JP2007500999A - 歯車、特にモータの減速歯車に磁気リングを固定するための固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現行技術の問題を解消し、電動モータによって回転駆動される歯車、特にモータ減速歯車に多極磁気リングを固定する装置を提供する。
【解決手段】本発明は、電動モータによって回転駆動される歯車（２０）、特にモータ減速歯車に、多極磁気リング（１０）を固定するための固定装置（１）に関する。本発明の特徴は、固定装置（１）が、歯車（２０）の平面と実質的に平行な結合方向で、磁気リング（１０）のアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）と係合しうるようにして、その歯車（２０）に固定された少なくとも１つのストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）と、歯車（２０）の平面と実質的に垂直な結合方向で、磁気リング（１０）の保持突出部（１３）と弾性変形した後に係合しうる、歯車（２０）上の少なくとも１つの保持クリップ（２３）とを備えていることにある。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動モータによって回転させられる歯車、特に、モータ減速歯車に多極磁気リングを固定するための固定装置に関する。

本発明は、限定するものではないが、自動車のフロントガラスのワイパー機構の分野に適用すると、特に有利である。

多極磁気変換器を用いて、モータ減速機の出力軸の角度位置または回転速度を決定する方法が知られている。このような変換器は、通常はリング状であり、交互に南領域と北領域を有するように磁化され、減速機の出力軸に同軸的に取り付けられている。この原理は、例えばホール効果を利用する固定磁気センサを用いて、支持歯車が回転している際のリングの正面の磁場の時間変化を検出し、次いで、必要なパラメータの値を推定することからなっている。

モータ減速機の出力軸に、多極磁気リングを固定するために現在用いられている主な技術には、接着、オーバーモールド、据付け、およびクリップを用いた固定法がある。

しかし、実際には、接着法は、接着剤の取扱いに細心の注意が絶えず必要であり、かつ接着装置を保守するのが困難であるため、実施が困難である。さらに、接着剤を所定の温度に維持しなければならないため、この方法の普及は妨げられている。

オーバーモールドにも、大きな問題がある。その１つは、最大強度の磁場にアクセスすることが目的の場合、歯車の成形工程中に、リングの磁化を行わなければならないことに関係している。さらに、実際は、このような二重工程には、このような特有の条件下では、実施が特に困難であり、特定の高価な器具も必要である。

別の問題は、歯車と磁気リングが、通常は、プラスチック材料から製造されることである。さらに、成形の品質、強度、および熱、接触、またはノイズに対する抵抗に主に関係する様々な技術的な理由から、使用するプラスチックは、通常、それぞれ異なった性質を有する。従って、使用するプラスチックは、溶融温度がそれぞれ異なり、注入による成形工程の実施がかなり複雑になる。

据え付けについて述べると、据え付けでは、実施に絶えず困難が伴う固定技術が用いられる。磁気リング固有の脆弱性から、どんなに小さな誤差であっても、許容されるものではない。さらに、追加の器具が必要であり、そのためコストが上昇する。これらのことから、このような据え付け工程の一般的な利用が、明らかに妨げられている。

クリップを用いる方法は、製造公差による系統的な遊動を伴うため、確かな固定法ではない。従って、磁気リングは、固定のレベルに制限しなければ、歯車に完全に固定することができない。しかし、このような条件では、磁気リングの局所領域におけるかなりの圧力と磁気リングの固有の脆弱性とにより、破損する可能性が高い。

従って、解決すべき技術的な問題、すなわち本発明の目的は、磁気リングの完全性を保証し、かつ操作が簡単で、信頼性の高いアタッチメントを提供することにより、現行技術の問題を解消するために、電動モータによって駆動される歯車、特にモータ減速歯車に、多極磁気リングを固定する装置を提供することにある。

本発明による上記した技術的な問題を解消する固定装置は、歯車の面に実質的に平行な結合方向で、磁気リングのアンカー突出部と係合しうるようにして、その歯車に設けられた少なくとも１つのストッパー部材と、歯車の平面に実質的に垂直な結合方向で、磁気リングの保持突出部と弾性変形した後に係合しうるようにして、その歯車に設けられた少なくとも１つの保持クリップとを備えている。

