CN104285079A - 驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单且小型，并且能够将驱动部件可靠地维持于规定的位置的驱动器。解决方案：一种驱动器(21)，其具有：电动马达(26)；包含设置于马达旋转轴(27)的蜗杆(33)以及与蜗杆啮合的蜗轮(34)的动力传动机构(28)；经由动力传动机构连结于马达旋转轴并与马达旋转轴的旋转对应地位移的驱动部件(29)、将马达旋转轴的旋转范围规定于初始位置与驱动后位置之间的限制机构(43、47)；以及设置于马达旋转轴并对马达旋转轴向初始位置施力的发条(41)，在向电动马达供给电力的情况下，马达旋转轴克服螺旋弹簧的作用力而向驱动后位置旋转，另一方面，在停止电力供给的情况下，马达旋转轴被施力机构施力而向初始位置旋转。

Description

驱动器

技术领域

本发明涉及驱动器，例如使用于汽车的杂物箱的锁定装置。

背景技术

在汽车的杂物箱中，设置被驱动器驱动的锁定装置，通过基于开关操作的信号或者来自ECU的信号对驱动器进行驱动，从而对盖体的锁定、解锁进行选择。在使用于上述的锁定装置的驱动器具有：电动马达；包含设置于电动马达的马达旋转轴的蜗杆以及与蜗杆啮合的蜗轮的动力传动机构；经由动力传动机构连结于马达旋转轴并与马达旋转轴的旋转对应地位移的驱动部件；将马达旋转轴的旋转范围规定于初始位置与驱动后位置之间的限制机构；设置于蜗轮并以马达旋转轴向初始位置侧旋转的方式对蜗轮进行施力的卷簧；以及设置于驱动部件并以马达旋转轴向初始位置侧旋转的方式对驱动部件进行施力的螺旋弹簧(例如，专利文献1)。上述的驱动器通过供给电力而使马达正转，通过停止电力的供给并利用卷簧以及盘簧的作用力而使马达反转。

专利文献1：日本特开2010-1920号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在基于蜗杆以及蜗轮的动力传动机构中，通常，蜗杆成为输入侧，从而能够获得较大的减速比。另一方面，通过使蜗杆的扭转角比安息角大，也能够将蜗轮设为输入侧。然而，在该情况下，为了使蜗杆旋转，而需要对蜗轮施加较大的输入。在专利文献1所记载的驱动器中，将卷簧以及螺旋弹簧设置于蜗轮侧，因此为了使蜗杆以及马达旋转轴向初始位置位移而需要卷簧等产生较大的作用力，从而存在大型化的问题。另外，通过对驱动部件施加负载能够使驱动部件位移，因此存在可靠地维持锁定状态较困难的问题。

本发明是鉴于以上的背景而完成的，其课题在于提供一种结构简单且小型，并且能够将驱动部件可靠地维持于规定的位置的驱动器、以及使用了该驱动器的杂物箱。

为了解决上述课题，本发明是一种驱动器21，其特征在于，具有：电动马达26；包含设置于上述电动马达的马达旋转轴27的蜗杆33以及与上述蜗杆啮合的蜗轮34的动力传动机构28；经由上述动力传动机构连结于上述马达旋转轴并与上述马达旋转轴的旋转对应地位移的驱动部件29；将上述马达旋转轴的旋转范围规定于初始位置与驱动后位置之间的限制机构43、47；以及设置于上述马达旋转轴并对上述马达旋转轴向上述初始位置进行施力的施力机构41，在对上述电动马达供给电力的情况下，上述电动马达驱动，从而上述马达旋转轴克服上述施力机构的作用力而向上述驱动后位置旋转，另一方面，在不对上述电动马达供给电力的情况下，上述马达旋转轴被上述施力机构施力而向上述初始位置旋转。

根据该结构，将施力机构不经由蜗轮地设置于马达旋转轴，因此施力机构能够以比较小的作用力使马达旋转轴旋转。因此，能够使施力机构小型化。另外，不需要经由蜗轮使蜗杆以及马达旋转轴旋转，因此能够使蜗杆的扭转角比安息角小，从而能够阻止因来自驱动部件侧的输入而使马达旋转轴旋转。

