-
BEREICH DER
ERFINDUNG
-
Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Motorantriebsgerät, insbesondere
betrifft diese Erfindung ein Motorantriebsgerät, das eine Schnecke und ein
Schneckenrad hat.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
In
einem Bereich eines Motorantriebsgeräts ist ein Gerät, das eine
Schnecke und ein Schneckenrad hat, als ein herkömmliches Erzeugnis bekannt. Bei
dem Gerät
wird eine Antriebsseite nicht durch eine Last einer Ausgangsseite
beeinflusst. Zum Beispiel wird ein Fahrzeugkupplungsbetätigungsgerät in dem
US-Patent mit der Nr. 5135090 offenbart. Das Fahrzeugkupplungsbetätigungsgerät ist dadurch
gekennzeichnet, dass ein Motor ein Schneckenrad über eine Schnecke dreht, die
an einer Ausgangswelle des Motors vorgesehen ist, nämlich durch
Eingreifen mit dem Schneckenrad.
-
Bei
dem vorangehenden Gerät
kann das Schneckenrad nicht unmittelbar wegen der Trägheit angehalten
werden, die an der Motorwelle und der Schnecke erzeugt wird, wenn
die Drehung des Schneckenrads durch ein Drehbeschränkungsgerät anhält. Folglich
kann eine Getriebearretierung zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad
erzeugt werden. Die Getriebearretierung ist zum Beispiel ein Zustand,
bei welchem beide Getrieberäder
zum Arretieren durch eine hohe Last gelangen, die auf einen Eingriffsteil
zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad wirkt.
-
US-A-5680916
offenbart ein motorisiertes Stellglied gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1, welches einen Elastomer bedeckten Anschlag hat.
-
Die
vorliegende Erfindung strebt daher danach, ein verbessertes Motorantriebsgerät bereitzustellen,
das dazu im Stande ist, eine Getriebearretierung zu vermeiden, die
durch eine Stoßkraft
erzeugt wird, die auf einen Eingriffsteil eines Schneckenrads wirkt,
wenn die Drehung des Schneckenrads beschränkt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Motorantriebsgerät ein Gehäuse, einen
Motor, der an dem Gehäuse
fixiert ist, eine Welle, die eine Schnecke hat und durch den Motor
angetrieben wird, ein Schneckenrad und ein Drehbeschränkungsgerät, welches
einen Drehwinkel des Schneckenrads beschränkt. Das Schneckenrad ist drehbar innerhalb
des Gehäuses
vorgesehen und steht mit der Schnecke im Eingriff. Das Drehbeschränkungsgerät ist zwischen
dem Schneckenrad und dem Gehäuse
vorgesehen. Wenn die Drehung des Schneckenrads beschränkt wird,
wird eine Stoßkraft,
die auf einen Eingriffsteil des Schneckenrads wirkt, durch eine
Absorptionsfunktion, die das Drehbeschränkungsgerät hat, verhindert. Das Drehbeschränkungsgerät hat einen
Bolzen, der exzentrisch an dem Schneckenrad befestigt ist, und ein
Dämpfungsbauteil
zum in Berührung
bringen mit dem Gehäuse.
Der Bolzen und das Dämpfungsbauteil
sind gemäß Anspruch
1 beschrieben.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGSFIGUREN
-
Die
vorstehenden und zusätzlichen
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden ausführlichen
Beschreibung ersichtlich, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren
betrachtet wird, wobei:
-
1 eine
schematische Ansicht eines Motorantriebsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist;
-
2 eine
Ansicht im Querschnitt ist, der entlang der Linie A-A in 1 gemacht
wurde;
-
3 eine
perspektivische Ansicht eines Motorantriebsteils in dem Motorantriebsgerät ist;
-
4 eine
schematische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, bei
welchem die Drehung eines Schneckenrads in 1 beschränkt wird; und
-
5(a), (b) und (c) eine Übergangsbewegung eines Eingriffs
zwischen einem Bolzen und einer Hülse zeigen, die in 1 gezeigt
sind: 5(a) zeigt einen Zustand, bei
welchem das Schneckenrad nicht durch einen Motor angetrieben wird; 5(b) zeigt einen ersten Zustand, bei welchem die
Drehung des Schneckenrads beschränkt
wird; 5(c) zeigt einen Zustand, der
als Nächstes
nach dem Zustand von 5(b) kommt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bezugnehmend
auf 1 ist ein Motorantriebsgerät 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bei einem automatischen Kuppelgerät eines
Fahrzeugs anwendbar. Zusätzlich ist
ein Mechanismus des Motorantriebsgeräts 1 bei einem Motorantriebsgerät anwendbar,
das eine Schnecke, ein Schneckenrad und einen Motor hat, und durch
den Motor angetrieben wird. Das Motorantriebsgerät ist beispielsweise bei einem
Fensterreguliergerät
oder einem Umschaltgerät
eines Antriebssystems (2-Gang/4-Gang) in einem Fahrzeug anwendbar.
