
そのリード角と、被動歯車であるセクタギヤ１７の歯列
１８の左捻じれおよびその捻じれ角との関係により、被
動歯車であるセクタギヤ１７には合力ＦＣが作用する。
このため、図３（ｂ）に示されているように、セクタギ
ヤ１７は中心平面１７ｊ、第１主面１７ａおよび第２主
面１７ｂが軸心線１７ｉと直交する直交平面１７ｋに対
して傾斜した状態になる。

【００１６】すなわち、図３（ａ）において、破線矢印
は被動歯車である左捻じれのセクタギヤ１７に時計回り
方向の時に働く力を示しており、実線矢印は駆動歯車で
ある左捻じれのウオーム１６に同方向の時に働く力を示
している。Ｆｕ₂はセクタギヤ１７に対するピッチ円周
方向分力、Ｆｒ₂は同じく半径方向分力、Ｆａ₂は同じ
く軸方向分力であるから、セクタギヤ１７に働く合力Ｆ
Ｃは、ピッチ円周方向分力Ｆｕ₂に対して半径方向分力
Ｆｒ₂および軸方向分力Ｆａ₂の向く方向に傾くことに
なる。この傾いた合力ＦＣにより、セクタギヤ１７は直
交平面１７ｋに対して傾けられる。

【００１７】ここで、図３（ｂ）に示されているよう
に、直交平面１７ｋに対称形に配置されたストッパ（以
下、対称配置ストッパという。）３０に傾斜状態のセク
タギヤ１７の往路側側面１７ｃが接衝すると、対称配置
ストッパ３０は偏った状態に変形することにより、押接
後の反転時点においてその弾性力Ｓ’が合力ＦＣと交差
する方向でかつ反対向きに作用するため、セクタギヤ１
７の押接後の反転時の復帰を促す押し返し力が得られな
いばかりか、対称配置ストッパ３０の押接面３０ｃがセ
クタギヤ１７の往路側第１稜線１７ｅに噛み込んだ状態
になることにより、セクタギヤ１７の復帰を妨害してし
まう。

【００１８】しかし、本実施形態においては、往路側ス
トッパ２７はセクタギヤ１７の中心平面１７ｊに対して
第２主面１７ｂが向く側にずらされているため、押接後
の反転時にセクタギヤ１７に対して復帰を促す押し返し
力を付勢することができ、セクタギヤ１７の復帰を妨害
することはない。

【００１９】すなわち、図１（ｂ）に示されているよう
に、往路側ストッパ２７が第２主面１７ｂが向く側にず
らされていると、セクタギヤ１７に作用する合力ＦＣに
より傾斜されたセクタギヤ１７は往路側ストッパ２７に
対して、往路側第２稜線１７ｆは往路側ストッパ２７の
押接面２７ｃに押接するが、往路側第１稜線１７ｅは往
路側ストッパ２７の押接面２７ｃに押接しない状態で接
衝して圧縮量Ｑだけ押し潰す。この往路側ストッパ２７
の圧縮量Ｑによる弾性力Ｓ₂₇は、往路側第１稜線１７ｅ
と押接しないことにより第１主面１７ａ側に向かって傾
斜した状態になり、丁度、セクタギヤ１７に作用する合
力ＦＣと向かい合うように作用する。つまり、往路側ス
トッパ２７の弾性力Ｓ₂₇はセクタギヤ１７に作用する合
力ＦＣを打ち消して、押接後に反転しようとしているセ
クタギヤ１７を押すように作用するため、往路側ストッ
パ２７の押接面２７ｃがセクタギヤ１７に噛み込むこと
はない。すなわち、往路側ストッパ２７の弾性力はセク
タギヤ１７の復帰を促すように作用する。

【００２０】以上の往路側ストッパ２７の作用は、復路
側ストッパ２８についても同様である。すなわち、回転
軸１２が逆回転されることに伴って、セクタギヤ１７が
ウオーム１６によって図２において反時計回り方向に回
動されたと仮定すると、セクタギヤ１７の復路側側面１
７ｄは復路側ストッパ２８の方向に移動して所定の揺動
角度だけ進んだところで、図１（ｃ）に示されているよ
うに押接面２８ｃに接衝する。

【００２１】この際、復路側ストッパ２８は第１主面１
７ａが向く側にずらされているため、セクタギヤ１７に
作用する合力ＦＤにより傾斜されたセクタギヤ１７は復
路側ストッパ２８に対して、復路側第１稜線１７ｇは復
路側ストッパ２８の押接面２８ｃに押接するが、復路側
第２稜線１７ｈは復路側ストッパ２８の押接面２８ｃに
押接しない状態で接衝して圧縮量Ｑだけ押し潰す。この
復路側ストッパ２８の圧縮量Ｑによる弾性力Ｓ₂₈は、復
路側第２稜線１７ｈと押接しないことにより第２主面１
７ｂ側に向かって傾斜した状態になり、丁度、セクタギ
ヤ１７に作用する合力ＦＤと向かい合うように作用す
る。つまり、復路側ストッパ２８の弾性力Ｓ₂₈はセクタ
ギヤ１７に作用する合力ＦＤを打ち消してセクタギヤ１
７を押すように作用するため、復路側ストッパ２８の押
接面２８ｃがセクタギヤ１７に噛み込むことはない。す
なわち、復路側ストッパ２８の弾性力はセクタギヤ１７
の復帰を促すように作用する。

【００２２】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実
施形態２である図１の各図に相当する各断面図である。

【００２３】本実施形態２が前記実施形態１と異なる点
は、往路側ストッパ２７’および復路側ストッパ２８’
の押接面２７’ｃおよび２８’ｃがセクタギヤの往路側
側面１７ｃおよび復路側側面１７ｄに対して傾斜される
ことにより、セクタギヤ１７に作用する合力を打ち消す
弾性力が発生するように構成されている点にある。

