JP2003287087A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D28/00—Electrically-actuated clutches
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D25/00—Fluid-actuated clutches
- F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
- F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
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Abstract
ォームホイールギヤの噛合面に作用する力を緩和し、ギ
ヤロックを回避する。 【解決手段】 スリーブ24とスプリング25を用いた
緩和機能を有する付勢手段28により、ウォームギヤ
4、ウォームホイールギヤ3の噛合面19で発生する衝
撃力を緩和して、ギヤロックの発生を回避するモータ駆
動装置1を構成した。
Description
ォームホイールギヤを備えたモータ駆動装置に関するも
のである。
力側の負荷が駆動側に影響を与えない構造として、ウォ
ームギヤとウォームホイールギヤを備えたものが知られ
ている。例えば特開平4−231727号公報には、モ
ータの出力軸にウォームギヤを設けウォームギヤと噛合
するウォームホイールギヤをモータ動力によって回転さ
せる自動車のクラッチ作動装置が開示されている。
置において、回転が規制されてウォームホイールギヤが
停止させられると、モータの出力軸からウォームホイー
ルギヤに至る駆動側の回転部が保有する慣性重量が働い
て、ウォームギヤとウォームホイールギヤの間でギヤロ
ック(例えば、ウォームギヤとウォームホイールギヤと
の噛合面に作用する荷重が大きくなって、両ギヤがロッ
クしてしまう状態)が発生すると言う事が起こり得る。
ホイールギヤの回転が規制された場合でも、ウォームホ
イールギヤの噛合面に作用する衝撃力により発生するギ
ヤロックを回避することである。
決するために講じた技術的手段は、請求項1に示すよう
に、ハウジングと、該ハウジングに固定されるモータ
と、ウォームギヤを有し、前記モータにより駆動される
シャフトと、前記ハウジング内に回転自在に配設され、
前記ウォームギヤに噛合するウォームホイールギヤと、
該ウォームホイールの回転角度を規制する回転規制手段
とを備えたモータ駆動装置において、前記回転規制手段
は、前記ウォームホイールギヤと前記ハウジングとの間
に設けられ、前記ウォームホイールギヤの回転が規制さ
れた場合に、前記ウォームホイールギヤの衝撃力を緩和
する緩衝機能を有することを特徴とするモータ駆動装置
を構成したことである。
よりウォームホイールギヤの回転が規制されたとき、ウ
ォームホイールギヤに掛かる慣性による回転力により、
ウォームホイールギヤの噛合面で発生する衝撃力を緩和
する。これにより、ウォームギヤとウォームホイールギ
ヤの間で発生するギヤロックを回避することができる。
ールギヤの一部に設けられたピンと、ピンに咬合してウ
ォームホイールギヤを付勢し、ピンに対して相対移動自
在な凹部を有した付勢手段とを備えると良い。
ギヤの回転が規制されたとき、ピンに対して相対移動自
在な凹部を有した付勢手段を撓ませることによって、ウ
ォームホイールギヤの噛合面に発生する衝撃力を緩和す
ることが可能となる。これにより、ギヤロックの原因で
あるウォームギヤとウォームホイールギヤの噛合面にお
いて、短時間での衝撃力の昂揚を緩和し、ギヤロックを
確実に回避することができる。
止され、凹部には円弧部を有するものとすると良い。こ
れにより、モータ駆動装置が通常に作動するとき、付勢
手段全体がウォームホイールギヤの回動につれて係止部
を支点に揺動し、ピンとスリーブ凹部との係合面におい
て摺動が惹起されるが、スリーブ凹部が円弧部を有して
いることにより、滑らかに摺動する。
の通常作動時において、付勢手段の滑らかな揺動が可能
となり、モータ駆動装置の機能を確保した構造とするこ
とができる。
前記ウォームホイールギヤの回転が規制された場合、ウ
ォームホイールギヤが回転を規制されたときの衝撃力の
緩和を一層確実にできる。これにより、回転規制手段が
働くとき、ピンとスリーブ凹部との係合は、スリーブの
円弧部での当接から直線部での当接に移動し、それに伴
いスプリングが圧縮される。このスプリングの圧縮によ
り衝撃力の吸収が行われる。
とウォームホイールギヤ噛合面の衝撃力を緩和し、ギヤ
ロックを回避することができる。
の一実施形態について、車両における自動クラッチ係合
装置に適用した場合を以下に説明するが、ここに示すモ
ータ駆動装置1は、ウォームギヤ4とウォームホイール
ギヤ3がモータ7によって駆動されるものであれば適用
が可能であり、例えば、車両においては、ウィンドレギ
ュレータ装置や2輪駆動/4輪駆動とを切り替える駆動
切替装置等にも適用が可能である。
いて、図1を参照して説明する。図1は、モータ駆動装
置1の全体の構成を示す。モータ駆動装置1は、ハウジ
ング2にモータ7が取り付けられており、ハウジング2
内には円板形状のウォームホイールギヤ3が配設され
る。図1の下部に示す様に、ウォームホイールギヤ3は
ウォームギヤ4と噛合面19にて噛合する様になってい
る。ウォームギヤ4は、シャフト5の上に一体または別
体で設けられ、モータ7からの駆動力をウォームホイー
