JP2008151339A - Gear unit and housing for adjusting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、請求項1の前文に記載の調節システムのギアユニットおよびこのようなギアユニットのハウジングに関する。
The invention relates to a gear unit of an adjustment system and a housing of such a gear unit according to the preamble of
この種のギアユニットは、駆動ウォームの軸受カラーが両側面において軸方向に支持された、遊びの少ないウォームギアを記載した特許文献1によって公知である。この場合、軸受カラーの両側面のうちの一方に、軸受シェルの一部として弾性的に変形するストッパ面が形成されている。 This type of gear unit is known from US Pat. No. 6,057,056 which describes a worm gear with less play in which the bearing collar of the drive worm is supported axially on both sides. In this case, a stopper surface that is elastically deformed as a part of the bearing shell is formed on one of both side surfaces of the bearing collar.
自動車の調節駆動に用いられるウォームギアは、ギアハウジングに支持された2個の球状の軸受キャップに駆動ウォームのウォーム軸を径方向に取り付けた特許文献2によって公知である。球状の軸受キャップは、ハウジングカバーによって、ギアハウジングの対応する収納開口内に押し込まれている。
A worm gear used for adjustment driving of an automobile is known from
本発明は、駆動軸の軸受要素を、可能な限り遊びなく位置決めすることができる、調節システムのギアユニットを提供することを目的とする。本発明は、さらに、このようなギアユニットのハウジングを提供する。 The object of the present invention is to provide a gear unit of an adjustment system in which the bearing elements of the drive shaft can be positioned with as little play as possible. The present invention further provides a housing for such a gear unit.
この目的は、本発明によれば、請求項1の構成を備えるギアユニットおよび請求項13の構成を備えるギアユニット用ハウジングによって達成される。本発明の好ましい改良は、従属請求項に示されている。
This object is achieved according to the invention by a gear unit with the configuration of
それによれば、本発明は、連結要素を用いて軸受要素を軸方向に位置決めするという思想に基づいたものであり、この連結要素は、ギアハウジングのカバー体に設けられてギアハウジングの内側空間に突出し、カバー体が装着されると軸受要素に係合し、その結果として、軸受要素を軸方向に位置決めする。この場合、軸受要素は、好ましくは、連結要素によって軸方向に弾性的に支持されるので、基本的に軸方向の遊びがなく、つまりガタつきなく取り付けられる。 According to this, the present invention is based on the idea of positioning the bearing element in the axial direction using the connecting element, and this connecting element is provided in the cover body of the gear housing and is installed in the inner space of the gear housing. When projecting and the cover body is mounted, it engages the bearing element and consequently positions the bearing element in the axial direction. In this case, the bearing element is preferably supported elastically in the axial direction by the connecting element, so that it is basically mounted without play in the axial direction, i.e. without play.
軸受要素を軸方向に遊びなく位置決めすることにより、駆動軸または駆動軸に接続された力伝達構造、例えば駆動ウォームも、軸方向に遊びなく位置決めされる。その場合、軸受要素には、例えば、このような力伝達構造のための軸方向を向いた滑り面が形成されている。軸方向に弾性的に支持された軸受要素は、正確に位置決めされているので、基本的に遊びのない、駆動軸のアキシアル軸受となる。軸方向に発生するいかなる反力も、連結要素を介してギアハウジングによって吸収され、ギアハウジング内に分散する。 By positioning the bearing element in the axial direction without play, the drive shaft or a force transmission structure connected to the drive shaft, for example a drive worm, is also positioned without play in the axial direction. In that case, the bearing element is provided with, for example, a sliding surface facing in the axial direction for such a force transmission structure. Since the bearing element elastically supported in the axial direction is positioned accurately, it becomes an axial bearing of the drive shaft which is basically free of play. Any reaction force generated in the axial direction is absorbed by the gear housing via the coupling element and distributed in the gear housing.
本発明のさらなる利点は、ギアユニット部品が比較的大きい公差を有して設計されてもよいことである。上記比較的大きい公差は、軸受要素の弾性的な支持によって補償することができる。軸受要素の弾性的な抱え込みは、ギアユニットの金属製部品とプラスチック製部品との間に生じる熱応力も補償することができる。 A further advantage of the present invention is that the gear unit components may be designed with a relatively large tolerance. The relatively large tolerances can be compensated for by the elastic support of the bearing elements. The elastic holding of the bearing element can also compensate for the thermal stress that occurs between the metal part and the plastic part of the gear unit.
