JP2010133510A

JP2010133510A - ギヤボックス

Info

Publication number: JP2010133510A
Application number: JP2008310970A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Miwa; 政史三輪
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-17

Abstract

【課題】モータと、前記モータによって駆動されるウォーム，該ウォームに噛合するウォームホイールからなり、前記モータの回転速度を減少させる減速部と、前記モータ，前記減速部を覆うカバーと、を有するギヤボックスに関し、ウォームがぐらつかず、カバーのコストが安くなるギヤボックスを提供することにある。
【解決手段】金属の第１ベースプレート３１に、ウォーム３４の両側に係合し、ウォーム３４の軸方向の荷重、ウォーム３４の軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部である第１折曲部３１ａ、第２折曲部３１ｂを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータと、前記モータによって駆動されるウォーム，該ウォームに噛合するウォームホイールからなり、前記モータの回転速度を減少させる減速部と、前記モータ，前記減速部を覆うカバーとを有するギヤボックスに関する。

モータと、減速部とからなるギヤボックスは、一般に、防水、防塵、防音のために樹脂製のカバーで覆われている。
そして、モータ、減速部のウォームを回転可能に支持する軸受け、ウォームホイールは、樹脂カバー（ハウジング）に設けられている（特許文献１参照）。
特開２００７−１１８９４７号公報（図２）

ウォームとウォームホイールとからなる減速歯車機構では、ウォームホイールの回転が急に止まると、ウォームに大きな力が作用して撓み、軸受けにも大きな力が作用する。
しかし、従来の構成の駆動機構では、ウォームを支持する軸受けが樹脂製のカバーに設けられているので、軸受けに大きな力が作用すると、カバーが破壊されたり、カバーがクリープ変形し、ウォームがぐらつく問題点がある。

また、このようなカバーの破壊やウォームのぐらつきを防止するためには、カバーの材質を高強度なものにしたり、カバーの構造を強固にする必要があり、カバーのコストがかかるという別の問題点が発生する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、ウォームがぐらつかず、カバーのコストが安くなるギヤボックスを提供することにある。

請求項１に係る発明は、モータと、前記モータによって駆動されるウォーム，該ウォームに噛合するウォームホイールからなり、前記モータの回転速度を減少させる減速部と、前記モータ，前記減速部を覆うカバーと、を有するギヤボックスにおいて、金属のベースプレートに、前記ウォームの両側に係合し、前記ウォームの軸方向の荷重、前記ウォームの軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部を設けたことを特徴とするギヤボックスである。

請求項２に係る発明は、前記ベースプレートに、前記モータと、前記ウォームホイールとを設けたことを特徴とする請求項１記載のギヤボックスである。
請求項３に係る発明は、昇降方向に移動可能なガラスに取りつけられ、前記ガラスの昇降方向と略直交する方向に延びるガイドと、回転可能に設けられるリフトアームと、該リフトアームの一方の端部側に回転可能に設けられ、前記ガイドに移動可能に係合するスライダと、前記リフトアームの他方の端部側に設けられたドリブンギヤと、該ドリブンギヤに噛合するピニオンとを有するウインドレギュレータに用いられ、該ウインドレギュレータのピニオンが、前記ウォームホイールの回転中心軸上で、前記ウォームホイールと一体となって回転するように設けられ、前記リフトアームは、前記ベースプレートに設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のギヤボックスである。

請求項１−請求項３に係る発明によれば、金属のベースプレートに、前記ウォームの両側に係合し、前記ウォームの軸方向の荷重、前記ウォームの軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部を設けたことにより、ウォームに大きな力が作用し、軸受け部にも大きな力が作用しても、軸受け部の位置が変わらず、ウォームがぐらつかない。

また、カバーに軸受けを設けないので、カバーの材質を高強度なものにしたり、カバーの構造を強固にする必要がなくなり、カバーのコストが下がる。また、カバー本来の役割、即ち、防水、防塵、防音に特化できる。

更に、軸受けは、金属のベースプレートに設けられているので、ウォームに大きな力が作用しても、モータのシャフトに軸方向の力が作用しない。
請求項２に係る発明によれば、前記ベースプレートに、前記モータと、前記ウォームホイールとを設けたことにより、モータ、ウォーム、ウォームホイールの位置精度が良く、駆動効率の低下、ギヤの噛み合いによる異音発生がなくなる。

