JP2011020676A - 減速機及び該減速機を備える電動格納式ドアミラー - Google Patents

Abstract

【課題】歯車収容体を形成するフレームの組み付け誤差によらず、常に安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる減速機を提供すること。
【解決手段】上側の第１のフレーム３と下側の第２のフレーム４とを組み付けてなる歯車収容体２と、第１のフレーム３に固定されたモータ１１と、モータ１１のモータ軸に結合され、モータ１１の駆動力を受けて回転する入力軸６と、入力軸６に固定された入力歯車５と、出力軸１０に固定された出力歯車９と、を備え、入力軸６と出力軸１０とがそれぞれ歯車収容体２に回転自在に支持され、入力歯車５の回転動が減速されて出力歯車９に伝達される減速機１であって、入力軸６の両端は第１のフレーム３に形成された二つの入力軸受部３ｂ，３ｄのみに回転自在に支持され、出力軸１０は第２のフレーム４に形成された出力軸受部４ａに回転自在に支持される、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力軸に与えられた駆動力を安定かつ滑らかに出力軸に伝達できる減速機に関し、また、このような減速機が装着された自動車の電動格納式ドアミラーに関する。

従来より、モータの駆動力によりミラーボデーを格納あるいは使用位置へ復帰させることができる、電動格納式のドアミラーが自動車などに装着されている。このような電動格納式ドアミラーは、図３に示すように、ミラーボデーの内部に装着されたモータ１１の駆動力を、自動車の車体に取り付けられたベース部材２２上に固定されたシャフト１０（出力軸）に伝達することで、シャフト１０に回転自在に取り付けられたミラーボデーを回動させるものである。

モータ１１からの駆動力は、複数の歯車が組み合わされてなる減速機を介してシャフト１０に伝達されるが、このような減速機として、例えば、図４に示すような減速機３１が使用される。減速機３１は、第１のフレーム３３と第２のフレーム３４とを組み付けてなる歯車収容体３２の内部に、初段ウォーム３５、初段ホイールウォーム３７ａ、２段目ウォーム３７ｂ、２段目ホイールウォーム３９ａ、平歯車３９ｂ、最終段平歯車４０を収容してなる。

しかしながら、入力軸３６は第１のフレーム３３に形成された入力軸受部３３ａと第２のフレーム３４に形成された入力軸受部３４ａとに支持されているため、第１のフレーム３３と第２のフレーム３４とを組み付ける際に、入力軸３６が傾いた状態で組み付けられてしまうことがあった。また、第１のフレーム３３と第２のフレーム３４とを組み付けた際に、入力軸受部３３ａと３４ａとの間隔が入力軸３６の軸長よりも小さい場合には入力軸３６は強く押え付けられた状態で支持されるために入力軸３６の回転が阻害され、間隔が大きい場合には入力軸３６が緩んだ状態で支持されるために入力軸３６の回転がぶれる、といった問題があった。

さらに、中間軸３８は第２のフレーム３４に形成された中間軸受部３４ｂ，３４ｂに支持されているため、第１のフレーム３３と第２のフレーム３４との組み付けの誤差は、そのまま入力軸３６と中間軸３８との中心距離Ｌ（図２参照）のずれになってしまう。入力軸３６と中間軸３８との中心距離Ｌにずれが生じると、当然に、初段ウォーム３５とこれと噛み合う初段ホイールウォーム３７ａとの噛み合いの精度にも影響が及ぶため、安定かつ滑らかに駆動力を伝達できず、異音が発生したり、歯車が異常磨耗するといった問題があった。

特に、高速で回転する歯車を噛み合わせる場合には、特に高い噛み合わせ精度が要求されるが、第１のフレーム３３と第２のフレーム３４との組み付け誤差を解消するのは困難なため、このような構成の減速機ではその噛み合わせ精度の向上に限界があった。

また、このような問題は、前記した電動格納ドアミラーに使用される減速機に限定されるものではなく、二つ以上のフレームを組み付けてなる減速機に共通して当てはまる問題である。

以上のような観点から、本発明は、歯車収容体を形成するフレームの組み付け誤差によらず、常に安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる減速機を提供することを課題とし、さらに、常に安定かつ滑らかに回動する電動格納式ドアミラーを提供することを課題とする。