本発明の改良の1つにおいては、連結要素が、カバー体から突出した、好ましくは弾性を有する弾性構造である少なくとも2つの位置決めフィンガを有する。これら2つの位置決めフィンガは、例えば、軸受要素の対向する面上に位置し、各位置決めフィンガは、軸受要素のその各面に連結するよう係合している。この係合は、軸受要素の側縁ないし端縁上、もしくはこの目的のために設けられた、例えば、軸受要素上の溝または切欠部のような凹部でなされてもよい。 In one refinement of the invention, the connecting element has at least two locating fingers that protrude from the cover body and are preferably elastic structures with elasticity. These two positioning fingers are located, for example, on opposing surfaces of the bearing element, and each positioning finger is engaged to connect to its respective surface of the bearing element. This engagement may be made on a side edge or edge of the bearing element or in a recess provided for this purpose, such as a groove or notch on the bearing element.
さらなる改良においては、位置決めフィンガが、カバー体からの距離が増加するにつれて細くなるテーパ状である。具体的には、各位置決めフィンガが、軸受要素の凹部に圧接する保持面を有し、当該保持面の幅は、カバー体からの距離が増加するにつれて減少している。これにより、軸受要素を、位置決めフィンガで軸方向に遊びなく固定することが可能になる。なぜなら、位置決めフィンガがテーパ状であることにより、位置決めフィンガと軸受要素の対応する凹部との間の遊びが、位置決めフィンガの進入深さが増加するにつれて減少するからである。 In a further refinement, the positioning fingers are tapered which become thinner as the distance from the cover body increases. Specifically, each positioning finger has a holding surface that presses against the recess of the bearing element, and the width of the holding surface decreases as the distance from the cover body increases. This makes it possible to fix the bearing element with the positioning fingers in the axial direction without play. This is because, due to the taper of the positioning finger, the play between the positioning finger and the corresponding recess of the bearing element decreases as the penetration depth of the positioning finger increases.
一形態において軸受要素は、軸受要素のギアハウジング内での捩れを防止する手段を有する。前記捩れを防止する手段は、例えば、軸受要素に形成された軸方向溝を備える。 In one form, the bearing element has means to prevent twisting of the bearing element in the gear housing. The means for preventing twisting comprises, for example, an axial groove formed in the bearing element.
ギアユニット製造方法は、ギアハウジング内部に突出している連結要素を備えたカバー体を有するギアハウジングを用意する工程と、駆動軸を用意する工程と、駆動軸の軸方向支持をするための少なくとも1つの軸受要素を用意する工程と、ギアハウジング内に駆動軸を、カバー体がギアハウジングに固定される前に設置する工程と、ギアハウジングにカバー体を固定するとともに連結要素を軸受要素と係合させ、そのプロセスにおいて、軸受要素を軸方向に位置決めするギアハウジングへのカバー体固定工程とを備える。カバー体がギアハウジングに固定されるとき、軸受要素は連結要素によって支持され、好ましくは軸方向に支持される。 The gear unit manufacturing method includes a step of preparing a gear housing having a cover body provided with a connecting element protruding inside the gear housing, a step of preparing a drive shaft, and at least one for supporting the drive shaft in the axial direction. Preparing two bearing elements, installing the drive shaft in the gear housing before the cover body is fixed to the gear housing, fixing the cover body to the gear housing and engaging the connecting element with the bearing element And, in the process, a cover body fixing step to the gear housing for positioning the bearing element in the axial direction. When the cover body is fixed to the gear housing, the bearing element is supported by the coupling element, preferably axially.
以下で、本発明を、好ましい実施形態を使用して、図面を参照しながら詳しく説明する。 In the following, the invention will be described in detail using preferred embodiments and with reference to the drawings.