上記したように、本発明は、開口型および完全円形型の両方を含め、あらゆるタイプの多極磁気リングに関連している。

本発明はまた、歯車が電動モータに間接的または直接的に結合されているにかかわらず、電動モータによって駆動されるようになっているあらゆる歯車に適用することができる。この第２の前提では、このような歯車は、具体的には、電動モータの減速に用いられる減速機の一体部分とすることができる。このような歯車は、また、この減速機または任意の他の追加の変速手段の上流または下流に取り付けることができる。

本発明はまた、以下の説明で明らかになる特徴に関連する全ての可能な技術の組み合わせとは全く別、またはこのような技術の全ての可能な組み合わせを含むものである。

添付の図面に基づいて行う、例示的な例の説明により、本発明を、どのようにして実施できるかが容易に理解できると思う。

図面を分かり易くするために、同一の構成要素には、同一の符号を付してある。同様の理由から、本発明を理解するのに不可欠な構成要素のみを示し、ノンスケールの線図の形で示してある。

図１は、自動車のフロントガラスのワイパー機構に用いるモータ減速機１００を示している。この機構は、本質的には、減速のために、減速機１２０が結合された電動モータ１１０からなっている。

図面に示すように、減速機１２０は、複数の止め螺子１２３によって、互いに固定された上下２つのケース１２１、１２２を備えている。上ケース１２１は、保護部材としての役割に加えて、自動車のボディにフロントガラスのワイパー機構を固定するための支持体の役割も果たしている。２つのハウジング１２４、１２５が、一般的な固定ダンパー（ここでは、図面を見易くするために不図示）を受容するべく、２つの異なったタブ１２６、１２７上に配設されている。

図２に示すように、下ケース１２２は、特に、減速機１２０の内部構成要素の全てを支持するようにデザインされている。減速機１２０は、電動モータ１１０によって直接回転駆動されるウォーム１２８、およびそのウォーム１２８の回転軸に実質的に垂直な軸を中心に回転するように取り付けられた出力軸１２９に固定されたスプロケット２０を備えている。

このアセンブリは、出力軸１２９が、電動モータ１１０によって間接的に回転駆動されうるように、ウォーム１２８がスプロケット２０と噛み合うように構成されている。

スプロケット２０は、固定装置１によって、その歯車２０の上面２１に対して平らに固定された多極磁気リング１０を支持している。さらに、磁気リング１０は、歯車２０の回転軸に対して、同軸的、従って出力軸１２９に対して、同軸的に配置されている。

この場合、磁気リング１０は、フロントガラス用ワイパーのモータ減速機１００に完全に一致する開口型である。この種の適用例では、電動モータ１１０は、リバーシブル型であって、減速機１２０の出力軸１２９の振幅角度が、１８０度を絶対に超えることはない。

この開口型は、出力軸１２９によって妨げられることなく、磁気リング１０を歯車２０に近づけることができるため、特に取り付けの際に有利であることも分かっている。

図３は、出力軸１２９に結合されている一方で、磁気リング１０にも結合されている歯車２０を構成する可動アセンブリを、より具体的に示している。

本発明の目的のために、歯車２０は、２つのストッパー部材２２ａ、２２ｂおよび保持クリップ２３を備えており、磁気リング１０は、２つのアンカー突出部１２ａ、１２ｂおよび保持突出部１３を備えている。

このアセンブリは、ストッパー部材２２ａ、２２ｂが、それぞれ、歯車２０の平面と実質的に平行な結合方向で、アンカー突出部１２ａ、１２ｂに係合でき、保持クリップ２３も、弾性変形した後に、歯車２０の平面に実質的に垂直な結合方向で保持突出部１３に係合できるようになっている。

この説明において、結合方向は、ストッパー部材２２ａ、２２ｂ、または保持クリップ２３のそれぞれの取り付けを効率的にする、磁気リング１０を歯車２０に近づけるべき相対的な方向を指すものとする。

従って、図１〜図７に示す本発明の実施形態では、磁気リング１０は開口型であり、２つのアンカー突出部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、磁気リング１０の自由端１６ａ、１６ｂに固定されている。保持突出部１３は、アンカー突出部１２ａと１２ｂから、実質的に等距離に位置している。

