JP2002517694A - ギヤハウジング - Google Patents

ギヤハウジング

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JP2002517694A JP2000553735A JP2000553735A JP2002517694A JP 2002517694 A JP2002517694 A JP 2002517694A JP 2000553735 A JP2000553735 A JP 2000553735A JP 2000553735 A JP2000553735 A JP 2000553735A JP 2002517694 A JP2002517694 A JP 2002517694A
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Abstract

(57)【要約】 出力（２０）を具備したウオームギヤ駆動機構に使用されるギヤハウジングは、軸を支持するようになっている一体成形後壁を備えている。後壁（４８）は、出力軸の一端（５２）を収納する円筒形中心部（６４）を備えている。複数個の同じ円環セグメント（７６）が、中心部から半径方向に延出していて、中心部を圧縮支持している。セグメントは、それぞれ、狭い端部（７８）と、広い端部と、側部（８２）とを備えている。隣接するセグメントの狭い端部は、中心部の中心軸に垂直な面の上下で、交互に中心部の一体部を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） 本発明の分野は、ギヤハウジングであり、特に、自動車の窓昇降駆動装置用の
ギヤハウジングである。
【０００２】 従来の自動車の窓昇降駆動装置においては、回転駆動するウオーム駆動軸が、
ギヤハウジングに配設されたウオームホイールのような歯車と係合している。ウ
オームホイールは出力軸を具備していて、出力軸の一端はギヤハウジングを経て
半径方向に延出していて回転して、窓昇降機構を駆動させる。出力軸の対向する
端部は半径方向に延出していてギヤハウジングの後壁内に達している。後壁は、
出力軸によって後壁に作用する逆作動力で出力軸を支持している。
【０００３】 出力軸は、軸力の他に、ウオームホイールの歯車係合とウオーム駆動軸境界面
で発生する半径方向および接線力を伝達する。これらの力は、さまざまな手段と
方法によって後壁に吸収される。従来のハウジングの一つは、後壁の壁を厚くす
ることによって、ハウジングの後壁に十分な構造的強度を付与するものである。
然しながら、厚くしたプラスチック或いは金属製ハウジングは、機構全体に不必
要な重量を増加させ、組み立てるには、他の方法に比べて大量の材料を必要とす
る。
【０００４】 従来の他のハウジングは、後壁に補強リブを組み込んで、キー位置に支持及び
構造的強度を持たすものである。このハウジングは材料が少なくてすみ、従って
、軽量になり、上述した方法よりも安価に製造することができる。然しながら、
リブは、様々の厚さの壁を有するハウジングを製造することを必要とし、これら
の様々の厚さの壁が、応力を集中させ疲労破損の危険性を増し、組み立て許容差
を緩くする必要があり、材料に対する要求性能が高くなる。
【０００５】 （発明の要約） 本発明は、出力軸を具備したウオームギヤ駆動機構に使用する改良されたギヤ
ハウジングを提供する。このハウジングは一体型の後壁を備えていて、駆動機構
の出力軸を支持するようになっている。後壁は、出力軸の一端を収納する円筒形
中心部を備えている。複数の円環セグメントが、中心部から半径方向に延出して
いて、引張りと圧縮状態で中心部を支持している。セグメントは、それぞれ、狭
い端部と、広い端部と、側部とを有している。隣接するセグメントの狭い端部は
中心部の中心軸に垂直な面の上下で、交互に中心部と一体部を形成している。各
セグメントの広い端部は、後壁の周囲で平面に収束している。
【０００６】 本発明の主たる目的は、構造的強度のために過剰なプラスチック材料を必要と
せずに出力軸を支持する後壁を備えたプラスチックギヤハウジングを提供するこ
とである。本発明のハウジング後壁は実質的に均厚の壁で製造され、より厚い壁
部を必要とせずに出力軸を十分支持する。
【０００７】 本発明の別の目的は、少ない材料で組み立てることができるプラスチックギヤ