図3は、自動車の調節システム用ギアユニットを示している。ギアユニット1は、クラッチ装置3を介して駆動軸4に接続されるモータ軸21を備えた駆動モータ2を有する。クラッチ装置3は、一例として、爪形のクラッチとして図示されている。しかし、別の形態であってもよい。モータ軸21がギアユニット1の駆動軸4を直接形成するように、モータ軸21を延ばすことも可能である。
FIG. 3 shows a gear unit for an automobile adjustment system. The
駆動軸4には、駆動ウォーム41が設けられている。駆動軸4および駆動ウォーム41は、単一部品として形成されてもよい。複数部品の構造も同様に可能であり、例えば、駆動ウォーム41が駆動軸4に焼嵌めされる。駆動ウォーム41は、出力軸6に接続されているウォームギア5、またはそのような軸を有するウォームギア5に係合している。出力軸6は、出力要素(図示せず)、例えばピニオンまたはケーブルドラムに接続されている。駆動ウォーム41およびウォームギア5は、ウォームギア機構を形成している。
A
さらに、電子ユニット7が、駆動モータ2の側方に設置されている。電子ユニット7は、具体的には、駆動モータ2の制御システムおよび駆動モータ2の電源を提供している。図示の典型的な実施形態では、駆動モータ2、クラッチ装置3、駆動ウォーム41を備える駆動軸4、ウォームギア5および電子ユニット7が、共通のギアハウジング8内に設置されている。電子ユニット7および/または駆動モータ2を別個に収納し、ハウジング8によって囲まれないようにすることも同様に可能である。
Furthermore, an
駆動ウォーム41のアキシアル軸受および/またはラジアル軸受のための軸受要素は、図3には示されていない。図1および図2は、本発明による改良の典型的な実施形態を示し、少なくとも1つの軸受要素の位置決めを示している。
The bearing elements for the axial and / or radial bearings of the
図1は、ギアユニット1を示す。ギアユニット1は、駆動ウォームおよびウォームギアを収納するギアハウジング8を有し、また、ギアハウジング8のカバー体10、ならびにギアハウジング8内に設けられた駆動軸4および駆動ウォーム41を支持する軸受要素9も有する。図1をより分かり易くするために、駆動軸、駆動ウォームおよびウォームギアは、図1に示されていない。これらは、例えば、図3に示された形態に従って設計されている。一改良形態では、ギアユニット1は、図3に示されているように、駆動モータおよび/または電子ユニットを同様に備えてもよい。
FIG. 1 shows a
ギアハウジング8内では、軸受要素9が、ギアハウジング8の切り欠き81の領域内に配置されている。切り欠き81内に、図2に詳細に示すように、カバー体10の内側面上に形成されてギアハウジング8の方向に突出した2つの位置決めフィンガ111、112が進入する。軸受要素9に加えて、図1のギアハウジング8の軸受収容部82内にさらなる軸受要素、例えば球状キャップ(図示せず)を設けることもできる。
Within the
図2にも示されているように、軸受要素9は、ギアユニットの駆動軸を取付けるための中心孔91を有し、凹部として、上部の第1円周方向溝92が円周方向に形成され、下部の第2円周方向溝93が円周方向に形成されている。第1円周方向溝92および第2円周方向溝93は、軸受要素9上で互いに径方向の反対側の位置に形成されている。図1および図2に示された典型的な実施形態においては、軸受要素9が、円筒または円錐台の形状をしたブッシングとして形成されている。しかしながら、軸受要素9は、異なる形状であってもよく、例えば、中心孔91の軸方向に沿った中心線を持つ球状またはほぼ球状の外周面を有する球状キャップの形態であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
軸受要素9は、ギアハウジング8内に向いた端面上に、ギアハウジング8内に設けられた駆動ウォームと接触する軸方向滑り面95が形成されている。軸受要素9は、駆動ウォームに対するラジアル軸受およびアキシアル軸受を構成する。これにより、軸受要素9は、駆動モータ(図示せず)を軸方向の反力から保護する。具体的には、発生した軸方向の力は、軸受要素9によって、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112を介してギアハウジング8内に拡散され、ギアハウジング8に吸収される。駆動モータを軸方向の力から保護することによって、大きな軸方向支持力を持つように設計する必要のない、優れた費用対効果を有するモータの使用が可能になる。
In the
カバー体10は、内側面上に連結要素11を有し、この連結要素11は、図示の典型的な実施形態において、2つの位置決めフィンガ111および112を備える。第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112は、軸受カバー10と一体的に形成され、軸受カバー10と一体化している。第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112は、軸受カバー10の内側面からほぼ垂直方向に突出している。第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112は、細長い弾性構造であるのが好ましく、これにより、基本的に遊びなく軸受要素9を保持および位置決めすることができる。
The