在本发明中，上述施力机构也可以具有设置于上述马达旋转轴的第一齿轮38、与上述第一齿轮啮合的第二齿轮39、以及对上述第二齿轮进行旋转施力的弹簧41。

根据该结构，利用基于第一齿轮以及第二齿轮的减速比，能够实现弹簧的小型化。

在本发明中，上述第一齿轮优选设置于比上述蜗杆更靠上述马达旋转轴的前端侧，上述第二齿轮设置于以上述马达旋转轴的轴线为中心与上述蜗轮相反的一侧。

根据该结构，第二齿轮与蜗轮被配置为隔着马达旋转轴，因此相对于从蜗轮施加于马达旋转轴的负载，第二齿轮支承马达旋转轴，从而能够防止马达旋转轴的弯曲。

另外，在本发明中，上述施力机构也可以是设置于上述马达旋转轴，并对上述旋转轴进行旋转施力的弹簧。另外，上述弹簧也可以为发条41弹簧。

另外，本发明是一种使用了上述的驱动器的杂物箱，其特征在于，具有在一方开口的箱体7以及对上述箱体7进行开闭的盖体8，在上述箱体以及上述盖体的一方设置有上述驱动器，并且以能够位移的方式设置有通过上述驱动器的上述驱动部件而能够位移的锁定部件61，在上述箱体以及上述盖体的另一方形成有能够供上述锁定部件嵌合的嵌合孔101。

根据该结构，能够简单并且小型地形成杂物箱，并且能够不相对于施加于锁定部件的外力无意图地使锁定部件位移。

发明效果

根据以上的结构，能够提供一种结构简单且小型，并且能够将驱动部件可靠地维持于规定的位置的驱动器、以及使用了该驱动器的杂物箱。

附图说明

图1是表示杂物箱的立体图。

图2是示意性地表示杂物箱的俯视图。

图3是示意性地表示杂物箱的右视图。

图4是驱动器的俯视图。

图5是驱动器的剖视图。

图6是从下侧观察蜗轮的立体图。

图7是锁定机构的分解立体图。

图8是表示支承左锁定部件的引导部件的立体图。

图9是支承台的剖面立体图。

图10是连杆的剖面立体图。

图11是表示锁定装置的(A)锁定状态以及(B)解锁状态的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的驱动器以及使用了驱动器的杂物箱进行说明。本实施方式所涉及的杂物箱1组装于汽车的乘客座椅的仪表盘面板。

如图1～图3所示，杂物箱1具有：箱体7，其具有前侧壁2、从前侧壁2的上边缘、下边缘、左侧边缘以及右侧边缘分别朝后方延伸的上壁3、下壁4、左侧壁5以及右侧壁6，并在后方(车厢侧)开口；以及盖体8，其对箱体7的开口进行开闭。盖体8具备能够对开口进行关闭的板状的盖主体部11、以及从盖主体部11的左右侧边缘分别朝前方突出的左右一对臂部12。一对臂部12分别朝左侧壁5或者右侧壁6的外侧延伸突出。在各臂部12的与左侧壁5或者右侧壁6对置的部分突设有相互成为同轴的枢轴13。将各臂部12的枢轴13枢轴支承于左侧壁5或者右侧壁6的下部，由此盖体8以能够自由转动的方式支承于箱体7，从而能够对箱体7的开口进行开闭。

在箱体7的上壁3的上表面设置有锁定装置20。锁定装置20具有安装于上壁3的上表面的驱动器21、以及被驱动器21驱动的锁定机构22。

如图4以及图5所示，驱动器21具有：外壳25、支承于外壳25内的电动马达26、连结于作为电动马达26的旋转轴的马达旋转轴27并传递马达旋转轴27的旋转的动力传动机构28、经由动力传动机构28连结于马达旋转轴27的驱动部件29、以及对马达旋转轴27向一侧进行旋转施力的施力机构30。驱动部件29呈朝一个方向延伸的长方体状，并沿着长边方向以能够自由滑动的方式支承于外壳25。驱动部件29的长边方向的一端(以下，称为外端，将相反的一侧的端部称为内端)从外壳25的侧部突出，通过进退能够相对于外壳25进出。动力传动机构28具有：结合于马达旋转轴27并与马达旋转轴27一体地旋转的蜗杆33、以能够自由旋转的方式支承于外壳25并与蜗杆33啮合的蜗轮34、与蜗轮34形成为同轴并与蜗轮34一体地旋转的小齿轮35(参照图6)、以及形成于驱动部件29的侧面并与小齿轮35啮合的齿条36。驱动部件29通过动力传动机构28，伴随着马达旋转轴27的旋转而呈直线状地进退。