本発明の特に有利な実施形態によると、アンカー突出部１２ａ、１２ｂおよび保持突出部１３は、共に、磁気リング１０の外壁１４、または内壁１５の何れかの側壁に固定されている。さらに、保持突出部１３は、少なくとも１つのアンカー突出部１２ａ、１２ｂの実質的に反対側に位置している。つまり、保持クリップ２３は、少なくとも１つのストッパー部材２２ａ、２２ｂの実質的に反対側に位置している。

この特徴により、ストッパー部材２２ａ、２２ｂと保持クリップ２３だけを用いて、磁気リング１０を、歯車２０に対して有利に固定することが可能となる。しかし、この特徴は、本発明を例示するために選択した実施形態には用いていない。

保持突出部１３は、実際、ストッパー部材２２ａ、２２ｂと保持クリップ２３との組み合わせにより磁気リング１０が歯車２０に対して、径方向に固定されないように、アンカー突出部１２ａ、１２ｂと実質的に同じ方向に延びている。

従って、主に図５に示す本発明の特徴によると、固定装置１は、磁気リング１０の側壁１４、１５に対して、実質的に径方向に圧力をかけることができるようにして、歯車２０に固定された、少なくとも１つのクランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅを備えている。固定装置１は、内側の側壁１５に配設された１つまたは複数のクランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅを備えていることを理解されたい。

特に有利な形態では、固定装置１は、少なくとも１つのクランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅを備えており、このクランプ要素の圧力は、少なくとも１つのアンカー突出部１２ａ、１２ｂと対応するストッパー部材２２ａ、２２ｂとの結合方向に案内される。この特徴により、歯車２０に対する磁気リング１０の径方向の固定が可能となる。

図５に示すように、この場合、クランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅは、それぞれ、弾性変形可能な突出部からなり、これらの先端部４１ｂ、４１ｃが、磁気リング１０の外側の側壁１４に接触して、この側壁１４と協働することができる。

図６に示すように、本発明のこの実施形態では、固定装置１は、磁気リング１０の側壁１４の全長に亘って、等間隔に配設された５つのクランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅを有する。従って、言い換えれば、同じ側壁１４、１５に対して配置されたクランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅは、同じ側壁１５、１６の全長に亘って、対向側に有利に均等に分布している。

本発明の別の特徴によると、保持クリップ２３が保持突出部１３と協働すると、ストッパー部材２２ａ、２２ｂは、それぞれ、対応するアンカー突出部１２ａ、１２ｂに対して、実質的に軸方向に圧力をかけることができる。この特徴により、磁気リング１０を歯車２０に対して完全に静止させることが可能となり、従って、遊動の問題が解消されるという利点が得られる。

図４および図７に示すように、アンカー突出部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、磁気リング１０の平面に対して下方に傾斜している支持面１７ａ、１７ｂを有する。言い換えれば、対応するストッパー部材２２ａ、２２ｂによって圧力が加えられるアンカー突出部１２ａ、１２ｂのそれぞれの上部の傾斜は、上方から下方に向かって増大しており、近い方、すなわち下部が先端部１８ａ、１８ｂをなしている。

図７に示すように、ストッパー部材２２ａ、２２ｂは、それぞれ、凹状支持面２７ａ、２７ｂを有しているが、アンカー突出部１２ａ、１２ｂの支持面１７ａ、１７ｂは、それぞれ実質的に平坦である。この特徴により、ストッパー部材２２ａ、２２ｂのそれぞれの支持面２７ａ、２７ｂと対応するアンカー突出部１２ａ、１２ｂの支持面１７ａ、１７ｂとの間の線形接触が保証される。支持面１７ａ、１７ｂが実質的に平坦であるとは、支持面１７ａ、１７ｂを、完全に平坦、僅かに凸状、または極僅かに凹状にできるという意味である。

図４および図７に示す本発明の別の特徴によると、アンカー突出部１２ａ、１２ｂの高さは、それぞれ、磁気リング１０の高さよりも実質的に低い。アンカー突出部１２ａ、１２ｂは、磁気リング１０の下部に固定されている。この特徴により、アンカー突出部１２ａ、１２ｂのそれぞれの垂直方向の空間を最大にすることが可能となる。

従って、対応するストッパー部材２２ａ、２２ｂは、それぞれ、アンカー突出部１２ａ、１２ｂ上に移動して係合し、軸方向の圧力を完全に加えることができるが、磁気リング１０の上部１６よりも高い位置に移動することはない。従って、磁気リング１０に関連した磁気センサの完全性が維持されるという利点が得られる。