請求項１に係る減速機は、上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、前記第１のフレームに固定されたモータと、前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、前記入力軸に固定された入力歯車と、出力軸に固定された出力歯車と、を備え、前記入力軸と前記出力軸とがそれぞれ前記歯車収容体に回転自在に支持され、前記入力歯車の回転動が減速されて前記出力歯車に伝達される減速機であって、前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、前記出力軸は前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする。

かかる減速機によると、入力軸の両端が第１のフレームに支持された状態で、第１のフレームと第２のフレームとを組み付けるので、その組付け誤差により、入力軸が傾く、入力軸が軸方向に強く押さえつけられた状態で支持されて入力軸の回転が阻害される、入力軸が緩んだ状態で支持されて入力軸の回転がぶれる、といった不具合が生じることはない。すなわち、入力軸は常に所定の方向で、かつ、入力軸の回転に最適な状態で第１のフレームに支持されるので、入力軸に固定されている入力歯車とともに常に安定した姿勢で回転し、異音の発生や歯車の異常磨耗が低減され、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。

請求項２に係る減速機は、上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、前記第１のフレームに固定されたモータと、前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、前記入力軸に固定された入力歯車と、出力軸に固定された出力歯車と、少なくとも一つの中間軸と、該中間軸に固定され前記入力歯車の回転動を減速して前記出力歯車に伝達する少なくとも一つの中間歯車と、を備え、前記入力軸と前記出力軸と前記中間軸とがそれぞれ前記歯車収容体に回転自在に支持されてなる減速機であって、前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、前記中間軸のうち、少なくとも前記入力歯車と噛み合う中間歯車が固定された中間軸の両端は、前記第１のフレームに形成された二つの中間軸受部に回転自在に支持され、前記出力軸は前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする。

かかる減速機によると、入力軸と、少なくとも入力歯車と噛み合う中間歯車が固定された中間軸とが第１のフレームに支持されるので、入力軸と中間軸との中心距離は、第１のフレームと第２のフレームとの組み付け精度によらず、常に所定の距離を保持できる。すなわち、第１のフレームと第２のフレームとの組み付け精度に関係なく、最も高速で回転する入力歯車と次の中間歯車とが常に最適な状態で噛み合うので、異音の発生や歯車の異常磨耗を低減し、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。

請求項３に係る減速機は、上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、前記第１のフレームの上に固定されたモータと、前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、前記入力軸に固定された初段ウォームと、出力軸に固定された最終段ホイールウォームと、中間軸に固定され、前記初段ウォームの回転動を減速して前記最終段ホイールウォームに伝達する中間歯車と、を備え、前記入力軸と前記出力軸と前記中間軸とが前記歯車収容体に回転自在に支持される減速機であって、前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、前記中間歯車は前記初段ウォームに噛み合う初段ホイールウォームと前記最終段ホイールウォームに噛み合う２段目ウォームとからなり、前記初段ホイールウォームと前記２段目ウォームとは同一の中間軸に固定され、前記中間軸は前記入力軸と直交し、かつ、前記中間軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの中間軸受部に回転自在に支持され、前記出力軸は前記中間軸と直交し、かつ、前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする。

かかる減速機によると、入力軸と中間軸とが第１のフレームに支持されるので、入力軸と中間軸との中心距離は、常に所定の距離を保持できる。すなわち、第１のフレームと第２のフレームとの組み付け精度に関係なく、最も高速で回転する初段ウォームと次の初段ホイールウォームとが常に最適な状態で噛み合うので、異音の発生や歯車の異常磨耗を低減し、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。また、初段ウォームと初段ホイールウォームとによりウォームギヤが形成され、また、２段目ウォームと最終段ホイールウォームとによりウォームギヤが形成されるので、出力軸に回転力が作用しても、入力軸に伝達されることはない。

請求項４に係る減速機は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の減速機であって、二つの前記入力軸受部のうち、前記モータから遠い方の前記入力軸受部は、前記第１のフレームの下方に突出した岐出部の下部に形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る電動格納式ドアミラーは、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の減速機を内蔵するミラーボデーを、車体に取り付けたベース部材に取り付けてなる電動格納式ドアミラーであって、前記入力軸は前記第１のフレームに取り付けられたモータから駆動力を与えられ、前記出力軸の端部は前記ベース部材に固定される、ことを特徴とする。

