JP2017074941A - 車両窓昇降機構 - Google Patents

Abstract

【課題】車両窓昇降機構を提供する。【解決手段】駆動機構１００は、車両窓を上下動するように駆動する。駆動機構は、ハウジング２１と、駆動アセンブリと、変速機アセンブリ５０とを含む。駆動アセンブリは、変速機アセンブリ５０と係合する。駆動アセンブリは、ハウジング２１に部分的に受け入れられる。変速機アセンブリ５０は、駆動アセンブリに接続された第１の変速機部材と、第１の変速機部材と係合する第２の変速機部材と、遊星歯車セットとを含む。遊星歯車セットは、外部デバイスに接続する。駆動アセンブリは、第１の変速機部材を駆動し、それは、次に、第２の変速機部材を回転するように駆動する。第２の変速機部材は、遊星歯車セットを駆動し、それは、次に、車両窓を移動するように駆動する。【選択図】図１

Description

本発明の開示は、車両窓昇降機構に関する。

車両窓は、通常は、開閉するための駆動機構によって駆動される。駆動機構は、一般的に、ハウジング、モータ、及びハウジングに配置された減速変速機アセンブリを含む。モータは、車両窓を駆動して変速機アセンブリを通して開閉する。減速変速機アセンブリは、ウォーム歯車変速機アセンブリである。しかし、モータは、ウォーム歯車変速機アセンブリを直接に駆動し、これは、不安定な動力出力及び低い変速機効率をもたらす。

従って、車両窓昇降機構の改良が望ましい。

本発明の開示は、ハウジングと、ハウジングに配置された駆動アセンブリ及び変速機アセンブリとを含む車両窓昇降機構を提供する。駆動アセンブリは、変速機アセンブリを通じて車両窓を上昇又は下降するように駆動する単相モータを含む。

好ましくは、変速機アセンブリは、少なくとも２段の減速機構を含む。

好ましくは、ウォーム歯車変速機は、減速機構の第１段であり、遊星歯車セットは、減速機構の第２段である。

好ましくは、ウォーム歯車変速機は、単相モータによって駆動されるウォームと、ウォームと係合するウォーム歯車とを含み、遊星歯車セットは、ウォーム歯車によって駆動される。

好ましくは、遊星歯車セットは、太陽歯車と、複数の遊星歯車と、内部リング歯車とを含み、太陽歯車及びウォーム歯車は、ウォーム歯車の軸線方向に少なくとも部分的に重なっている。

好ましくは、駆動アセンブリは、ハウジングに部分的に受け入れられ、ハウジングは、第１の受け入れ部分と、第１の受け入れ部分に隣接する第２の受け入れ部分及び第３の受け入れ部分とを含み、第１の受け入れ部分は、駆動アセンブリを受け入れるための受け入れチャンバを定め、第２の受け入れ部分は、収容チャンバを定め、第３の受け入れ部分は、受け入れスロットを定め、収容チャンバは、受け入れチャンバの一端と連通しており、受け入れスロットは、収容チャンバと連通しており、ウォーム歯車変速機は、ウォーム構造体とウォーム歯車構造体とを含み、ウォーム構造体は、収容チャンバに装着され、ウォーム歯車構造体は、受け入れスロットに装着される。

好ましくは、変速機アセンブリは、車軸及び接続部材を更に含み、車軸の一端は、受け入れスロットの底壁に装着され、他端は、ウォーム歯車、遊星歯車セット、及び接続部材を順番に通過する。

好ましくは、太陽歯車は、ウォーム歯車の１つの側面に固定され、複数の遊星歯車は、太陽歯車の円周側面を取り囲み、接続部材の一端は、複数の遊星歯車に接続され、内部リング歯車は、遊星歯車の外側側面の周りに取り付けられ、かつ遊星歯車と係合し、接続部材の円周側面の外縁には、抵抗部分が形成され、抵抗部分は、内部リング歯車の１つの側面に対して抵抗する。

好ましくは、複数の係止溝が、受け入れスロットの内周壁に沿って配列され、内部リング歯車は、係止ブロックがその外周側面に形成された内部歯車であり、係止ブロックは、係止溝に係合する。

好ましくは、ウォーム歯車の１つの側面は、溝を定め、内部リング歯車は、溝に受け入れられ、遊星歯車は、溝に回転可能に受け入れられる。

好ましくは、車両窓昇降機構は、カバー本体と、カバー板と、突起とを更に含み、カバー本体は、受け入れチャンバの開放端を覆い、カバー板は、収容チャンバの開放端を覆い、突起は、第３の受け入れ部分上に配置され、突起の数は、３であり、３つの突起は、受け入れスロットの外周と一致する内接円を有する三角形の３つの頂点に配置される。