請求項３に係る発明によれば、前記ベースプレートに、前記モータと、前記ウォームホイールとを設けた場合、モータ、ウォーム、ウォームホイール、ピニオン、ドリブンギヤの位置精度が良く、駆動効率の低下、ギヤの噛み合いによる異音発生がなくなる。

本形態例の駆動機構を自動車のウインドレギュレータに用いた例で説明を行なう。
最初に、図１−図２を用いてギヤボックスＧを説明する。図１は形態例の駆動機構を説明する分解斜視図、図２は図１のＡ方向矢視図である。

金属製の第１ベースプレート３１の一方の端部側の両側の側部には、第１折曲部３１ａ、第１折曲部３１ａと対向する第２折曲部３１ｂが形成されている。これら第１折曲部３１ａ、第２折曲部３１ｂには、穴３１ｃ，穴３１ｄが形成されている。

第１折曲部３１ａと第２折曲部３１ｂとの間にウォーム３３が配置される。このウォーム３３の両端部には、第１折曲部３１ａの穴３１ｃ、第２折曲部３１ｂの穴３１ｄの径より大きな径の円柱部３３ａ，３３ｂが設けられている。

第１折曲部３１ａの第２折曲部３１ｂと対向する面と反対側の面側には、第１ブッシュ３４が設けられる。この第１ブッシュ３４には、第１折曲部３１ａの穴３１ｃの穴の径より大きな径の大径部３４ａと、大径部３４ａに連設され、第１折曲部３１ａの穴３１ｃの径と等しいか、若干小さな径で、穴３１ｃに挿入される中径部３４ｂと、中径部３４ｂに連設され、ウォーム３３の円柱部３３ａの端面に形成された穴に嵌合する小径部３４ｃとからなっている。また、第２折曲部３１ｂの第１折曲部３１ａと対向する面と反対側の面側には、第２ブッシュ３６が設けられる。この第２ブッシュ３６には、第２折曲部３１ｂの穴３１ｄの穴の径より大きな径の大径部３６ａと、大径部３６ａに連設され、第２折曲部３１ｂの穴３１ｄの径と等しいか、若干小さな径で、穴３１ｄに挿入される中径部３６ｂと、中径部３６ｂに連設され、ウォーム３３の円柱部３３ｂの端面に形成された穴に嵌合する小径部３６ｃとからなっている。

第１モータ３５の出力軸が、第１ブッシュ３４の大径部３４ａに形成された穴３４ｄに嵌合している。また、第２モータ３７の出力軸が、第２ブッシュ３６の大径部３６ａに形成された穴３４ｄに嵌合している。

従って、第１モータ３５の出力軸と、第１ブッシュ３４と、ウォーム３３と、第２ブッシュ３６と、第２モータ３７の出力軸とは一体化し、ウォーム３３は第１モータ３５，第２モータ３７によって回転駆動されるようになっている。

そして、第１折曲部３１ａは、円柱部３３ａの端面が当接し、その穴３１ｃに第１ブッシュ３４の中径部３４ｂが挿通することで、ウォーム３４の一方の端部側に係合しウォーム３４の軸方向（第１モータ３５方向）の荷重、ウォーム３４の軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部となっている。また、第２折曲部３１ｂは、円柱部３３ｂの端面が当接し、その穴３１ｄに第２ブッシュ３６の中径部３４ｂが挿通することで、ウォーム３４の他方の端部側に係合し、ウォーム３４の軸方向（第２モータ３７方向）の荷重、ウォーム３４の軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部となっている。

第１ベースプレート３１の中間部には、ウォーム３３と噛合するウォームホイール４１が配置される。このウォームホイール４１には、回転中心軸を中心軸とする穴４１ａが形成されている。この穴４１ａの内壁面には、スプライン（またはセレーション）が形成されている。

一方、ピニオン部材４３は、ピニオン本体部４３ａと、ウォームホイール４１の穴４１ａに係合するスプライン軸部４３ｂとからなっている。更に、ピニオン本体部４３ａとスプライン軸受け部４３ｂとは回転中心軸とが一致するように形成されている。