かかる電動格納式ドアミラーは、モータの駆動力が請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載した減速機を介して伝達されるので、ミラーボデーは常に安定かつ滑らかに回動する。

本発明の減速機によれば、入力軸の両端が第１のフレームに支持された状態で、第１のフレームと第２のフレームとを組み付けるので、その組付け誤差により、入力軸が傾く、入力軸が軸方向に強く押さえつけられた状態で支持されて入力軸の回転が阻害される、入力軸が緩んだ状態で支持されて入力軸の回転がぶれる、といった不具合が生じることはない。すなわち、入力軸は常に所定の方向で、かつ、入力軸の回転に最適な状態で第１のフレームに支持されるので、入力軸に固定されている入力歯車とともに常に安定した姿勢で回転し、異音の発生や歯車の異常磨耗が低減され、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。

さらに、請求項２に記載の減速機によれば、入力軸と、少なくとも入力歯車と噛み合う中間歯車が固定された中間軸とが第１のフレームに支持されるので、入力軸と中間軸との中心距離は、第１のフレームと第２のフレームとの組み付け精度によらず、常に所定の距離を保持できる。すなわち、第１のフレームと第２のフレームとの組み付け精度に関係なく、最も高速で回転する入力歯車と次の中間歯車とは常に最適な状態で噛み合うので、異音の発生や歯車の異常磨耗を低減し、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。

さらに、請求項３に記載の減速機によれば、初段ウォームと初段ホイールウォームとによりウォームギヤを形成し、および２段目ウォームと最終段ホイールウォームとによりウォームギヤを形成したので、出力軸に回転力が作用しても、これが入力軸に伝達されることはない。

また、本発明の減速機を備える電動格納式ドアミラーによれば、モータの駆動力が安定かつ滑らかに出力軸に伝達されるので、歯車収容体と一体に取り付けられるミラーボデーを安定かつ滑らかに回動させることができる。

本発明に係る減速機の実施形態を示す分解斜視図である。 図１の減速機の主要部の拡大断面図である。 図１の減速機を電動格納式ドアミラーに適用した例を示す模式図である。 従来の減速機を示す分解斜視図である。

以下、本発明に係る減速機およびこの減速機を備える電動格納式ドアミラーの実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、電動格納式ドアミラーに適用される減速機を例に説明を行うが、これに限定されるものではない。

図１は本発明に係る減速機の分解斜視図、図２は図１に示す減速機の第１のフレームの主要部の拡大断面図である。減速機１は、第１のフレーム３と第２のフレーム４とを組み付けてなる歯車収容体２と、この歯車収容体２の内部に収容される入力歯車５と、中間歯車７ａ，７ｂと、出力歯車９と、を備えている。

第１のフレーム３には、入力歯車５が固定された入力軸６と、中間歯車７ａ，７ｂが固定された中間軸８とが回転自在に支持されている。具体的には、図２に示すように、入力軸６は第１のフレーム３に形成された入力軸受部３ｂ，３ｄに回転自在に支持され、中間軸８は第１のフレーム３に形成された中間軸受部３ｆ，３ｆに回転自在に支持されている。なお、本実施形態における入力軸受部３ｂは、第１のフレーム３から下方に岐出した岐出部３ａの下部に形成され、入力軸受部３ｄは第１のフレーム３に装着されたブッシュ３ｃに形成されている。また、中間軸受部３ｆ，３ｆは第１のフレーム３から下方に岐出した岐出部３ｅの下端部に形成されている。なお、本実施形態では入力軸６は鉛直方向に配置され、中間軸８はこれと直交する水平方向に配置されている。

第２のフレーム４の出力軸受部４ａには、出力歯車９が固定された出力軸１０が回転自在に支持されている。また、本実施形態では出力軸１０は鉛直方向に配置されている。

なお、第１のフレーム３と第２のフレーム４は、図示した実施形態に示した形状に限定されることはなく、支持する歯車の大きさや個数、さらには減速機１の適用箇所により適宜最適な形状に成形してよい。また、各フレームは、合成樹脂製材料や鋼製材料などで成形される。