好ましくは、第１の受け入れ部分に隣接する２つの突起を接続する線及び第１の受け入れ部分の軸線は、その間に角度αを形成し、角度αは、以下の条件：６０°≦α＜９０°を満足する。

好ましくは、単相モータは、環状固定子コアと、固定子コア内に回転可能に配置された回転子と、固定子コアの周りに巻かれた巻線とを含み、回転子は、複数の永久磁石部材を含み、回転子は、固定子に対して２つの反対方向のいずれかに始動することができる。

好ましくは、固定子コアは、固定子ヨークと、ｎ個の固定子歯と、ｎ個の補助歯とを含み、ｎ個の固定子歯及びｎ個の補助歯は、固定子ヨークの周方向に沿って交替してかつ離間して配列され、巻線は、１つの対応する固定子歯の周りに各々が巻かれたｎ個のコイルを含み、コイルが通電された時に、同じ極性を有するｎ個の主磁極が、ｎ個の固定子歯にそれぞれ生成され、主磁極の極性と反対の極性を有するｎ個の補助磁極が、ｎ個の補助歯にそれぞれ生成され、ｎは、１よりも大きい正整数である。

車両は、車両本体と、車両本体上に配置されたドアと、ドア上に配置された車両窓と、車両窓を開閉するように駆動する上述のような車両窓昇降機構とを含む。

以下では、添付図面を参照して本発明の開示の実施形態を詳細に説明する。

本発明の開示の一実施形態による駆動機構の斜視図である。 図１の駆動機構の斜視分解組立図である。 別の態様から見た図２の駆動機構の斜視分解組立図である。 その線ＩＶ〜ＩＶに沿って切り取った図１の駆動機構の断面図である。 その線Ｖ〜Ｖに沿って切り取った図１の駆動機構の断面図である。 本発明の開示の一実施形態による単相モータを示す図である。 図６の単相モータの断面図である。

添付図面を参照して本発明の開示の実施形態の技術的解決法を明確かつ完全に以下のように説明する。明らかに、実施形態は、以下に説明するように、本発明の開示の全ての実施形態ではなく、むしろ単に一部の実施形態である。本発明の開示の実施形態に基づいて創造的な努力を行うことなく当業者によって得られるあらゆる他の実施形態は、本発明の開示の保護範囲に該当するものとする。

図１を参照すると、本発明の開示の一実施形態による駆動機構１００は、変速機機構（図示せず）を通して外部デバイス（図示せず）を回転させるように駆動するか又は外部デバイスを平行移動するように駆動するのに使用される。実施形態において、外部デバイスは、車両窓とすることができる。駆動機構１００を制御することにより、車両窓は、開閉するように駆動することができる。これに代えて、外部デバイスは、以下で詳細に説明する玩具の車輪、羽根車のような別の可動式デバイスである場合がある。

図１及び図２を参照すると、駆動機構１００は、装着アセンブリ２０、駆動アセンブリ３０、及び変速機アセンブリ５０を含む。実施形態において、駆動アセンブリ３０及び変速機機構５０は、両方とも装着アセンブリ２０上に配置される。変速機アセンブリ５０は、駆動アセンブリ３０に接続される。装着アセンブリ２０は、駆動アセンブリ３０が外部デバイスを変速機アセンブリ５０を通して移動するように駆動することを可能にするために駆動機構１００を外部デバイスに装着するように構成される。

同じく図２及び図３を参照すると、装着アセンブリ２０は、ハウジング２１、カバー本体２３、カバー板２４、及び複数の突起２５を含む。実施形態において、カバー本体２３及びカバー板２４は、ハウジング２１を覆う。突起２５は、装着アセンブリ２０を車両本体又は車両窓のような装着部分（図示せず）に装着するのに使用される。

実施形態において、ハウジング２１は、駆動アセンブリ３０及び変速機アセンブリ５０を受け入れる歯車箱である。ハウジング２１は、第１の受け入れ部分２１１と、第１の受け入れ部分２１１に隣接して配置された第２の受け入れ部分２１３及び第３の受け入れ部分２１５（図３）とを含む。

第１の受け入れ部分２１１は、駆動アセンブリ３０を受け入れるための受け入れチャンバ２１１１を定める。受け入れチャンバ２１１１は、開口部２１１３を有する。受け入れチャンバ２１１１は、開口部２１１３を通じて外側環境と連通する。