ルギヤ3に伝達することが可能である。シャフト5上の
ウォームギヤ4にはモータ7からの駆動力を伝えるモー
タ軸6が、シャフト5と同軸上に配設されている(図3
参照)。
−A断面図であり、ウォームホイールギヤ3は、ウォー
ムホイールギヤ3の中心を貫通して圧入固定される軸3
aによって、ハウジング2及びハウジングカバー2aに
設けられた軸受部で軸支されており、ハウジング2に対
して回転自在となっている。ウォームホイールギヤ3の
径方向には、2本の円柱状のピン8,10が、ウォーム
ホイールギヤ3の軸方向に対して平行に設けられてい
る。このピン8は、ピン10に比べて長くなっている。
ピン8は、ハウジング2の内部に形成される凹部の空間
の側壁に設けられたストッパ9(回転規制壁)に、ウォ
ームホイールギヤ3の回転時に当接し、ウォームホイー
ルギヤ3の回転を規制する機能を有する。一方、ピン1
0には、図1に示す如く、コネクティングロッド20が
連結されており、ウォームホイールギヤ3の回転運動
を、コネクティングロッド20によって、直線運動にし
てモータ駆動装置1の出力側に伝達する。
参照して説明する。図3において、シャフト5の両側の
端部には、軸方向に移動自在な軸受13,16がそれぞ
れシャフト5に嵌って設けられている。また、シャフト
5の中央に対して両側に設けられる軸受13,16の外
側には、皿ばね12、15の一端がそれぞれの軸受1
3,16に当接した状態でそれぞれ配設されている。こ
の様な構成により、シャフト5に軸方向の力が作用した
場合には、その力を一方の皿ばね12,15により軸方
向に作用する力を吸収して撓む。この場合、モータ軸6
はウォームホイールギヤ側の一方の端部が二面巾突起6
aとなっており、シャフト5のモータ側の端部に設けら
れた二面巾溝5aに嵌合した状態となっているが、二面
巾溝5aに沿って、シャフト5はモータ軸6に対し、軸
方向に移動自在となる。また、モータ軸6は一端をモー
タケース7aに支えられた軸受22によって支持され、
他端をハウジング2に嵌合した軸受21に支持されてい
る。更に、モータ7は、モータケース7aによってハウ
ジング2にボルト23によって固定されている。この構
成において、軸受13,16の中央に、ウォームギヤ4
とウォームホイールギヤ3の噛合面19を備える。
所定角度だけ回転を行うと、ウォームホイールギヤ3上
のピン8はスリーブ24を介してストッパ9に当接し、
回転が規制される。図4に、ウォームホイールギヤ3の
回転がストッパ9により、規制された場合の状態図を示
す。つまり、ストッパ9は、ハウジング2の凹部に一体
で形成された側壁によってストッパ機構を持たせてお
り、スリーブ24によりピン8を受けた状態で、ウォー
ムホイールギヤ3が回転し、スリーブ24が移動した場
合に、スリーブ24の端面が面接触した状態で当接する
角度に、ストッパ機構を有するハウジング2の側壁が形
成されている。
た凹部にて係合しており、スリーブ24は、ウォームホ
イールギヤ3とハウジング2との間に配設されるコイル
状のスプリング25によって、一方向に付勢された状態
でハウジング内に配設されている。スプリング25は一
端が中央に円筒部を有するスリーブ26によって受けら
れ、他端には同じく中央に円筒部を有するスリーブ26
が配設され、スリーブ26はハウジング2に形成され
た、ウォームホイールギヤ3の中心に向かって延在する
突起27により支持されている。以上、説明した構成に
より、スリーブ24,26、スプリング25、突起27
により、ウォームホイールギヤ3を一方向に付勢する付
勢手段28を構成している。
態を位置関係で示した状態遷移図である。図5の(a)
に示すように、スリーブ24の凹部はピン8の外径と同
等もしくはそれよりも若干大きな径を有する円弧部24
aと直線部24bとから構成される。スリーブ24は、
中央部分が円弧部24aとなっており、その周縁部分が
直線部24bとなり、両部分の境界は段差なく滑らかな
状態になっている。モータ7が駆動されていない場合に
は、ピン8とスリーブ24の係合は、図5の(a)に示
す状態を保持する。この場合、ピン8はスリーブ24に
形成された凹部の円弧部24aの中央に当接する。スリ
ーブ24の凹部と反対側の円筒部24cには、スプリン
グ25が係止され、スリーブ24を一方向に付勢する様
に機能する。
作動について説明する。モータ7に外部より通電がなさ
れると、モータ7が駆動を行う。モータ7の駆動によ
り、モータ軸6が回転し、モータ軸6に同軸で配設され
るシャフト上に設けられるウォームギヤ4が回転する。
その結果、ウォームギヤ4に噛合するウォームホイール
ギヤ3に回転力が伝達され、ウォームホイールギヤ3に
より、減速されて回転し、ウォームホイールギヤ3上の
ピン13により連結されたコネクティングロッド20を
介して、外部に軸方向の動力(モータ駆動装置1の出力
である力、変位)が伝達される。この様な動作過程にお
いて、モータ7により駆動が成されていない状態、つま
り、図1に示す状態においては、ピン8とスリーブ10
との位置関係は、図5に示す(a)の状態となる。
回転を規制する動作を説明すると、ウォームホイールギ
ヤ3が回転を行い、所定角度だけ回転すると、図4に示
す様に、ウォームホイールギヤ上のピン8はスリーブ2
4を介して、ハウジング2の凹部に形成されたストッパ
9に当接する。この場合、ピン8とスリーブ24との当
接点は、図5の(a)に示す如く、円弧部24aの中央
からずれた、点29にて当接する、図5の(b)に示す
状態に推移する。しかし、駆動側のモータ軸6、シャフ