本実施形態では、入力歯車５はウォーム（初段ウォーム）からなり、入力歯車５と噛み合う中間歯車７ａはホイールウォーム（初段ホイールウォーム）からなり、非可逆性を有するウォームギヤが形成されている。また、中間歯車７ｂはウォーム（２段目ウォーム）からなり、中間歯車７ｂと噛み合う出力歯車９はホイールウォーム（最終段ホイールウォーム）からなり、ウォームギヤが形成されている。

また、各歯車についても、前記した形状、個数に限定されることはなく、所要の減速比が得られるように、適宜変更してよい。また、各歯車は合成樹脂製材料や鋼製材料などで形成される。また、歯車と歯車軸とは一体に成形されていてもよく、個々に成形されたものを、嵌着してもよい。

また、入力軸６に駆動力を与えるモータ１１が、第１のフレーム３の上に固定され、モータ軸１１ａが入力軸６に結合されている。

上記のように構成された、第１のフレーム３と第２のフレーム４とを組み付けて減速機１を形成する。第１のフレーム３と第２のフレーム４とを組み付けると、中間歯車７ｂと出力歯車９とが噛み合うので、入力軸６に与えられた駆動力は、入力歯車５、中間歯車７ａ，７ｂ、出力歯車９を介して出力軸１０に伝達される。

また、入力軸６の両端が第１のフレーム３に支持された状態で、第１のフレーム３と第２のフレーム４とを組み付けるので、その組付け誤差により、入力軸６が傾く、入力軸６が軸方向に強く押さえつけられた状態で支持されて入力軸６の回転が阻害される、入力軸６が緩んだ状態で支持されて入力軸６の回転がぶれる、といった不具合が生じることはない。すなわち、入力軸６は常に所定の方向で、かつ、入力軸６の回転に最適な状態で第１のフレーム３に支持されるので、入力軸６に固定されている入力歯車５とともに常に安定した姿勢で回転し、異音の発生や歯車の異常磨耗が低減され、安定かつ滑らかに駆動力を伝達することができる。また、中間軸８についても同様である。

さらに、中間軸８も第１のフレーム３に支持されているので、入力軸３と中間軸８との中心距離は、第１のフレーム３と第２のフレーム４の組み付け精度によらず、常に所定の距離を保持できる。すなわち、第１のフレーム３と第２のフレーム４との組み付け精度に関係なく、入力歯車５と中間歯車７ａとが常に最適に噛み合うので、異音の発生や歯車の異常磨耗を低減し、入力軸６に与えられた駆動力は常に安定かつ滑らかに伝達される。

また、本実施形態では、前記したように、入力歯車５と中間歯車７ａとによりウォームギヤが形成され、中間歯車７ｂと出力歯車９とによりウォームギヤが形成されているので、出力軸に回転力が作用しても、これが入力軸６に伝達されることはない。

なお、前記した実施形態では、入力軸６と中間軸８とが第１のフレーム３に支持される例を示したが、例えば、中間軸が２本以上存在する場合にはさらに多くの中間軸を第１のフレーム３に支持してもよい。また、中間軸のいくつかを第２のフレーム４に支持してもよい。この場合において、高速で回転する歯車軸をより多く第１のフレーム３に支持させた方が、異音の発生や歯車の異常磨耗をより低減され、入力軸６に与えられた駆動力は常に安定かつ滑らかに出力軸１０に伝達されるようになる。

次に、前記したような減速機を自動車の電動格納式ドアミラーに適用した例を説明する。図３は、本発明に係る減速機を電動格納式ドアミラーに適用した例を示す分解斜視図である。なお、電動格納式ドアミラーには減速機以外の要素も含まれるが、以下では、主に減速機に着目して説明を行い、他の要素の説明は省略するものとする。

電動格納式ドアミラー２０は、ミラーボデー２１と、これに一体に組み込まれた減速機１と、減速機１に取り付けられたモータ１１とからなる。出力軸１０の下端は自動車の車体（図示せず）に固定されたベース部材２２上に固定される。