ハウジングを提供することである。実質的に均厚の壁を備えている本発明のハウ
ジング後壁は、許容差を厳密して組み立てることができるので、物品を組み立て
るのに必要な材料が少なくなる。
【０００８】 本発明のさらに別の目的は、従来技術に比べて、疲労破損を受け難い改良され
たギヤハウジングを提供することである。本発明のハウジング後壁は、従来技術
に見られる引張部材に比べて疲労し難い圧縮部材で出力軸を支持する。
【０００９】 前述した本発明の目的と利点は、以下の記載により明らかにされる。下記の記
載において、記載の一部となっていて、且つ、発明の好ましい態様を図示してい
る添付図面を参照する。
【００１０】 （好ましい態様の詳細な説明） 図１及び図２に示したように、本発明の一つの態様は、直流モータ自動車窓昇
降駆動装置１０である。モータ駆動装置１０はモータハウジング１４内に配設さ
れているウオーム駆動軸１２を具備していて、モータハウジング１４は、ギヤハ
ウジング１６にフランジ取り付けされている。駆動軸１２はウオームホイール１
８と係合して、ぴったりと押し付け、或いは、当業界に周知の方法によって、軸
方向に延出している出力軸２０に取り付けられている。ウオームホイール１８は
回転して、（図示していない）自動車の窓を上下する窓昇降機構（図示せず）を
駆動するようになっている。
【００１１】 特に図２を参照すると、駆動軸１２は、モータハウジング１４内に配設されて
いる第１端部２２を具備している。駆動軸第１端部２２は、ロータ（電機子）巻
上を具備したロータの積層コアを収納している。第１端部２２と対向している駆
動軸末端端部２８は、ギヤハウジング１６内にまで延出していてウオームホイー
ル１８を駆動するようになっている。駆動軸１２は、当業界に周知の方法によっ
て、モータハウジング１４内に回転可能に取り付けられている。本発明と一緒に
使用されるモータハウジング１４と駆動軸１２は、シュミット(Schmidt)の米国
特許第５，５１７，０７０号に記載されていて、これは、本明細書の中に参照と
して組み入れられている。
【００１２】 ギヤハウジング１６は、フランジ取り付け部３０とキャビティー３２とを備え
ている。好ましくは、ギヤハウジング１６は、マサチューセッツ（MA)、ピッツ
フィールド(Pittsfield)のGEプラスチックス(GE Plastics)から入手できる 「Valox 420」或いはドイツのティコナ(Ticona)から入手できる「Celanex 7246
」のような、ガラス繊維充填材が添加されたポリブチレンテレフタレートである
。本発明の範囲から逸脱せずに、同じような性質を示す他の材料を使用すること
もできる。ハウジング１６は、好ましくは、射出成形或いは当業界に周知の方法
によって成形される。
【００１３】 フランジ取り付け部３０は、ギヤハウジング１６の一体成形部分であるネジボ
ス３４に収納されるネジ２４等によりモータハウジング１４にフランジ取り付け
されている。駆動軸末端端部２８は、フランジ取り付け部３０の開口３６を経て
、ギヤハウジングキャビティー３２内に延出している。開口３６は、半径方向に
駆動軸１２を支持するハウジング３８を収納するようになっている。図６に示し
たように、フランジ取り付け部３０の一部として形成されている通気路４０は、
フィルタ４２を収納し、空気をモータハウジング１４から排気させる。
【００１４】 図２−図４に示したように、ギヤハウジング１６のカップ形キャビティー３２
は、フランジ取り付け部３０の一部として一体成形されていて、キャビティー周
囲に沿った側壁４４と、ウオームギヤ出力軸２０を支持する後壁４８とで画定さ
れている。キャビティー３２は、通常、円形で、駆動軸１２と接線方向で係合し
ていて回転可能に取り付けられたウオームホイール１８を収納するようになって
いる。支持５０はキャビティー側壁４４の一部として一体成形されていて、ギヤ
ハウジング１６内の駆動軸１２が、軸方向及び半径方向に過剰に動くのを防止し
ている。透孔ボス６２はキャビティー側壁４４の一部として一体成形されていて
、組み立てた自動車窓昇降駆動装置１０を、窓昇降機構（図示せず）に連結する
ための取り付け点を形成する。
【００１５】 図７を参照すると、ウオームホイール１８が、軸方向に延出している出力軸２
０を付勢していて、窓昇降機構（図示せず）を回転可能に駆動していることが分