実施形態において、第２の受け入れ部分２１３は、開放端を有するほぼ中空円筒形構造体である。第２の受け入れ部分２１３は、開口部２１１３と反対の第１の受け入れ部分２１１の側面上に配置される。第２の受け入れ部分２１３は、軸線方向収容チャンバ２１３１を定める（図５）。収容チャンバ２１３１は、駆動アセンブリ５０を部分的に受け入れるのに使用される。収容チャンバ２１３１は、開口部２１１３と反対の受け入れチャンバ２１１１の一端と連通する。

第３の受け入れ部分２１５は、変速機アセンブリ５０を受け入れるためのほぼ円形円板形状である受け入れスロット２１５１を定める。受け入れスロット２１５１は、変速機アセンブリ５０が駆動アセンブリ３０と係合することを可能にするために受け入れスロット２１５１の１つの側面で受け入れチャンバ２１１１と連通する。第３の受け入れ部分２１５は、変速機アセンブリ５０の各部分を係止するための受け入れスロット２１５１の内周壁に沿って定められた複数の係止溝２１５３を更に含む。

カバー本体２３は、開口部２１１３を覆い、かつハウジング２１と取り外し可能に接続される。カバー本体２３は、受け入れチャンバ２１１１及び受け入れスロット２１５１が外側環境から実質的に隔離されて防塵シールを達成するように、受け入れチャンバ２１１１を閉じるために使用される。カバー板２４は、変速機アセンブリ５０を第３の受け入れ部分２１５に組み付けるために、第３の受け入れ部分２１５上を覆っている。実施形態において、カバー板２４は、変速機アセンブリ５０の一端がカバー板２４を通過して外部デバイスに接続するように、中空環状構造体である。

突起２５は、第３の受け入れ部分２１５上に離間して配置される。突起２５は、駆動機構１００を外部デバイスに装着するのに外部デバイスと接続するのに使用される。実施形態において、突起２５の数は、３である。３つの突起２５は、受け入れスロット２１５１の外周と一致する内接円を有する三角形の３つの頂点に全体的に配置される。不規則な装着空間に適合するように、各突起２５の高さ、位置、及びサイズは、適切に調節することができ、例えば、少なくとも２つの突起２５の高さは、装着アセンブリ２０が外部デバイスに駆動機構１００を安定して装着することができるように互いに異なっている。実施形態において、第１の受け入れ部分２１１に隣接する２つの突起２５を接続する線及び第１の受け入れ部分２１１の軸線は、角度αをその間に形成する（図５に示すように）。角度αは、第１の受け入れ部分２１１が第３の受け入れ部分２１５に向いた方向に傾斜するように、以下の条件：６０°≦α＜９０°を満足する。角度αが９０°に等しい時に、突起２５と第１の受け入れ部分２１１との干渉を回避するために、モータの軸線方向に平行な方向に沿った第２の受け入れ部分２１３の長さは、通常は増大させる必要がある。

図５を参照すると、一般的に、第１の受け入れ部分２１１に隣接する２つの突起２５間の距離は、駆動機構の最大長手方向サイズである。第１の受け入れ部分２１１を第３の受け入れ部分２１５に向いた方向に傾斜させると、駆動機構１００の横方向最大寸法、すなわち、モータの軸線方向のサイズを低減して駆動機構１００の全体寸法を低減することができ、従って、駆動機構１００は、車両駆動機構１００の装着のための小さい空間を与える車両ドアのような装着空間の大きい制約を受ける用途に使用されるのに適している。

更に、装着アセンブリ２０の総重量を適切に低減し、かつ装着アセンブリのある一定の剛性を保証するために、ハウジング２１の一部及び／又は突起２５は、ハウジング２１及び／又は突起２５上に離間して配置された複数の中空セクション２７を形成するために除去される。実施形態において、中空セクション２７は、ハウジング２１及び／又は突起２５を通過する貫通孔構造体である。中空セクション２７はまた、ハウジング２１及び／又は突起２５に形成された溝構造体である場合があることを理解しなければならない。

図２を再び参照すると、実施形態において、駆動アセンブリ３０は、モータを含む。駆動アセンブリ３０は、単相ブラシレスモータ又は３相ブラシレスモータとすることができる。好ましくは、駆動アセンブリ３０は、内側回転子ブラシレスモータである。駆動アセンブリ３０は、変速機アセンブリ５０を駆動して作動させ、これが、次に、外部デバイスを駆動して移動させるように、第１の受け入れ部分２１１に部分的に受け入れられる。