よって、ウォームホイール４１の穴４１ａにピニオン部材４３のスプライン軸部４３ｂが挿入されることにより、ウォームホイール４１とピニオン部材４３とは一体となって回転するようになっている。

そして、先端部側がピニオン部材４３の穴４３ｃを挿通し、第１ベースプレート３１に形成された穴３１ｅに対してかしめ等により取り付けられるシャフト４５により、ウォームホイール４１は回転可能に第１ベースプレート３１に設けられる。このシャフト４５の基端部側の端面には、めねじ穴４５ａが形成されている。

第１ベースプレート３１の他方の端部側には、金属の円板状のシャフト４７の一方の端面が溶接等の手法で取り付けられている。このシャフト４７には、詳細は後述するウインドレギュレータのリフトアーム６６が回転可能に取り付けられている。リフトアーム６６の一方の端部には、円弧状のドリブンギヤ６３が設けられている。このドリブンギヤ６３の円弧状の周面には、ピニオン部材４３のピニオン本体部４３ａに噛合する歯６３ａが形成されている。そして、ドリブンギヤ６３は、歯６３ａの歯先円の中心がシャフト４７の中心となるように形成されている。

シャフト４７の他方の端面には、溶接等の手法により金属の第２ベースプレート４９が取り付けられている。よって、第１ベースプレート３１と第２ベースプレート４９とは、一体化されている。更に、この第２ベースプレート４９の両側部には、穴が形成され、その穴の周りには溶接により、ナット５０が取り付けられている。

また、ギヤボックスＧの主要な構成部品であるウォーム３３，第１モータ３５，第２モータ３７，ウォームホイール４１，ピニオン部材４３は、カバー５１，５３によって覆われる。これらのカバー５１，５３はねじ５５を用いて、一体化されると共に、第１ベースプレート３１に取り付けられる。更に、第１ベースプレート３１の第１折曲部３１ａ、第１ブッシュ３４の大径部３４ａに形成された図示しない穴を挿通する図示しないねじでもって、第１モータ３５は第１ベースプレート３１に取り付けられている。又、第１ベースプレート３１の第２折曲部３１ｂ、第２ブッシュ３６の大径部３６ａに形成された図示しない穴を挿通する図示しないねじでもって、第２モータ３７は第１ベースプレート３１に取り付けられている。

又、５７は、第１モータ３５，第２モータ３７に電力を供給する給電ハーネスである。
そして、ドアのインナパネル（被取付部材）の穴５９ａを挿通し、第１ベースプレート３１のシャフト４５のめねじ穴４５ａに螺合するボルト６０ａ，穴５９ｂ，穴５９ｃを挿通し、第２ベースプレート４９のナット５０に螺合するボルト６０ｂ，６０cにより、ギヤボックスＧは、ドアに取り付けられる。

従って、第１モータ３５，第２モータ３７を駆動して、ウォーム３３を回転させると、ウォーム３３の回転は、ウォームホイール４１で減速され、ピニオン部材４３が回転する。そして、ピニオン部材４３のピニオン本体４３ａに噛合するドリブンギヤ６３を有するリフトアーム６６が回転する。

次に、図３−図４を用いてウインドレギュレータの全体構成を説明する。図３は図１に示す駆動機構を有するウインドレギュレータの正面図、図４図２の背面図である。
これらの図において、
リフトアームブラケット６７は、図示しない窓ガラスの下部に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、窓ガラスの開閉方向Ｍと交差する方向に延びたスリット状のガイド６７ａが形成されている。このリフトアームブラケット６７には、ガイド６７ａに沿って移動可能なスライダ６８が嵌合している。スライダ６８はピンでもってリフトアーム６６に回動可能に係止されている。

イコライザアーム７０は、リフトアーム６の中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着されている。詳しく説明すると、イコライザアーム１０は、別々に成形した第１アーム部７１と第２アーム部７２とを一体的に取り付けることにより構成している。

イコライザアームブラケット７３は、図示しないドアのインナパネルに取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、リフトアームブラケット６７のガイド６７ａと平行なガイド７３ａが形成されている。このイコライザアームブラケット７３には、ガイド７３ａに沿って移動可能なスライダ７４が嵌合している。スライダ７４はピンでもってイコライザアーム７０の基端部（第１アーム部７１）に回動可能に係止されている。