かる。出力軸２０は、後壁４８で支持されている一端５２と、それと対向する対
向端５６を備えていて、この対向端５６は、ハウジングカバー５８の開口５７を
経て延出していて窓昇降機構（図示せず）と係合している。
【００１６】 ハウジングカバー５８は、プレス嵌め或いは超音波溶接のように当業界に周知
の方法で、ハウジング側壁４４に取り付けられている。好ましくは、ハウジング
側壁４４に形成された溝６０が、カバー５８を収納して、シールを形成して、窓
昇降駆動装置１０内の部品を悪条件から保護している。
【００１７】 本発明の新規性は、ギヤハウジング後壁４８に在る。図３−図５及び図７に示
したように、後壁４８は、通常円筒形の中心部６４を備えていて、この中心部６
４が出力軸端部５２と、中心部６４の一体成形部分である支持部６６とを収納し
ている。
【００１８】 中心部６４は、円筒形の側壁６８と、開口トップ７０と、閉鎖底部７２と、中
心軸７２とを備えている。出力軸端部５２は、開口トップ７０内に収納され、閉
鎖底部７２によって軸方向に支持され、中心部側壁６８によって半径方向に支持
されている。好ましい態様では、中心部７２が閉鎖されているが、本発明から逸
脱せずに、開口底部を使用することもできる。開口底部構造の場合、出力軸は、
ブッシュ或いは当業界に周知の方法で軸方向に支持することもできる。
【００１９】 壁が均厚の後壁支持部６６は、中心部６４を構造的に支持する６枚の円環セグ
メント７６で形成されている。６枚の円環セグメントが好ましいが、本発明の範
囲を逸脱せずに、任意の枚数の円環セグメントを使用することができる。
【００２０】 円環セグメント７６は、それぞれ、狭い端部７８と、広い端部８０と、側部８
２とを備えている。特に図７を見ると、隣接するセグメント７６の狭い端部７８
が、中心部中心軸７４に垂直な共通面８０の上下で、中心部６４の一体部を交互
に形成している。セグメント７６は中心部６４からハウジング側壁４４に向かっ
て半径方向に延出していて、共通面８０で収束して、セグメント７６と共通面８
０の境界面で後壁周囲を形成している
【００２１】 隣接するセグメント７６の側部８２が、垂直側壁８４と接続していて、さらに
後壁４８を構造的の支持している。垂直側壁が図示し且つ記載されているが、本
発明の範囲を逸脱せずに、傾斜側壁を、記載したものより狭いか或いは広い円環
セグメントと接合することもできる。
【００２２】 後壁４８の壁が均厚なので、従来技術のリブ設計に比べて、材料が少なくてよ
く、有利である。さらに、補強リブによって壁の厚さにばらつきが発生すること
もなく、組み立ての間に、許容差を厳密に維持できる。
【００２３】 図４及び図７に示したように、後壁４８の一体成形部分であり且つ中心部中心
軸７４と同心に成形されている円形リブ８６が、ウオームホイール１６を回転す
るためのスラストベアリング面を形成している。リッジ８６は摩耗面で、後壁４
８の代わりに経時的に摩耗し、その結果、ギヤハウジング１６の使用寿命を延長
させる。
【００２４】 図８に示したリブ設計を備えたギヤハウジングと、上述した本発明の態様を比
較して有限要素分析をした結果、本発明の態様の主歪みは、リブ設計を備えたギ
ヤハウジングの主歪みの４２％未満であることが分かった。計算にはValox 420
の材料特性と、壁厚が普通の厚さである２ｍｍの後壁支持部を使用した。
【００２５】 回転出力軸によって後壁に作用する力が原因となって、従来技術の後壁ハウジ
ングは、圧縮と引張りの間で交互に変化させられて軸端部を支持している。交互
に異なるセグメントによって、出力軸が圧縮部材で絶えず支持されていて、その
結果、軸を引張支持するのに必要な後壁の厚さを、従来のリブ設計に必要な程度
に薄くすることが確保される。
【００２６】 現段階では好ましいと考えられる本発明の態様を図示し且つ記載したが、特許
請求の範囲によって確定される本発明の範囲から逸脱せずに種々の改良、変更が
可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を組み入れた窓昇降斜視図。
【図２】 図１の線２−２に沿った部分断面図。
【図３】 ハウジングカバーを取り外した図１のギヤハウジングの右正面斜視図。
【図４】 ハウジングカバーを取り外した図１のギヤハウジングの正面図。
【図５】 図２の線６−６に沿った左背面斜視図。
【図６】 図２の線６−６に沿った断面図。