駆動アセンブリ３０の殆どは、ハウジング２１の第１の受け入れ部分２１１に受け入れられ、カバー本体２３は、駆動機構１００が全体的に小さいサイズを有し、従って、駆動機構１００を有する外部デバイスのサイズを低減することができるように、駆動アセンブリ３０の一端を覆い、かつハウジング２１に固定的に接続される。

実施形態において、駆動アセンブリ３０は、単相モータである。モータの固定子コアは、ハウジング２１の第１の受け入れ部分２１１内に直接に装着される。その結果、固定子コアを従来のモータに装着するための外側ハウジングアセンブリが省略され、これは、駆動機構１００を有する外部デバイスのサイズ及び重量を更に低減する。

変速機アセンブリ５０は、第２の受け入れ部分２１３及び第３の受け入れ部分２１５に配置される。変速機アセンブリ５０は、駆動アセンブリ３０の出力シャフト３２に接続される。変速機アセンブリ５０は、外部デバイスに接続され、かつそれを駆動して移動させるのに使用される。

変速機アセンブリ５０は、第１の変速機部材５２、第２の変速機部材５３、車軸５４、遊星歯車セット５５、及び接続部材５７を含む。実施形態において、第１の変速機部材５２は、駆動アセンブリ３０の出力シャフト３２上に配置され、第２の変速機部材５３は、受け入れスロット２１５１に配置され（図４及び図５に示すように）、かつ第１の変速機部材５２に接続される。車軸５４の一端は、受け入れスロット２１５１の底壁に固定され、車軸５４の他端は、第２の変速機部材５３、遊星歯車セット５５、及び接続部材５７を順番に通過する。

実施形態において、第１の変速機部材５２は、ウォーム構造体であり、第２の変速機部材５３は、ウォーム歯車構造体である。第１の変速機部材５２は、第２の受け入れ部分２１３に装着され、第２の変速機部材５３は、第３の受け入れ部分２１５に装着される。具体的には、駆動アセンブリ３０の出力シャフト３２の出力端は、２つの軸受５２３を通してハウジング２１の第２の受け入れ部分２１３に支持される。２つの軸受５２３は、それぞれ、収容チャンバ２１３１の２つの端部に装着される。実施形態において、第１の変速機部材５２は、ウォーム５２１を含む。ウォーム５２１は、ネジ山がその外周面上に形成された中空管状構造体である。ウォーム５２１は、出力シャフト３２にわたって取り付けられ、かつ第２の変速機部材５３と作動的に係合するように２つの軸受５２３の間に位置付けられる。ウォーム５２１は、出力シャフト３２と共に装着アセンブリ２０に対して回転する。第２の変速機部材５３は、車軸５４の周りに回転可能に取り付けられる。第２の変速機部材５３は、第３の受け入れ部分２１５に配置され、かつ第１の変速機部材５２のウォーム５２１と係合する。

図２〜図４を参照すると、実施形態において、第２の変速機部材５３は、ウォーム５２１と係合するウォーム歯車５３１を含む。溝５３１２が、ウォーム歯車５３１の１つの側面に形成され、遊星歯車セット５５は、溝５３１２に受け入れられる。

遊星歯車セット５５は、太陽歯車５５３、複数の遊星歯車５５５、及び内部リング歯車５５６を含む。太陽歯車５５３は、溝５３１２を定めるウォーム５３１の１つの側面に固定され、かつウォーム歯車５３１と共に回転する。ウォーム歯車５３１及び太陽歯車５５３は、一体的に形成することができ、これに代えて、太陽歯車５５３は、射出成形、溶接、又は接着剤によってウォーム５３１に固定することができることを理解しなければならない。

遊星歯車５５５は、太陽歯車５５３と係合する。遊星歯車５５５は、溝５３１２に回転可能に受け入れられ、かつ太陽歯車５５３を取り囲む。実施形態において、変速機アセンブリ５０のより滑らかな変速及びより高い負荷担持機能を達成するために、遊星歯車５５５の数は、５である。他の実施形態において、遊星歯車５５５の数は、２よりも大きいか又はそれに等しい別の値である場合がある。