在马达旋转轴27的比设置有蜗杆33的部分更靠前端侧同轴一体地形成有第一齿轮38。在第一齿轮38啮合有以能够旋转的方式支承于外壳25的第二齿轮39。第二齿轮39从马达旋转轴27的轴线方向观察，在相对于马达旋转轴27的中心与蜗轮34和蜗杆33啮合的位置相反的位置与第一齿轮38啮合。由此，对于马达旋转轴27而言，从蜗轮34承受的反作用力与从第二齿轮39承受的反作用力成为相互相反的朝向。另外，马达旋转轴27的设置有蜗杆33的部分的两外侧以能够旋转的方式支承于外壳25。

在第二齿轮39与外壳25之间设置有作为施力机构的发条41。发条41将一端结合于第二齿轮39，而将另一端结合于外壳25，从而对第二齿轮39朝一方的旋转方向进行施力。此外，在其他的实施方式中，除了发条41之外，也可以应用扭簧、恒力弹簧等公知的施力部件。

基于发条41的作用力经由第二齿轮39以及第一齿轮38传递至马达旋转轴27，从而使马达旋转轴27朝第一旋转方向旋转。马达旋转轴27朝第一方向旋转，由此该旋转力经由蜗杆33、蜗轮34、小齿轮35以及齿条36传递至驱动部件29，从而驱动部件29沿进入外壳25的方向位移。在外壳25内设置有第一止动部43，驱动部件29的长边方向的另一端(以下，称为内端)与第一止动部43抵接，由此能够决定驱动部件29的最进入位置。将驱动部件29位于最进入位置的状态设为驱动器21的初始状态，将此时的马达旋转轴27的位置(角度)称为初始位置。

在外壳25形成有供来自ECU(电子控制单元)的线束连接的连接器44。在连接器44配置有连结于电动马达26的端子。

电动马达26在供给电力时，使马达旋转轴27向与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。即，电动马达26以克服发条41的作用力的方式使马达旋转轴27旋转。马达旋转轴27向第二旋转方向旋转，由此其旋转力经由蜗杆33、蜗轮34、小齿轮35以及齿条36传递至驱动部件29，从而驱动部件29沿相对于外壳25突出的方向位移。

如图6所示，在蜗轮34的小齿轮35侧的侧面突设有凸壁46，如图5所示，在外壳25设置有第二止动部47。如图5所示，凸壁46与第二止动部47在初始状态下分离，但凸壁46与第二止动部47伴随着马达旋转轴27朝第二旋转方向旋转而接近，最终抵接。凸壁46与第二止动部47抵接，由此蜗轮34的旋转被限制，从而马达旋转轴27朝第二旋转方向的旋转被限制。将此时的马达旋转轴27的位置称为驱动后位置，将驱动部件29的位置称为最突出位置。如上，第一止动部43以及第二止动部47作为将马达旋转轴27的旋转范围限制在初始位置与驱动后位置之间的限制机构发挥功能。

通过以上的结构，驱动器21在未对电动马达26供给电力的初始状态下，通过发条41的作用力使马达旋转轴27处于初始位置，使驱动部件29处于最进入位置。另一方面，驱动器21在对电动马达26供给电力的驱动状态下，通过克服发条41的作用力的电动马达26的驱动力使马达旋转轴27处于驱动后位置，使驱动部件29处于最突出位置。驱动器21停止从驱动状态开始向电动马达26供给电力，由此通过发条41的作用力朝初始状态自动地变化。

如图1所示，以驱动部件29沿左右方向延伸并朝右方突出的方式通过螺钉将外壳25安装于箱体7的上壁3的上表面。

如图1所示，锁定机构22具有左锁定部件61以及右锁定部件62、以及对左右锁定部件61、62进行连结的连杆机构63。左锁定部件61具有：在上壁3的上表面上大致左右地延伸的左锁定部件上部66、从左锁定部件上部66的左端与左侧壁5的外表面对置并且朝下方延伸的左锁定部件下部67、以及从左锁定部件下部67朝左方突出的左锁定爪部68。左锁定部件上部66在左右方向的中间部具有曲柄部。右锁定部件62具有：在上壁3的上表面上大致左右地延伸的右锁定部件上部71、从右锁定部件上部71的右端与右侧壁6的外表面对置并且朝下方延伸的右锁定部件下部72、以及从右锁定部件下部72朝右方突出的右锁定爪部73。