-
Bei
dem Motorantriebsgerät 1,
das in 1 gezeigt ist, ist ein Motor 7 an einem
Gehäuse 2 befestigt
und ein Schneckenrad 3, das eine Kreisplattengestalt hat,
ist innerhalb des Gehäuses 2 vorgesehen.
Das Schneckenrad 3 steht mit einer Schnecke 4 an
einem Eingriffsteil 19 in Eingriff. Die Schnecke 4 ist
an einer Welle 5 vorgesehen und dazu im Stande, ein Antriebsmoment
zu dem Schneckenrad 3 zu übertragen, das durch den Motor 7 erzeugt
wird. Eine Motorwelle 6, die das Antriebsmoment durch den
Motor 7 überträgt, ist
koaxial mit der Welle 5 (bezugnehmend auf 3)
verbunden.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, wird das Schneckenrad 3 drehbar
durch zwei Lagerungen über
eine Welle gestützt,
die an dem Gehäuse 2 und
einer Gehäuseabdeckung 2a 3a vorgesehen
sind. Die Welle 3a geht durch das Zentrum des Schneckenrads 3. Zwei
zylinderförmige
Bolzen 8 und 10 sind radial an dem Schneckenrad 3 vorgesehen
und ragen in einer Richtung hervor, die parallel zu der Welle 3a ist.
Der Bolzen 8 ist in der Axialrichtung länger als der Bolzen 10.
Wenn das Schneckenrad 3 sich zu einer Grenze dessen zulässiger Bewegung
gedreht hat, wird der Bolzen 8 über eine Hülse 24 mit einem Anschlag 9 in Berührung gebracht,
um eine weitere Drehung des Schneckenrads 3 zu beschränken. Der
Bolzen 8, die Hülse 24 und
der Anschlag 9 bilden zusammen eine Drehbeschränkungseinrichtung
zwischen dem Schneckenrad 3 und dem Gehäuse 2 aus. Der Anschlag 9 ist
an einer Seitenwand von einem konkaven Abschnitt vorgesehen, der
innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet
ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Bolzen 10 mit
einer Verbindungsstange 20 verbunden. Wenn sich das Schneckenrad 3 dreht,
dreht sich ein Verbindungsteil zwischen dem Bolzen 10 und
der Verbindungsstange 20 zusammen mit. Eine Bewegung der
Verbindungsstange 20 wird in einer Richtung beschränkt, die
näherungsweise
parallel zu der Motorwelle 6 ist. Folglich wird die Drehbewegung
des Schneckenrads 3 in eine lineare Bewegung umgewandelt,
wobei die lineare Bewegung zu einer Ausgangsseite des Motorantriebsgeräts 1 übertragen wird.
-
Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf 3 ein Motorantriebsteil 11 untenstehend
beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, sind axial bewegliche
Lagerungen 13 und 16 an jedem Endteil der Welle 5 befestigt.
Tellerfedern 12 und 15 (Puffer) sind an einem
Teil des Gehäuses 2 vorgesehen,
bei welchem die Lagerungen 13 und 16 mit einem
Ende von jeder der Tellerfedern 12 und 15 mit
einer entsprechenden Lagerung 13 oder 16 in Berührung stehend angeordnet
sind. Wenn eine Axialkraft an der Welle 5 wirkt, wird die
Axialkraft durch die Tellerfedern 12 und 15 absorbiert.
Zusätzlich
hat die Motorwelle 6 einen Vorsprung 6a, welcher
eine Breite zwischen zwei Flächen
definiert hat und an einem Ende der Welle 6 ausgebildet
ist, das dem Schneckenrad 3 zugewandt ist. Die Welle 5 ist
an die Motorwelle 6 über
eine Blindaxialaussparung 5a gepasst, welche ähnliche Flächen hat,
und ist an einem Ende der Welle ausgebildet, das dem Motor zugewandt
ist. Folglich ist die Welle 5 axial beweglich relativ zu
der Motorwelle 6. Ein Endteil der Motorwelle 6 wird
durch eine Lagerung 22 gestützt, die in einem Motorgehäuse 7a eingehaust
ist, wobei das andere Endteil durch eine Lagerung 21 gestützt wird,
die in dem Gehäuse 2 eingesetzt
ist. Weiter ist der Motor 7 an dem Gehäuse 2 über das
Motorgehäuse 7a und
einen Bolzen 23 fixiert. Bei dem vorangehenden Motorantriebsteil 11 ist der
Eingriffsteil 19 zwischen der Schnecke 4 und dem Schneckenrad 3 an
einem Abschnitt zwischen den Lagerungen 13 und 16 vorgesehen.