実施形態において、内部リング歯車５５６は、ほぼ環状内部歯車構造体である。内部リング歯車５５６の一端は、溝５３１２に受け入れられ、第２の変速機部材５３は、内部リング歯車５５６の外側側面の周りに回転可能に取り付けられる。内部リング歯車５５６は、遊星歯車５５５の外側側面の周りに取り付けられる。各遊星歯車５５５は、太陽歯車５５３及び内部リング歯車５５６と係合する。複数の係止ブロック５５６１が、内部リング歯車５５６の円周側面に沿って離間して配置される。係止ブロック５５６１の各々は、内部リング歯車５５６が受け入れスロット２１５１に対して固定されるように、係止スロット２１５３の対応する１つと係合する（図２に示すように）。

接続部材５７の一端は、遊星歯車５５５に接続され、かつ遊星歯車５５５の駆動下で回転する。接続部材５７の他端は、外部デバイスに接続されて外部デバイスを回転又は平行移動するように駆動する。実施形態において、接続部材５７は、主本体５７１、出力部材５７２、密封リング５７４、及び複数の接続ピン５７５を含む。主本体５７１は、車軸５４が通過し、それによって主本体５７１を車軸５４の周りに回転可能に取り付けることを可能にするための貫通車軸孔５７１２（図２及び図３に示すように）を軸線方向に定める。出力部材５７２は、外部デバイスに接続するために主本体５７１の１つの側面に配置される。実施形態において、出力部材５７２の円周側面には、接続部材５７がより良好に外部デバイスを駆動することを可能にするための歯車歯（ラベル付けせず）が設けられる。密封リング５７４は、出力部材５７２に受け入れられ、かつ車軸孔５７１２と同軸である。密封リング５７４は、車軸５４と出力部材５７２の内壁面との間で抵抗するように車軸５４の周りに回転可能に取り付けられる。出力部材５７２は、歯車ラック、ベルト、チェーン、又はロープを通じた移動の伝達のために外部デバイスに接続することができ、従って、出力部材５７２の円周側面はまた、滑らかであるか、又は伝達のために対応する歯車ラック又はベルトと係合するための溝を設けることができることを理解しなければならない。

接続ピン５７５の数は、遊星歯車５５５の数と同等である。接続ピン５７５は、出力部材５７２と反対の主本体５７１の側面上にリングで配列される。主本体５７１から離れた各接続ピン５７５の一端は、遊星歯車５５５が対応する接続ピン５７５の周りでスピンすることができるように、遊星歯車５５５の対応するものの中心孔（ラベル付けせず）に受け入れられる。実施形態において、接続部材５７は、主本体５７１の円周側面の外縁に沿って形成された抵抗部分５７７を更に含む。抵抗部分５７７の１つの側面は、軸線方向クリアランスが主本体５７１と遊星歯車５５５の間に形成されて主本体５７１の１つの側面と遊星歯車５５５の間の直接的な摩擦を防止するように、内部リング歯車５５６の１つの側面に対して抵抗する。

図６は、本発明の開示の一実施形態による単相モータを示している。

図７は、本発明の開示の実施形態による駆動アセンブリの断面図である。本明細書に使用する断面とは、駆動アセンブリを通って切断する平面によって形成された断面を指し、この平面は、駆動アセンブリの出力シャフトに垂直である。

図６及び図７を参照すると、駆動アセンブリ３０は、固定子及び回転子を含む内側回転子モータとすることができる。回転子は、固定子に回転可能に受け入れられる。回転子の出力シャフト３２は、変速機アセンブリ５０に接続される。固定子は、固定子コア３４及び固定子巻線３６を含む。固定子コア３４は、第１の受け入れ部分２１１の受け入れチャンバ２１１１に固定的に配置することができ、固定子巻線３６は、固定子コア３４の周りに巻かれる。

固定子コア３４は、固定子ヨーク３４２と、固定子ヨーク３４２から内向きに延びる固定子歯３４４とを含む。固定子ヨーク３４２は、従来のモータにおけるようなハウジングアセンブリを省略することができるように、受け入れチャンバ２１１１に固定的に接続される。

固定子ヨーク３４２の断面は、全体的に閉じた正方形の形状であり、固定子ヨーク３４２の断面の外側プロファイルは、全体的に丸い正方形／オブラウンドの形状である。固定子ヨーク３４２は、２つの円弧状の第１の側壁３４２１、及び２つの平坦な第２の側壁３４２３を含む。２つの第１の側壁３４２１は、互いに対向して配置され、２つの第２の側壁３４２３も、互いに対向して配置され、各第２の側壁３４２３の２つの側面は、固定子ヨーク３４２の断面が連続的に閉じられた正方形の形状であるように、それぞれ２つの第１の側壁３４２１に接続される。