同様に、図４および図７に示す本発明の別の特徴によると、アンカー突出部１２ａ、１２ｂのそれぞれの先端部１８ａ、１８ｂは、対応するストッパー部材２２ａ、２２ｂ内へ容易に進入できるように傾斜している。

主に、図２、図３、および図５〜図７に示すように、固定装置１は、歯車２０に固定されたガイドリップ２４も備えている。この場合、ガイドリップ２４は、磁気リング１０の内側の側壁１５と実質的に相補的である。このガイドリップ２４は、ストッパーとしても機能するように、接触により、クランプ要素４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅと協働するようになっていない側壁１５に、有利に配置されていることに留意されたい。

歯車２０に対する磁気リング１０の取り付けを容易にするために、特にガイドリップ２４が、その歯車２０の上面２１に設けられている場合、その磁気リング１０の底面は、外側および内側で傾斜している（図７を参照）。

特に、図６および図７に示す本発明の別の特徴によると、アンカー突出部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、凹部２５ａ、２５ｂの端部に配設されている。凹部２５ａ、２５ｂは、それぞれ、磁気リング１０が歯車２０の平面に対して傾斜すると、アンカー突出部１２ａ、１２ｂを案内して、対応するストッパー部材２２ａ、２２ｂに係合させることができる。

言うまでもなく、本発明は、電動モータ１１０によって回転駆動され、多極磁気リング１０を支持し、かつ上記したような少なくとも１つの固定装置を備えているあらゆる歯車２０にも関連している。

本発明はまた、少なくとも１つのこのような歯車２０を備える、あらゆるモータ減速機１００に関連している。

さらに、本発明は、少なくとも１つのこのようなモータ減速機１００を備えるあらゆるフロントガラス用のワイパー機構に関連している。

最後に、本発明は、少なくとも１つのこのようなフロントガラス用のワイパー機構を備える、あらゆる自動車に関連している。

自動車のフロントガラス用のワイパー機構に用いられるモータ減速機の斜視図である。 減速機部分が露出した図１に類似する斜視図である。 出力軸および磁気リングに結合された歯車からなる、図２に示す可動アセンブリの詳細図である。 図３に示す磁気リングの斜視図である。 保持クリップの高さに位置する歯車の上面の一部を示す図である。 出力軸に結合された歯車の上方からの斜視図である。 ストッパー部材の高さに位置する歯車の上面の一部を示す図である。

符号の説明

１ 固定装置
１０ 磁気リング
１２ａ、１２ｂ アンカー突出部
１３ 保持突出部
１４ 磁気リングの外壁
１５ 磁気リングの内壁
１６ａ、１６ｂ 磁気リングの自由端
１７ａ、１７ｂ 支持面
１８ａ、１８ｂ アンカー突出部の先端部
２０ 歯車
２１ 歯車の上面
２２ａ、２２ｂ ストッパー部材
２３ 保持クリップ
２４ ガイドリップ
２５ａ、２５ｂ 凹部
２７ａ、２７ｂ 凹状支持面
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ クランプ要素
４１ｂ、４１ｃ クランプ要素の先端部
１００ モータ減速機
１１０ 電動モータ
１２０ 減速機
１２１ 上ケース
１２２ 下ケース
１２３ 止め螺子
１２４、１２５ ハウジング
１２６、１２７ タブ
１２８ ウォーム
１２９ 出力軸

Claims (19)