弾性を持つ第1の位置決めフィンガ111および弾性の第2の位置決めフィンガ112を用いて軸受要素9を遊びなく正確に位置決めするために、さらなる対策が可能である。例えば、図示された一変形の実施形態において第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112は、軸受カバー10からの距離が増加するにつれて、テーパ状に次第に細くなっている細長い形状である。これにより、第1の位置決めフィンガ111の保持面111aおよび第2の位置決めフィンガ112の保持面112aが同様に軸受カバー10からの距離が増加するにつれて次第に細くなっている、すなわち、保持面111a、112aの軸受要素9の軸方向に沿った幅が減少している。前記保持面111aおよび112aは、軸受要素9の第1円周方向溝92および第2円周方向溝93の底面および両側面に圧接している。第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112が細長いテーパ状であることによって、第1の位置決めフィンガ111の保持面111aおよび第2の位置決めフィンガ112の保持面112aは、第1円周方向溝92および第2円周方向溝93にある程度押し込まれると、前記第1円周方向溝92の軸方向からみて横方向に延びる側縁ないし側面および前記第2円周方向溝93の軸方向からみて横方向に延びる側縁ないし側面と係合し、その結果、軸受要素9は、軸方向に遊びなく第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112に固定されるとともに、軸受カバー10からの距離が定まる。
Further measures can be taken to accurately position the
別の実施形態においては、軸受要素9と、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112とが、互いに掛け止め状に係合するように設計されている。例えば、第1の位置決めフィンガ111の保持面111a、第2の位置決めフィンガ112の保持面112a、第1円周方向溝92および第2円周方向溝93が、円周方向の少なくとも部分領域において円形であるか、またはこれら保持面111a、112aおよび円周方向溝92,93に、他の掛け止め構造が設けられている。
In another embodiment, the
一変形の実施形態においてギアユニット1の組付けは、以下のようにして行われる。はじめに、前述した軸受要素9と、さらなる軸受要素、例えば球状の軸受キャップ(図示せず)とが、駆動ウォーム(図3の駆動ウォーム41に相当する)の軸方向に離間した両側に配置され、このプロセスにおいて、対応する駆動軸4上に配置される。この駆動軸4は、軸受要素9の中心孔91および前記さらなる軸受要素の中心孔に案内され、その結果として、駆動軸4および駆動ウォーム41の径方向位置決めがなされる。
In one modified embodiment, the assembly of the
さらなる軸受要素は、ギアハウジング8の収容部82内に設けられ、駆動軸および駆動ウォームに対するアキシアル軸受を行う。本発明による軸受要素9は、ギアハウジング8内の切り欠き81の領域内に位置決めされる。
A further bearing element is provided in the
軸受要素9がギアハウジング8に導入されると、軸受要素9の軸方向溝94が、ギアハウジング8上に形成された対応する突部(図示せず)と係合し、その結果として、軸受要素9が、ギアハウジング8内において、所望の向きに、かつ捩れないように、つまり回転方向に位置決めされた状態で予備配置される。
When the
次に、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112を有するカバー体10がギアハウジング8に装着される。このプロセスにおいて初めて、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112と、軸受要素9の第1円周方向溝92および第2円周方向溝93とが係合する。第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112はカバー体10に形成されており、カバー体10の装着により、軸受要素9を軸方向に弾性的に支持し、かつ軸受要素9の軸方向滑り面95をこれに隣接する駆動ウォームの径方向に延びた滑り面に押し付けるようにして、軸受要素9を軸方向に位置決めする。この場合、はじめに、第1の位置決めフィンガ111のテーパ状の先端部および第2の位置決めフィンガ112のテーパ状の先端部が、第1円周方向溝92および第2円周方向溝93と係合する。カバー体10が装着されるにつれて、第1の位置決めフィンガ111と第1円周方向溝92、ならびに第2の位置決めフィンガ112と第2円周方向溝93とが徐々に深く係合して、第1の位置決めフィンガ111と第1円周方向溝92との間の遊び、ならびに第2の位置決めフィンガ112と第2円周方向溝93との間の遊びが小さくなり、軸受要素9は、軸方向に移動して軸方向に支持される。カバー体10が完全に装着された後には、軸受要素9が、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112によって遊びなく固定されており、同時に軸方向に支持されている。さらに、軸受要素9は、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112による軸方向の支持によって、遊びなく駆動ウォームに当接する。
Next, the