【図７】 図２の線７−７に沿った断面図。
【図８】 支持リブを備えた従来技術のギヤハウジングの上背面斜視図。
【符号の説明】
１０ 窓昇降駆動装置 １２ ウオーム駆動軸 １４ モータハウジング １６ ギヤハウジング １８ ウオームホイール ２０ 出力軸 ２２ 第１端部 ２４ ネジ ２８ 駆動軸末端端部 ３０ フランジ取付部 ３２ キャビティー ３４ ネジボス ３６ 開口 ３８ ハウジング ４０ 通気路 ４２ フィルター ４４ ハウジング側壁 ４８ ギヤハウジング後壁 ５０ 支持 ５２ 出力軸端部 ５６ 対向端部 ５７ 開口 ５８ ハウジングカバー ６０ 溝 ６２ 透孔ボス ６４ 中心部 ６６ 支持部 ６８ 側壁 ７０ 開口トップ ７２ 閉鎖底部 ７４ 中心軸 ７６ 円環セグメント ７８ 狭い端部 ８０ 広い端部 ８２ 側部 ８４ 垂直側壁 ８５ 共通面 ８６ リッジ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月８日（２０００．６．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 円環セグメント７６は、それぞれ、狭い端部７８と、広い端部８０と、側部８
２とを備えている。特に図７を見ると、隣接するセグメント７６の狭い端部７８
が、中心部中心軸７４に垂直な共通面８５の上下で、中心部６４の一体部を交互
に形成している。セグメント７６は中心部６４からハウジング側壁４４に向かっ
て半径方向に延出していて、共通面８５で収束して、セグメント７６と共通面８
５の境界面で後壁周囲を形成している
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (71)出願人 201 Ｗａｕｂｅｓａ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｍａｄｉｓｏｎ， ＷＩ 53704， ＵＳ Ａ Ｆターム(参考） 2E052 AA09 CA06 DA08 DB08 EA14 EB01 KA15 3J009 EA06 EA19 EA23 EA32 EB24 FA04 3J063 AA02 AB03 AC01 BB11 CD43

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力軸を備えた歯車と共に使用するギヤハウジングであって
    、 通常円形の後壁と中心軸とを備えたカップ形キャビティーと、 前記中心軸に垂直な面から延出している円筒形凹所と、 前記円筒形凹所を取り囲んでいる複数の円環セグメントであって、前記セグメ
    ントがそれぞれ狭い端部と広い端部とを備えていて、交互のセグメントの前記狭
    い端部が前記面の上方で前記円筒形凹所の一体部を形成していて、狭い端部を備
    えた前記交互のセグメントの隣接するセグメントが前記面の下方で前記凹所の一
    体部を形成していて、前記セグメントの前記広い端部が前記面に収束しているも
    のである前記円筒形凹所を取り囲んでいる複数の円環セグメントとを、備えた出
    力軸を備えた歯車と共に使用するギヤハウジング。
JP2000553735A 1998-06-11 1999-05-25 ギヤハウジング Expired - Fee Related JP3554277B2 (ja)

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US09/095,736 1998-06-11
US09/095,736 US6014915A (en) 1998-06-11 1998-06-11 Gear housing
PCT/US1999/011479 WO1999064766A1 (en) 1998-06-11 1999-05-25 Gear housing

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EP (1) EP1101049B1 (ja)
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AT (1) ATE376636T1 (ja)
AU (1) AU4097399A (ja)
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