【００２４】すなわち、傾斜面付往路側ストッパ２７’
の傾斜押接面２７ｃ’は、第１端面２７’ａ側が低く第
２端面２７’ｂ側が高くなるように傾斜しており、傾斜
角αは合力ＦＣのピッチ円周方向分力Ｆｕとの挟角βよ
りも大きくなるように設定されている。したがって、図
４（ｂ）に示されているように、セクタギヤ１７の往路
側側面１７ｃが傾斜押接面２７’ｃに押接する際に、往
路側第２稜線１７ｆが最初に押接し最後に往路側第１稜
線１７ｅが押接する状態になる。このため、セクタギヤ
１７の押接後の反転時点における傾斜面付往路側ストッ
パ２７’の弾性力Ｓ₂₇’は、第２端面２７’ｂ側が大き
く第１端面２７’ａ側が小さくなり合力ＦＣと向かい合
うように作用する。つまり、傾斜面付往路側ストッパ２
７’の弾性力Ｓ₂₇’は前記実施形態１の往路側ストッパ
２７と同様に、セクタギヤ１７に作用する合力ＦＣを打
ち消して、押接後に反転しようとしているセクタギヤ１
７を押すように作用するため、傾斜面付往路側ストッパ
２７’の傾斜押接面２７’ｃがセクタギヤ１７に噛み込
むことはない。

【００２５】以上の傾斜面付往路ストッパ２７’の作用
は、図４（ｃ）に示されているように、傾斜面付復路側
ストッパ２８’についても同様に奏される。

【００２６】なお、以上の本実施の形態においては左捻
じれのウオームギヤを用いた場合を説明したが、右捻じ
れのウオームギヤを用いた場合はセクタギヤに働く合力
の方向が対称的になるので、往路側ストッパと復路側ス
トッパとを前記実施形態１または２と逆方向にずらす域
は傾斜させることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゴムまたは樹脂の弾性材によって形成されたストッパが
セクタギヤに噛み込むのを防止することができるため、
ウオームギヤ減速機の適正な作動を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるウオーム減速機の揺
動角規定装置の作用を説明するための図２のＩ−Ｉ線に
沿う各断面図であり、（ａ）は扇形のウオームホイール
が中立位置にあるときの状態を、（ｂ）はそのウオーム
ホイールが往路方向に揺動したときの状態を、（ｃ）は
そのウオームホイールが復路方向に揺動したときの状態
をそれぞれ示している。

【図２】本発明の一実施形態を示すウオーム減速機の揺
動角規定装置を示す一部切断正面図である。

【図３】作用を説明するための図であり、（ａ）は拡大
部分斜視図、（ｂ）は図１（ｂ）に相当する断面図であ
る。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施形態２
であるウオームギヤ減速機の揺動角規定装置を示す図１
の各図に相当する各断面図である。

【符号の説明】

１０…ウオームギヤ減速機、１１…モータ、１２…回転
軸、１３…モータハウジング、１４…端部軸受、１５…
中間部軸受、１６…ウオーム、１７…セクタギヤ（扇形
のウオームホイール）、１７ａ…第１主面、１７ｂ…第
２主面、１７ｃ…往路側側面、１７ｄ…復路側側面、１
７ｅ…往路側第１稜線、１７ｆ…往路側第２稜線、１７
ｇ…復路側第１稜線、１７ｈ…復路側第２稜線、１７ｉ
…軸心線、１７ｊ…中心平面、１７ｋ…軸心線直交平
面、１８…歯列、１９…出力軸、２１…ギヤ部、２２…
ギヤボックス、２３…軸支室、２４…収容室、２５…往
路側側壁面、２６…復路側側壁面、２７…往路側ストッ
パ、２７ａ…第１端面、２７ｂ…第２端面、２７ｃ…押
接面、２８…復路側ストッパ、２８ａ…第１端面、２８
ｂ…第２端面、２８ｃ…押接面、３０…対称配置ストッ
パ、３０ｃ…押接面、２７’…傾斜面付往路側ストッ
パ、２８’…傾斜面付復路側ストッパ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ギヤボックスに回転自在に支承された出
力軸に固定されている扇形のウオームホイールと、この
ウオームホイールに噛合されて駆動源からの回転運動を
このウオームホイールに伝達して往復揺動させるウオー
ムと、弾性材によって形成され前記ウオームホイールの
回動範囲における各終端位置に対応して配置されてギヤ
ボックスにそれぞれ固定されている一対のストッパとを
備えているウオームギヤ減速機の揺動角規定装置におい
て、前記ストッパのそれぞれは、前記ウオームと前記ウオー
ムホイールとの噛合によって前記ウオームホイールに作
用する合力を打ち消す弾性力が前記ウオームホイールと
押接後の反転時点に発生するように構成されていること
を特徴とするウオームギヤ減速機の揺動角規定装置。
【請求項２】前記ストッパのそれぞれは、前記ウオー
ムホイールの軸心線と直交する平面であって厚さの中心
を通る中心平面に対してずらされていることにより、前
記ウオームホイールに作用する合力を打ち消す弾性力が
前記ウオームホイールと押接後の反転時点に発生するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
ウオームギヤ減速機の揺動角規定装置。
【請求項３】前記ストッパのそれぞれは、その前記ウ
オームホイールとの押接面が前記ウオームホイールの押
接面に対して傾斜されていることにより、前記ウオーム
ホイールに作用する合力を打ち消す弾性力が前記ウオー
ムホイールと押接後の反転時点に発生するように構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のウオームギ
ヤ減速機の揺動角規定装置。