1. 電動モータ（１１０）によって回転させられるようになっている歯車（２０）、特に、モータ減速機（１００）に多極磁気リング（１０）を固定するための固定装置（１）であって、
   前記歯車（２０）の面と実質的に平行な結合方向で、前記磁気リング（１０）のアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）と係合しうるようにして、前記歯車（２０）に固定された少なくとも１つのストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）と、
   前記歯車（２０）の面と実質的に垂直な結合方向で、前記磁気リング（１０）の保持突出部（１３）と弾性変形した後に係合しうるようにして、前記歯車（２０）に設けられた、少なくとも１つの保持クリップ（２３）とを備えていることを特徴とする固定装置（１）。
2. アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）および保持突出部（１３）は、それぞれ、磁気リング（１０）の同じ側壁（１４）（１５）に固定されており、前記保持突出部（１３）は、少なくとも１つの前記アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）の実質的に反対側に位置していることを特徴とする、請求項１記載の固定装置（１）。
3. 磁気リング（１０）が開口しており、磁気リング（１０）は、その自由端（１６ａ）（１６ｂ）のそれぞれに固定された２つのアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）、および前記アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）から実質的に等距離に位置する保持突出部（１３）を有することを特徴とする、請求項１または２記載の固定装置（１）。
4. ストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）は、それぞれ、対応するアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）に対して実質的に軸方向の圧力をかけることができ、かつ保持クリップ（２３）は、対応する保持突出部（１３）と協働するようになっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の固定装置（１）。
5. アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）は、それぞれ、磁気リング（１０）の面に対して下方に傾斜している支持面（１７ａ）（１７ｂ）を備えていることを特徴とする、請求項４記載の固定装置（１）。
6. ストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）は、それぞれ、凹状支持面（２７ａ）（２７ｂ）を備えており、アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）の支持面（１７ａ）（１７ｂ）が、それぞれ、実質的に平坦であることを特徴とする、請求項５記載の固定装置（１）。
7. アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）のそれぞれの高さは、磁気リング（１０）の高さよりも実質的に低くなっており、かつ前記アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）は、前記磁気リング（１０）の下部に固定されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の固定装置（１）。
8. アンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）の先端部（１８ａ）（１８ｂ）は、それぞれ傾斜していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の固定装置（１）。
9. 固定装置（１）は、さらに、磁気リング（１０）の側壁（１４）（１５）に対して実質的に径方向に圧力をかけることができるようにして、歯車（２０）に固定された少なくとも１つのクランプ要素（４０ａ）、（４０ｂ）、（４０ｃ）、（４０ｄ）、（４０ｅ）を備えていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の固定装置（１）。
10. 少なくとも１つのクランプ要素（４０ａ）、（４０ｂ）、（４０ｃ）、（４０ｄ）、（４０ｅ）の圧力が、少なくとも１つのアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）と対応するストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）の結合方向に実質的に案内されていることを特徴とする、請求項９記載の固定装置（１）。
11. クランプ要素（４０ａ）、（４０ｂ）、（４０ｃ）、（４０ｄ）、（４０ｅ）は、それぞれ、弾性変形可能な突出部からなっており、その先端部（４１ｂ）（４１ｃ）は、磁気リング（１０）の対応する側壁（１４）（１５）と接触し、その対応する側壁（１４）（１５）と協働しうるようになっていることを特徴とする、請求項９または１０記載の固定装置（１）。
12. クランプ要素（４０ａ）、（４０ｂ）、（４０ｃ）、（４０ｄ）、（４０ｅ）は、同じ側壁（１４）（１５）に、その全長に亘って均等に配設されていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の固定装置（１）。
13. 固定装置（１）は、さらに、磁気リング（１０）の側壁（１４）（１５）に対して実質的に相補的となって、歯車（２０）に固定された少なくとも１つのガイドリップ（２４）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の固定装置（１）。
14. 磁気リング（１０）の底面は、内側および外側で傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の固定装置（１）。
15. ストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）は、それぞれ、凹部（２５ａ）（２５ｂ）の端部に設けられており、これらの凹部（２５ａ）（２５ｂ）は、磁気リング（１０）が歯車（２０）の平面に対して傾斜すると、対応するアンカー突出部（１２ａ）（１２ｂ）を案内して、対応する前記ストッパー部材（２２ａ）（２２ｂ）に係合させることができるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の固定装置（１）。
16. 電動モータ（１１０）によって軸回転駆動され、かつ多極磁気リング（１０）を支持する歯車（２０）であって、
    前記請求項１〜１５のいずれかに記載した少なくとも１つの固定装置（１）を備えていることを特徴とする歯車（２０）。
17. 請求項１６に記載した少なくとも１つの歯車（２０）を備えていることを特徴とするモータ減速機（１００）。
18. 請求項１７に記載した少なくとも１つのモータ減速機（１００）を備えていることを特徴とするフロントガラス用のワイパー機構。
19. 請求項１８に記載した少なくとも１つのフロントガラス用のワイパー機構を備えていることを特徴とする自動車。

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