実施形態において、具体的には、第１の側壁３４２１の外周面は、第１の側壁３４２１の断面の外側プロファイルが円弧の形状であるように、ほぼ円筒体面の一部である。第１の側壁３４２１の内面は、ほぼ平坦面であり、従って、第１の側壁３４２１は、２つの側面ではその中央よりも小さい厚みを有する。第２の側壁３４２３の外周面は、第２の側壁２４２３の断面の外側プロファイルがほぼ真っ直ぐな線セグメントであるように、ほぼ平坦面である。好ましくは、２つの第１の側壁３４２１の外面の間の最大距離は、２つの第２の側壁３４２３の外面の間の最大距離よりも大きい。従って、モータの断面は、矩形形状（あるいは、オブラウンド形状と呼ぶ）である。

各第２の側壁３４２３の内面は、２つの延長部３４２４を形成する。延長部３４２４は、磁束を伝導して固定子歯３４４が磁束ループを形成するのを補助するように使用される。各延長部３４２４の一端は、接続端（ラベル付けせず）であり、他端は、延長端（ラベル付けせず）である。２つの延長部３４２４の接続端は、互いに接続され、かつ第２の側壁３４２３のほぼ中央位置に接続される。２つの延長部３４２４の延長端は、両方とも、第２の側壁３４２３から離れて延び、２つの延長部３４２４の延長端は、２つの延長部３４２４の断面の外側プロファイルがほぼＶ字形であるように、互いから離れる方向に離間する。

実施形態において、固定子歯３４４の数は、２である。固定子歯３４４は、第１の側壁３４２１の内面に固定子巻線３６をそこに巻くことを可能にするために接続される。

図示の実施形態において、具体的には、固定子歯３４４は、巻線部分３４４１及び磁極片３４４３を含むほぼＹ字形である。巻線部分３４４１は、第１の側壁３４２１の内面から半径方向に内向きに延びる。磁極片３４４３は、第１の側壁３４２１から離れて巻線部分３４４１の一端に配置される。

実施形態において、各固定子歯３４４の磁極片３４４３の数は２である。２つの磁極片３４４３は、第１の側壁３４２１の内面から離れて巻線部分３４４１の一端に配置される。２つの磁極片３４４３は、それぞれ、回転子の周方向に沿って巻線部分３４４１の遠位端から延び、延びる方向は、２つの磁極片３４４３及び巻線部分３４４１が固定子歯３４４のＹ字形プロファイルを協働形成するように、互いに反対である。磁極片３４４３は、巻線部分３４４１から固定子巻線が落下するのを防止することができ、同時に、磁束を伝導するのに使用することができる。

延長部３４２４の構成と同様に、各磁極片３４４３は、接続端（ラベル付けせず）としての一端、及び延長端（図示せず）としての他端を有する。２つの磁極片３４４３の接続端は、互いに接続され、かつ第１の側壁３４２１から離れて巻線部分３４４１の１つの側面に接続される。２つの磁極片３４４３の延長端は、両方とも、回転子の周方向にかつ第１の側壁３４４１から離れて延び、２つの磁極片３４４３の延長端は、２つの磁極片３４４３の断面の外側プロファイルがほぼＶ字形であり、従って、固定子歯３４４の断面の外側プロファイルがほぼＹ字形であるように、互いから離間する。

更に、各磁極片３４４３の延長端が巻線部分３４４１から離れて延びた後に、磁極片３４４３の延長端は、磁極片３４４３に隣接する補助歯３４２３の延長部３４２４の遠位端に近い。その結果、固定子歯の磁極片３４４３及び補助歯の延長部３４２４は、そこに回転子５０を受け入れるための受け入れ空間３４５を協働形成する。同時に、各磁極片３４４３、磁極片３４４３に隣接する延長部３４２４、及び固定子ヨーク３４２は、そこに固定子巻線３６を受け入れるための受け入れスロット１５を協働形成する。

更に、磁極片３４４３の遠位端及び磁極片３４４３に隣接する延長部３４２４の遠位端は、開口部３４４８を形成するために予め設定された距離だけ離間され、その結果、磁気漏れが低減される。磁極片３４４３に隣接する延長部３４２４の遠位端はまた、大きい磁気抵抗を有する磁気ブリッジによって接続することができることを理解しなければならない。