左锁定部件上部66以及右锁定部件上部71的分别左右延伸的部分支承于结合于上壁3的多个引导部件75，从而能够相对于箱体沿左右方向滑动移动。如图8所示，引导部件75具有在上方开口的槽形(コ字状)的承载部件76以及关闭承载部件76的上部的开口的结合片77，在承载部件76与结合片77之间以能够沿左右方向滑动的方式支承有左锁定部件上部66。引导部件75被贯通结合片77与承载部件76的螺钉78结合于上壁3。

如图7所示，在左锁定部件上部66的右端部以及右锁定部件上部71的左端部分别形成有沿上下方向贯通的卡定孔79。连杆机构63具有：支承台81、以能够旋转的方式支承于支承台81的连杆82、夹设于支承台81与连杆82之间并相对于支承台81对连杆82向一方的旋转方向施力的扭力螺旋弹簧83。

如图7以及图9所示，支承台81具有一对侧壁84、与对一对侧壁84的上端彼此进行连结的上壁85，并形成为门形。在上壁85的下表面突设有使一对侧壁84之间朝下方突出的圆柱状的支承轴86。在一对侧壁84的相互对置的面分别设置有向相互接近的方向突出的卡定爪87。在一对侧壁84的相互相反的一侧的面分别突设有形成有沿上下方向贯通的贯通孔的紧固片88。支承台81被插通于紧固片88的贯通孔的螺钉紧固于上壁3。

如图7以及图10所示，连杆82具有沿上下方向延伸并配置为同心的外筒91以及内筒92、与对外筒91以及内筒92的下端彼此进行连结的底板93。外筒91的外周面的上端侧部分的直径相对于下端侧部分变小，从而上端侧部分与下端侧部分之间成为伴随着朝向下端侧直径逐渐增加的圆锥面94。在外筒91的最下端部形成有在周向高低不同的缩径的卡定凹部95。在外筒91的外周面沿周向隔开180°间隔地设置有分别朝径向外侧突出的一对突片96。在各突片96设置有朝上方突出的圆柱状的支承轴97。

对于连杆82而言，支承轴86的下端从内筒92的上端侧插入，由此能够将内筒92以能够旋转的方式支承于支承轴86，从而能够支承于支承台81。在将支承轴86插入内筒92时，支承台81的卡定爪87与外筒91的外周面滑动接触，从而一对侧壁84因弹性变形而扩开。若卡定爪87到达卡定凹部95，则一对侧壁84通过复原力返回原来的姿势，从而卡定爪87被卡定于卡定凹部95。外筒91的外表面的上端侧部分相对于下端侧部分直径变小，因此容易进入一对卡定爪87之间。

连杆82的一对支承轴97分别枢轴支承于左锁定部件61以及右锁定部件62的卡定孔79。支承轴97的直径比卡定孔79小，支承轴97松弛嵌入卡定孔79。由此，若左锁定部件61朝左方位移，则连杆82以沿支承台81的上下方向延伸的支承轴86为中心从上方观察绕逆时针方向(以下，从上方观察决定旋转方向)转动，从而右锁定部件62朝右方位移。另外，若左锁定部件61朝右方位移，则连杆82以支承台81的支承轴86为中心绕顺时针方向转动，从而右锁定部件62朝左方位移。

扭力螺旋弹簧83配置于连杆82的外筒91与内筒92之间，一端被卡定于连杆82，而另一端被卡定于支承台81，从而对连杆82沿相对于支承台81以支承轴86为中心的逆时针方向的旋转方向进行施力。沿逆时针方向被施力的连杆82使左锁定部件61朝左方位移，从而左锁定部件上部66的曲柄部与驱动器21的驱动部件29的外端抵接。

如图11(A)所示，在驱动器21处于初始状态时，驱动部件29位于最进入位置，左锁定部件61通过被扭力盘簧83施力的连杆82朝最左方移动，从而左锁定爪部68突入作为形成于臂部12的有底孔的嵌合孔101。另外，右锁定部件62通过连杆82朝最右方移动，从而右锁定爪部73突入作为形成于臂部12的有底孔的嵌合孔101。左锁定爪部68以及右锁定爪部73突入嵌合孔101，由此盖体8被维持于对箱体7进行关闭的位置。即，锁定装置20成为锁定状态。