-
Wenn
das Schneckenrad 3 um einen vorbestimmten Winkel durch
den Motor 7 gedreht wird, wird der Bolzen 8, der
an dem Schneckenrad 3 ausgebildet ist, mit dem Anschlag 9 über die
Hülse 24 in Berührung gebracht,
wobei die Drehung beschränkt wird. 4 zeigt
einen Zustand, bei welchem die Drehung des Schneckenrads 3 durch
den Anschlag 9 beschränkt
wird. Folglich fungieren der Anschlag 9 oder ein Wandteil,
das an einem konkaven Abschnitt des Gehäuses 2 ausgebildet
ist, als ein Anschlaggerät.
Wenn das Schneckenrad 3 dreht, dreht sich der Bolzen 8 an
dem Schneckenrad 3 zusammen mit der Hülse 24, die mit dem
Bolzen 8 in Eingriff steht. Die Hülse 24 bewegt sich
in Richtung des Anschlags 9 mit dem Bolzen 8,
und berührt
schließlich
den Anschlag 9. Der Wandteil ist derart ausgebildet, dass dieser
mit der gesamten Seitenfläche
der Hülse 24 in Berührung steht,
wenn die Hülse 24 mit
dem Wandteil in Berührung
steht.
-
Der
Bolzen 8 greift mit der Hülse 24 über einen
konkaven Abschnitt ein, der an der Hülse 24 ausgebildet
ist und dem Zentrum des Schneckenrads 3 zugewandt ist.
Die Hülse 24 ist
innerhalb des Gehäuses 2 vorgesehen
und in eine Richtung durch eine Schraubenfeder 25 vorgespannt.
Die Schraubenfeder 25 ist zwischen dem Schneckenrad 3 und
dem Gehäuse 2 vorgesehen.
Bei dem Schneckenradende wird die Feder durch die Hülse 24 aufgenommen, welche
als eine Federaufnahme wirkt. Bei dem Gehäuseende wird die Feder 25 durch
eine Federaufnahmehülse 26 aufgenommen,
die einen zentralen, zylindrischen Federaufnahmevorsprung hat. Die Buchse
ist schwenkbar relativ zu dem Gehäuse 2 an einem Vorsprung 27 befestigt,
der an dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist und dem Schneckenrad 3 zugewandt ist. Folglich bilden
die Hülsen 24 und 26,
die Feder 25 und der Vorsprung 27 ein Vorspanngerät 28 (eine
Vorspanneinrichtung) aus, welches das Schneckenrad 3 in
eine Richtung vorspannt.
-
5(a), (b) und (c) zeigen eine Übergangsbewegung des Eingriffs
zwischen dem Bolzen 8 und der Hülse 24, wenn sich
das Schneckenrad 3 dreht. Wie in 5(a) gezeigt
ist, hat der konkave Abschnitt der Hülse 24 einen bogenförmigen Teil 24a und
einen geraden Teil 24b. Der bogenförmige Teil 24a hat
eine Krümmung,
welche gleich oder wenig größer als
ein Radius des Bolzens 8 ist. Der bogenförmige Teil 24a ist
an einem zentralen Bereich der Hülse 24 ausgebildet
und der gerade Teil 24b ist angrenzend an dem bogenförmigen Teil 24a ausgebildet.
Eine glatte Begrenzung ist zwischen dem bogenförmigen Teil 24a und
dem geraden Teil 24b ausgebildet. Wenn der Motor 7 nicht
angetrieben wird, wird der Eingriff zwischen dem Bolzen 8 und
der Hülse 24 bei
einem Zustand aufrechterhalten, der in 5(a) gezeigt
ist, wobei der Bolzen 8 mit einem zentralen Teil des bogenförmigen Teils 24a des
konkaven Abschnitts in Berührung
steht, der an der Hülse 24 ausgebildet
ist. Die Feder 25 wird mit einem zylindrischen Federaufnahmevorsprung 24c in
Eingriff gebracht, der dem konkaven Abschnitt der Hülse 24 gegenüberliegt, und
spannt die Hülse 24 in
eine Richtung vor.