軸受要素9が軸方向に弾性的に支持されているので、駆動ウォームおよびギアハウジング8は、例えば、比較的大きい公差を有して設計されてもよく、これにより、より優れた費用対効果を有する部品を使用することが可能になる。これら部品の公差は、第1の位置決めフィンガ111および第2の位置決めフィンガ112による軸受要素9の弾性的な支持によって補償される。金属製部品とプラスチック製部品との間に生じる熱応力も、このようにして補償することができる。駆動軸もしくは駆動軸および駆動ウォームを金属で形成し、軸受要素9およびギアハウジング8をプラスチックで形成することも可能になる。
Since the
さらなる典型的な実施形態において2つの位置決めフィンガは、軸方向に離間しており、軸方向に離間した軸受要素上の切欠部に係合する、または軸受要素の端面部に係合する。さらなる改良をすることにより、さらなる軸受要素および/または追加の軸受要素を備える場合にも、上記したように位置決めすることができる。 In a further exemplary embodiment, the two positioning fingers are axially spaced and engage a notch on the axially spaced bearing element or engage an end face of the bearing element. By further refinement, it is possible to position as described above even with further bearing elements and / or additional bearing elements.
1 ギアユニット
2 駆動モータ
21 駆動モータのモータ軸
3 クラッチ装置
4 駆動軸
41 駆動ウォーム
5 ウォームギア
6 ウォームギアに一体化した出力軸
7 電子ユニット
8 ギアハウジング
81 連結要素が入るための切り欠き
82 さらなる軸受要素のための収容部
9 軸受要素
91 軸受要素の中心孔
92 第1円周方向溝
93 第2円周方向溝
94 予備配置のための軸方向溝
95 軸方向滑り面
10 カバー体/軸受カバー
11 連結要素
111 連結要素の第1の位置決めフィンガ
111a テーパ状の保持面
112 連結要素の第2の位置決めフィンガ
112a テーパ状の保持面
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記ギアハウジング(8)内に設けられている駆動軸(4)と、
前記ギアハウジング(8)内における前記駆動軸(4)の軸方向支持のための少なくとも1つの軸受要素(9)とを備えた調節システムのギアユニット(1)において、
前記カバー体(10)が、前記ギアハウジング(8)内部に突出している少なくとも1つの連結要素(11)を有し、前記連結要素(11)が、前記カバー体(10)を前記ギアハウジング(8)に装着したとき、前記軸受要素(9)と係合して前記軸受要素(9)を軸方向に位置決めすることを特徴とする調節システムのギアユニット(1)。 A gear housing (8) comprising a cover body (10);
A drive shaft (4) provided in the gear housing (8);
In a gear unit (1) of an adjustment system comprising at least one bearing element (9) for axial support of the drive shaft (4) in the gear housing (8),
The cover body (10) has at least one connecting element (11) protruding into the gear housing (8), and the connecting element (11) connects the cover body (10) to the gear housing (10). 8) A gear unit (1) of an adjustment system, characterized in that when mounted on 8), it engages with said bearing element (9) to position said bearing element (9) in the axial direction.
前記カバー体(10)が、連結要素(11)を有し、前記カバー体(10)が装着されたとき、前記連結要素(11)が、前記軸受要素(9)と係合して前記軸受要素(9)を軸方向に位置決めすることを特徴とする調節システムのギアユニット(1)用ハウジング。 In a housing for a gear unit (1) of an adjustment system, having a cover body (10) and housing a drive shaft (4) and a bearing element (9) for axial support of the drive shaft (4) ,
The cover body (10) has a coupling element (11), and when the cover body (10) is mounted, the coupling element (11) engages with the bearing element (9) to form the bearing. Housing for gear unit (1) of an adjustment system, characterized in that the element (9) is positioned axially.
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