ト5、ウォームホイールギヤ3の慣性のため、ウォーム
ホイールギヤ3の回転は急に停止しない。この事から、
ピン8は(b)に示す状態よりも、更に回転を進め、直
線部24bに移行して、スリーブ24をピン8の進行方
向(図中に示す方向)に押す。その結果、スリーブ24
は押し下げられ、ピン8はスリーブ24凹部の直線部2
4b上の点30での当接となる、(c)に示す状態に遷
移する。この場合、この押し下げによる変位量ΔLは、
スプリング15の撓みとして、エネルギー吸収され、当
接点での衝撃力は緩和される。このように衝撃力を緩和
することにより、ウォームギヤ4とウォームホイールギ
ヤ3の噛合面19でのギヤロックを回避しながら、ウォ
ームホイールギヤ3の回転規制を行うことができる。
ギヤ3の回転をピン8とスリーブ24との相対移動によ
り吸収する構成としたが、この場合、スリーブ24には
円弧部24aと直線部24bが連続的に形成されている
ので、ウォームホイールギヤ3の回転がストッパ9によ
り規制されても、ピン8が円弧部24aから直線部24
bに移動した場合、ウォームホイールギヤ3の回転が急
激に抑制されることなく、衝撃力をスプリング25を含
む緩衝機構により滑らかに吸収できるので、噛合面19
の確実な保護を図ることができる。
かなように、本発明に関わるモータ駆動装置1は、ウォ
ームホイールギヤ3上のピン8と、ピン8を受けるスリ
ーブ24、及びスプリング25の動きによって、ストッ
パ9への当接による衝撃力を緩和し、ギヤロックの発生
を確実に防止して、噛合面19の確実な保護を図ること
ができる。
ォームホイールギヤの回転が規制されたとき、ウォーム
ホイールギヤに掛かる慣性による回転力により、ウォー
ムホイールギヤの噛合面で発生する衝撃力を緩和し、ウ
ォームギヤとウォームホイールギヤの間で発生するギヤ
ロックを回避することができる。
ウォームホイールギヤを介して力、変位を出力する系に
おいて、機能上回転規制が必要とされるとき、スリー
ブ、スプリングなどを効果的に用いて回転規制時の衝撃
を緩和し、ギヤロックの発生を回避する構成とすること
ができる。
構成図である。
規制された場合の状態図である。
状態遷移図であり、(a)はモータの駆動力がウォーム
ホイールギヤに作用しない通常状態、(b)はモータ駆
動時にストッパによりウォームホイールの回転が規制さ
れた初期状態、(c)はその後の状態を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 ハウジングと、 該ハウジングに固定されるモータと、 ウォームギヤを有し、前記モータにより駆動されるシャ
フトと、 前記ハウジング内に回転自在に配設され、前記ウォーム
ギヤに噛合するウォームホイールギヤと、 該ウォームホイールの回転角度を規制する回転規制手段
とを備えたモータ駆動装置において、 前記回転規制手段は、前記ウォームホイールギヤと前記
ハウジングとの間に設けられ、前記ウォームホイールギ
ヤの回転が規制された場合に、前記ウォームホイールギ
ヤの衝撃力を緩和する緩衝機能を有することを特徴とす
るモータ駆動装置。 - 【請求項2】 前記回転規制手段は、前記ウォームホイ
ールギヤの一部に設けられたピンと、該ピンに係合して
前記ウォームホイールギヤを付勢し、前記ピンに対して
相対移動自在な凹部を有した付勢手段とを備えることを
特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 - 【請求項3】 前記付勢手段は、前記ハウジングに一端
が係止され、前記凹部には円弧部を有することを特徴と
する請求項1または請求項2に記載のモータ駆動装置。 - 【請求項4】 凹部はさらに直線部を有し、前記ウォー
ムホイールギヤの回転が規制された場合、前記ピンは前
記円弧部から前記直線部に移動することにより、前記ウ
ォームホイールギヤの衝撃力を緩和することを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のモータ駆動
装置。
Priority Applications (3)
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Cited By (2)
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Family Cites Families (2)
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-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002089379A patent/JP3925270B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-27 DE DE60301290T patent/DE60301290T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-27 EP EP03075869A patent/EP1348880B1/en not_active Expired - Lifetime
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DE60301290T2 (de) | 2006-03-02 |
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