回転子は、固定子コアに回転可能に受け入れられる。図示の実施形態において、具体的には、回転子は、出力シャフト３２、回転子コア３８、及び永久磁石部材３９を含む。回転子コア３８は、出力シャフト３２上に配置され、永久磁石部材３９は、回転子コア３８上に配置される。永久磁石部材３９はまた、出力シャフト３２に直接に固定することができることを理解しなければならない。

図５を再び参照すると、実施形態において、出力シャフト３２は、ハウジング２１に回転可能に配置されたほぼ円筒形シャフトである。出力シャフト３２は、固定子コアの軸線と同軸であって受け入れスロット３１３１に向けて延びる軸線を定める（図５）。出力シャフト３２は、変速機アセンブリ５０に接続して変速機アセンブリ５０を駆動して移動させるのに使用される。

回転子コア３８は、出力シャフト３２の周りに固定的に取り付けられ、かつ固定子の受け入れ空間３４５に受け入れられる。

好ましくは、回転子コア３８から離れた各永久磁極３９の外周面は、永久磁石部材３９の断面の外側プロファイルがほぼ円形形状であるように、回転子の中心を中心とする同じ円筒面上に位置付けられる。

更に、各固定子歯の２つの磁極片３４４３の接続区域の内面、すなわち、回転子に対向する磁極面には、凹部３４４５が形成され、各補助歯の２つの延長部３４２４の接続区域にも、凹部３４２６が形成される。固定子歯３４４の磁極片３４４３の磁極面及び固定子コア３４の補助歯の延長部３４２４は、凹部３４４５、３４２６の各部分を除いて、回転子の中心を中心とする同じ円筒面上に位置付けられる。従って、固定子及び回転子は、実質的に均一な空隙をその間に形成する。すなわち、空隙は、凹部３４４５、３４２６及び隣接磁極間の開口部に対応する部分を除いて均一である。

実施形態において、凹部３４４５、３４２６の具備は、回転子の極軸線Ｌ２（永久磁極の中心線）をある一定の角度だけ固定子の極軸線Ｌ１（固定子歯の中心線）からオフセットすることができるようにする。回転子極軸線と固定子極軸線の間に含まれた角度Ｑは、始動角度と呼ばれる。好ましくは、凹部３４４５、３４２６は、それぞれ、固定子歯及び補助歯の中心と位置合わせされ、始動角度は９０°の電気角に等しいか又はそれに近く、それによって回転子は、双方向の始動を容易に達成するようになる。固定子巻線３６内の電流の方向に変更することにより、回転子の始動方向を変えることができる。

凹部３４４５、３４２６の位置は設計要件に応じて変えることができることを理解しなければならない。例えば、凹部３４４５、３４２６は、全て、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って固定子歯及び補助歯の中心からオフセットしており、回転子は、一方の方向では他方の方向よりも簡単に始動するようになっている。

実施形態において、４つの永久磁石部材３９がある。４つの永久磁石部材３９は、回転子コア３８の外周面上に固定的に配置され、かつ回転子コア３８の周方向に沿って離間して配置される。各永久磁石部材３９は、１つの永久磁極を形成し、２つの隣接永久磁石部材３９は、反対極性を有する。固定子巻線３６は、２つの固定子歯３４４にそれぞれ巻かれた２つのコイルを含む。電流が固定子巻線３６中を流れる時に、通電された巻線は、誘導磁場を生成する。各通電されたコイルによって生成された磁束は、磁極片を通して回転子に入って、磁極片及び固定子ヨークに隣接する２つの補助歯の延長部を通して固定子歯に戻り、それによって磁束ループを形成する。すなわち、各通電されたコイルによって生成された磁束は、巻線部分３４４１、２つのそれぞれの磁極片３４４３、磁極片と回転子の間の空隙、回転子、２つの磁極片に隣接する２つのそれぞれの延長部３４２４、及び固定子ヨークを順番に通り、２つの閉鎖磁束ループを形成する。従って、実施形態において、２つのコイルは、通電された状態で、４つの磁束ループを形成し、すなわち、４極モータを構成することができる。従来の２極モータ（補助極が固定子上に形成されない）と比較すると、本発明の開示は、磁気経路及び磁気抵抗を低減し、その結果、モータの出力パワーが増大する。

４つの永久磁石部材３９の外面は、上述のような同心の円弧面に限定されない場合があることを理解しなければならない。例えば、４つの永久磁石部材３９の外面は、偏心円弧面とすることができる。例えば、各永久磁極３９の外面は、各永久磁極の外面及び固定子が、外面の中心線に対して実質的に対称である不均一な空隙をその間に形成するように、中央から外面の２つの端部まで回転子の周方向に次第に減少する距離だけ回転子の中心から離間し、かつ外面の中心線に対して対称である。