-
Als
Nächstes
wird der Betrieb des vorstehenden Motorantriebsgeräts 1 beschrieben.
Wenn der Motor 7 durch eine Energiequelle angetrieben wird, dreht
sich die Motorwelle 6. Die Schnecke 4, die koaxial
an der Motorwelle 6 vorgesehen ist, dreht sich ebenfalls,
wobei ein Moment zu dem Schneckenrad 3, das mit der Schnecke 4 in
Eingriff steht, übertragen wird.
Das Moment, das durch das Schneckenrad 3 übertragen
wird, wird wie oben beschrieben in eine axiale Antriebskraft (Kraft
oder Verschiebung als ein Ausgang des Motorantriebsgeräts 1) über die
Verbindungsstange 20 umgewandelt, die mit dem Schneckenrad 3 über den
Bolzen 10 verbunden ist. Bei dem vorstehenden Betrieb wird
ein Zustand des Eingriffs zwischen dem Bolzen 8 und der
Hülse 24 in 5(a) gezeigt, wenn der Motor 7 nicht
angetrieben wird, wie in 1 gezeigt ist.
-
Zusätzlich wird
der Betrieb der Beschränkung
des Schneckenrads 3 untenstehend im Ablauf beschrieben.
Wenn das Schneckenrad 3 sich um einen vorbestimmten Winkel
gedreht hat, wie in 4 gezeigt ist, steht der Bolzen 8 an
dem Schneckenrad 3 mit dem Anschlag 9 in Berührung, der
an dem konkaven Abschnitt des Gehäuses 2 über die
Hülse 24 ausgebildet
ist. Ein Berührungspunkt
zwischen dem Bolzen 8 und der Hülse 24 verlagert sich
von dem Zentrum des bogenförmigen
Teils 24a zu einem Punkt 29, wie in 5(b) gezeigt ist. Jedoch kann die Drehung des
Schneckenrads 3 nicht sofort wegen der Trägheit, die
an der Motorwelle 6, der Welle 5 und dem Schneckenrad 3 erzeugt
wird, angehalten werden, sodass sich der Bolzen 8 weiter
zu dem geraden Teil 24b durch die Rotation des Schneckenrads 3 verlagert.
Der Bolzen 8 drückt
die Hülse 24 in
Richtung einer Bewegungsrichtung des Bolzens 8 (in 5 gezeigt), die Hülse 24 wird niedergedrückt und
die Feder 25 wird zusammengedrückt. Der Berührungspunkt
zwischen dem Bolzen 8 und der Hülse 24 verlagert sich
zu einem Punkt 30 an dem geraden Teil 24b des
konkaven Abschnitts der Hülse 24,
wie in 5(c) gezeigt ist. Eine Stoßkraft,
die an dem Berührungspunkt
zwischen dem Bolzen 8 und der Hülse 24 erzeugt wird,
und zu einer Verschiebung ΔL
der Hülse 24 führt, wird
durch die Feder 25 absorbiert. Folglich kann durch Absorbieren
der Stoßkraft
die Drehung des Schneckenrads 3 mit der Getriebearretierung,
die an dem Eingriffsteil 19 zwischen der Schnecke 4 und
dem Schneckenrad 3 vermieden wird, beschränkt werden.
-
Bei
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird die Drehung des Schneckenrads 3 durch
die Bewegung des Bolzens 8 relativ zu der Hülse 24 absorbiert.
Die Hülse
hat den bogenförmigen
Teil 24a und den geraden Teil 24b, die fortlaufend
ausgebildet sind, sodass die Drehung des Schneckenrads 3 nicht
unmittelbar durch eine Verlagerung des Bolzens 8 von dem
bogenförmigen
Teil 24a zu dem geraden Teil 24b angehalten wird,
wenn die Drehung des Schneckenrads 3 durch den Anschlag 9 beschränkt wird.
Folglich wird die Stoßkraft,
die an dem Berührungspunkt
zwischen dem Bolzen 8 und der Hülse 24 erzeugt wird,
sanft durch eine Absorptionsfunktion, die die Feder 25 hat, verringert.
Die Stoßkraft,
die auf den Eingriffsteil 19 wirkt, wird ebenso verringert,
eine Getriebearretierung an dem Eingriffsteil 19 kann verhindert
werden, und der Eingriffsteil 19 kann absolut geschützt werden.
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf ein System anwendbar, welches zum
Beispiel eine Kraft und eine Verschiebung über eine Schnecke und ein Schneckenrad
durch einen Motor erzeugt und welches das Erfordernis hat, die Drehung
des Schneckenrads wirksam zu beschränken.