電動格納式ドアミラー２０は以上のように構成されており、モータ１１により発生する駆動力を入力軸６に与えると、この駆動力は入力歯車５、中間歯車７ａ，７ｂ、出力歯車９を介して出力軸１０（シャフト）に伝達される（図１参照）が、出力軸１０の下端がベース部材２２の上に固定されているので、歯車収容体２が出力軸１０周りに回動することになる。すなわち、歯車収容体に固定されたミラーボデー２１が出力軸１０（シャフト）周りに回動することになる。モータ１１の回転方向を制御することで、ミラーボデー２１の格納と使用位置への復帰を電動で行うことが可能になる。なお、減速機１は入力歯車５と中間歯車７ａとにより、また、中間歯車７ｂと出力歯車９とにより非可逆性を有するウォームギヤが形成されているので、ミラーボデー２１に風圧などが作用し、出力軸１０に回転力が作用しても入力軸６に伝達されることはなく、ミラーボデー２１が容易に動くことはない。

このような電動格納式ドアミラーによれば、モータ１１の駆動力が減速機１を介して出力軸１０（シャフト）に伝達されるので、ミラーボデー２１は異音を発生することなく、常に安定かつ滑らかに回動する。

１ 減速機
２ 歯車収容体
３ 第１のフレーム
３ｂ，３ｄ 入力軸受部
３ｆ 中間軸受部
４ 第２のフレーム
４ａ 出力軸受部
５ 入力歯車
６ 入力軸
７ａ，７ｂ 中間歯車
８ 中間軸
９ 出力歯車
１０ 出力軸
１１ モータ
２０ 電動格納式ドアミラー
２１ ミラーボデー
２２ ベース部材
３１ 従来の減速機
Ｌ 中心距離

Claims (5)

1. 上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、
   前記第１のフレームに固定されたモータと、
   前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、
   前記入力軸に固定された入力歯車と、
   出力軸に固定された出力歯車と、を備え、
   前記入力軸と前記出力軸とがそれぞれ前記歯車収容体に回転自在に支持され、前記入力歯車の回転動が減速されて前記出力歯車に伝達される減速機であって、
   前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、
   前記出力軸は前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする減速機。
2. 上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、
   前記第１のフレームに固定されたモータと、
   前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、
   前記入力軸に固定された入力歯車と、
   出力軸に固定された出力歯車と、
   少なくとも一つの中間軸と、
   該中間軸に固定され前記入力歯車の回転動を減速して前記出力歯車に伝達する少なくとも一つの中間歯車と、を備え、
   前記入力軸と前記出力軸と前記中間軸とがそれぞれ前記歯車収容体に回転自在に支持されてなる減速機であって、
   前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、
   前記中間軸のうち、少なくとも前記入力歯車と噛み合う中間歯車が固定された中間軸の両端は、前記第１のフレームに形成された二つの中間軸受部に回転自在に支持され、
   前記出力軸は前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする減速機。
3. 上側の第１のフレームと下側の第２のフレームとを組み付けてなる歯車収容体と、
   前記第１のフレームの上に固定されたモータと、
   前記モータのモータ軸に結合され、前記モータの駆動力を受けて回転する入力軸と、
   前記入力軸に固定された初段ウォームと、
   出力軸に固定された最終段ホイールウォームと、
   中間軸に固定され、前記初段ウォームの回転動を減速して前記最終段ホイールウォームに伝達する中間歯車と、を備え、
   前記入力軸と前記出力軸と前記中間軸とが前記歯車収容体に回転自在に支持される減速機であって、
   前記入力軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの入力軸受部のみに回転自在に支持され、
   前記中間歯車は前記初段ウォームに噛み合う初段ホイールウォームと前記最終段ホイールウォームに噛み合う２段目ウォームとからなり、
   前記初段ホイールウォームと前記２段目ウォームとは同一の中間軸に固定され、前記中間軸は前記入力軸と直交し、かつ、前記中間軸の両端は前記第１のフレームに形成された二つの中間軸受部に回転自在に支持され、
   前記出力軸は前記中間軸と直交し、かつ、前記第２のフレームに形成された出力軸受部に回転自在に支持される、ことを特徴とする減速機。
4. 二つの前記入力軸受部のうち、前記モータから遠い方の前記入力軸受部は、前記第１のフレームの下方に突出した岐出部の下部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の減速機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の減速機を内蔵するミラーボデーを、車体に取り付けたベース部材に取り付けてなる電動格納式ドアミラーであって、
   前記入力軸は前記第１のフレームに取り付けられたモータから駆動力を与えられ、
   前記出力軸の端部は前記ベース部材に固定される、ことを特徴とする電動格納式ドアミラー。

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