如图11(B)所示，若对驱动器21供给电力，而使驱动部件29朝最突出位置移动，则左锁定部件61被驱动部件29按压，而克服扭力螺旋弹簧83的作用力，从而使连杆82绕顺时针方向旋转并且朝右方移动。由此，左锁定爪部68从嵌合孔101脱离。另外，右锁定部件62通过连杆82的顺时针方向的旋转而朝左方移动，从而右锁定爪部73从嵌合孔101脱离。左锁定爪部68以及右锁定爪部73从嵌合孔101脱离，由此盖体8能够相对于箱体7自由开闭。即，锁定装置20成为解锁状态。在本实施方式所涉及的杂物箱1中，在左锁定爪部68以及右锁定爪部73从嵌合孔101脱离时，盖体8通过自重打开。

从图11(B)所示的状态开始，停止向驱动器21供给电力，由此驱动部件29返回初始位置，从而左锁定部件61通过被扭力螺旋弹簧83施力的连杆82而朝左方位移，右锁定部件62朝右方位移。

在如以上那样构成的杂物箱1以及驱动器21中，施力机构30不经由蜗轮34地对马达旋转轴27向初始位置进行施力，因此能够顺利地使马达旋转轴27向初始位置复原。另外，施力机构30能够以与对蜗轮34进行施力的情况相比较小的力使马达旋转轴27向初始位置旋转，因此能够实现小型化，从而能够使驱动器21小型化。

以上，结束具体的实施方式的说明，但本发明不限定于上述实施方式，而能够广泛地实施变形。例如，在上述的实施方式中，经由第一齿轮38以及第二齿轮39使发条41连结于马达旋转轴27，但也可以将发条41直接连结于马达旋转轴27。在本实施方式中，虽由左右锁定部件61、62与连杆机构63构成锁定机构22，但在其他的实施方式中，也可以省略右锁定部件62与连杆机构63。

符号说明

1－杂物箱，7－箱体，8－盖体，12－臂部，20－锁定装置，21－驱动器，22－锁定机构，26－电动马达，27－马达旋转轴，28－动力传动机构，29－驱动部件，30－施力机构，33－蜗杆，34－蜗轮，35－小齿轮，36－齿条，38－第一齿轮，39－第二齿轮，41－发条，43－第一止动部，46－凸壁，47－第二止动部，61－左锁定部件，62－右锁定部件，63－连杆机构，68－左锁定爪部，73－右锁定爪部，81－支承台，82－连杆，83－扭力盘簧，101－嵌合孔。

Claims (6)

1.一种驱动器，其特征在于，具有：

电动马达；

包含设置于所述电动马达的马达旋转轴的蜗杆以及与所述蜗杆啮合的蜗轮的动力传动机构；

经由所述动力传动机构连结于所述马达旋转轴并与所述马达旋转轴的旋转对应地位移的驱动部件；

将所述马达旋转轴的旋转范围规定于初始位置与驱动后位置之间的限制机构；以及

设置于所述马达旋转轴并对所述马达旋转轴朝所述初始位置进行施力的施力机构，

在对所述电动马达供给电力的情况下，所述电动马达驱动，从而所述马达旋转轴克服所述施力机构的作用力而向所述驱动后位置旋转，另一方面，在不对所述电动马达供给电力的情况下，所述马达旋转轴被所述施力机构施力而向所述初始位置旋转。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，

所述施力机构具有：

设置于所述马达旋转轴的第一齿轮；

与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；以及

对所述第二齿轮进行旋转施力的弹簧。

3.根据权利要求2所述的驱动器，其特征在于，

所述第一齿轮设置于比所述蜗杆更靠所述马达旋转轴的前端侧，

所述第二齿轮设置于以所述马达旋转轴的轴线为中心与所述蜗轮相反的一侧。

4.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，

所述施力机构是设置于所述马达旋转轴，并对所述旋转轴进行旋转施力的弹簧。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的驱动器，其特征在于，

所述弹簧为发条弹簧。

6.一种杂物箱，其使用了权利要求1～5中任一项所述的驱动器，上述杂物箱的特征在于，

具有在一方开口的箱体以及对所述箱体进行开闭的盖体，

在所述箱体以及所述盖体的一方设置有所述驱动器，并且以能够位移的方式设置有通过所述驱动器的所述驱动部件而能够位移的锁定部件，

在所述箱体以及所述盖体的另一方形成有能够供所述锁定部件嵌合的嵌合孔。