一方、イコライザアーム７０の先端部（第２アーム部７２）には、スライダ７６がピンでもって回動可能に係止され、このスライダ７６がリフトアームブラケット６７のガイド６７ａに沿って移動可能に嵌合している。

次に、上記構成のＸアーム式ウインドレギュレータの作動について説明する。
図３，図４で示した状態は、窓ガラスを閉めた状態を示している。このため、窓ガラスが窓枠に当接するまで、リフトアーム６６は図３では反時計方向、図４では時計方向に回転している。この状態から、窓ガラスを下降させるには、第１モータ３５，第２モータ３７を駆動し、リフトアーム６６を図３では時計方向、図４では反時計方向に回転させればよい。このように駆動すれば、リフトアーム６６の回転に連動して、イコライザアーム７０は図３では反時計方向、図４では時計方向に回転し、結局、スライダ６８及び７６が、ガイド７７ａの案内方向に移動しながら下降し、リフトアームブラケット６７を下降させることになる。よって、窓ガラスも下降する。

上記構成によれば、下記のような効果が得られる。
(1) 金属の第１ベースプレートに、ウォーム３４の両側に係合し、ウォーム３４の軸方向の荷重、ウォームの軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部としての第１折曲部３１ａ、第２折曲部３１ｂを設けたことにより、ウォーム３４に大きな力が作用し、軸受け部にも大きな力が作用しても、軸受け部の位置が変わらず、ウォーム３４がぐらつかない。

更に、ウォーム３４に大きな力が作用しても、第１モータ３５，第２モータ３７のシャフトに軸方向の力が作用しない。
(2) カバーに軸受けを設けないので、カバーの材質を高強度なものにしたり、カバーの構造を強固にする必要がなくなり、カバーのコストが下がる。また、カバー本来の役割、即ち、防水、防塵、防音に特化できる。

(3) 第１ベースプレート３１に、第１モータ３５、第２モータ３７と、ウォーム３３と、ウォームホイール４１と、ピニオン部材４３と、ドリブンギヤ６３が設けられたリフトアーム６６とを設けたことにより、第１モータ３５、第２モータ３７、ウォーム３３、ウォームホイール４１、リフトアーム６６の位置精度が良く、駆動効率の低下、ギヤの噛み合いによる異音発生がなくなる。

尚、本発明は、上記形態例に限定するものではない。上記形態例では車両のウインドレギュレータに適用した例で説明を行なったが、他にパワーシート等の駆動機構としても適用可能である。

形態例のギヤボックスを説明する分解斜視図である。図１のＡ方向矢視図である。図１に示す駆動機構を有するウインドレギュレータの正面図である。図３は図４図２の背面図である。

符号の説明

３１第１ベース
３１ａ第１折曲部（軸受け部）
３１ｂ第２折曲部（軸受け部）
３４ウォーム
３５第１モータ
３７第２モータ
４１ウォームホイール

Claims

モータと、
前記モータによって駆動されるウォーム，該ウォームに噛合するウォームホイールからなり、前記モータの回転速度を減少させる減速部と、
前記モータ，前記減速部を覆うカバーと、
を有するギヤボックスにおいて、
金属のベースプレートに、
前記ウォームの両側に係合し、前記ウォームの軸方向の荷重、前記ウォームの軸と垂直方向の荷重を受ける軸受け部を設けたことを特徴とするギヤボックス。
前記ベースプレートに、
前記モータと、
前記ウォームホイールとを設けたことを特徴とする請求項１記載のギヤボックス。
昇降方向に移動可能なガラスに取りつけられ、前記ガラスの昇降方向と略直交する方向に延びるガイドと、回転可能に設けられるリフトアームと、該リフトアームの一方の端部側に回転可能に設けられ、前記ガイドに移動可能に係合するスライダと、前記リフトアームの他方の端部側に設けられたドリブンギヤと、該ドリブンギヤに噛合するピニオンとを有するウインドレギュレータに用いられ、
該ウインドレギュレータのピニオンが、前記ウォームホイールの回転中心軸上で、前記ウォームホイールと一体となって回転するように設けられ、
前記リフトアームは、前記ベースプレートに設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のギヤボックス。