好ましくは、駆動アセンブリ３０は、単相永久磁石ブラシレスモータを利用する。上述の実施形態において、駆動アセンブリ３０は、単相４極永久磁石ブラシレスモータを利用する。単相永久磁石ブラシレスモータは、２つの対向して配置された固定子歯のみを含み、２つのコイルは、それぞれ、２つの固定子歯上に配置されるので、固定子ヨークの２つの第１の側壁３４２１間の距離が一定である時に、２つの第２の側壁３４２３間の距離は、比較的より小さくなるように設定することができる。従って、単相ブラシレスモータの全体寸法は低減されるので、駆動機構の総重量も低減され、単相ブラシレスモータの出力パワーの方が比較的大きい。更に、単相ブラシレスモータは、ハウジング２１内に配置され、従来のモータの外部鉄製ハウジングが省略され、それによってモータによって占有される空間が更に低減され、駆動機構の全体寸法が比較的より小さくなるようになっている。更に、本発明の開示の実施形態のモータの外側形状は、ほぼ矩形／オブラウンドであり、その幅（すなわち、一方の対の両側面のサイズ）は、その長さ（すなわち、他方の対の両側面のサイズ）よりも小さい。モータの外側形状は、ハウジング２１の受け入れチャンバ２１１１の形状と調和する。以前の構成の駆動機構において、ハウジング２１は、扁平な構造体を有し（モータの第２の側壁３４２３に垂直な方向のサイズが、第２の側壁３４２３に平行な方向のサイズを明らかに下回る）、これは、車両窓昇降機構のような扁平な空間を有する用途での使用に適している。本発明の開示の実施形態のモータにおいて、固定子コアの最大外径（すなわち、永久磁石部材に対応する回転子の最大外径）と回転子の幅（２つの第２の側壁３４２３の外面間の距離）の比率は、０．６よりも大きいとすることができる。すなわち、回転子は、できるだけ大きくすることができ、その結果、モータの出力パワーが増大する。

永久磁石部材３９の数を４に限定することはできず、この数は、６、８、１０、又は更に大きいとすることができることを理解しなければならない。同様に、固定子歯３４４の数は、２に限定することはできず、この数は、永久磁石部材３９の数が固定子歯３４４の数の２倍である限り、４、６、８、１０、又は更に大きいとすることができる。相応に、補助歯の数は、上述のような２に限定することはできず、この数は、補助歯の数が固定子歯３４４の数に等しく、コイルの数が固定子歯３４４の数に等しい限り、４、６、８、１０、又は更に大きいとすることができる。

すなわち、固定子歯、補助歯、コイル、及び永久磁石部材の間の数的関係は、以下の条件を満足しなければならず、すなわち、固定子歯、補助歯、及びコイルの数がｎであり、ｎ個の固定子歯及びｎ個の補助歯は、固定子ヨークの周方向に沿って交替してかつ離間して配列され、各コイルは、１つの対応する固定子歯に巻かれ、永久磁石部材の数が２ｎである。ｎ個のコイルが通電された時に、同じ極性を有するｎ個の主磁極をｎ個の固定子歯でそれぞれ生成することができ、主磁極の極性と反対の極性を有するｎ個の補助磁極をｎ個の補助歯でそれぞれ生成することができる。その場合に、ｎは、１よりも大きい正整数である。上述の単相モータにおいて、巻線が通電された状態で、主磁極及び主磁極に隣接する補助磁極は、磁束ループをその間に構成することができる。従来の２極モータと比較すると、磁路が改良される。同じ出力パワーを得るのに、モータの巻線及び固定子コアの材料消費を低減することができ、従って、それによってコストを低減することができる。他方、回転子の外径が固定である時に、固定子コアのサイズを比較的より小さくなるように設定することができ、それによってモータの全体寸法、従って、駆動機構の全体寸法が低減される。

本発明の開示はまた、別のタイプの単相モータ、特に、別のタイプの単相内側回転子モータを利用することができることを理解しなければならない。単相内側回転子モータは、環状固定子コア、固定子コア内に回転可能に配置された回転子、及び固定子コアの周りに巻かれた巻線を含む。回転子は、複数の永久磁石部材を含む。回転子は、固定子に対して反対方向のうちの一方で始動することができる。固定子コアは、環状ヨークとヨークから内向きに延びる複数の歯とを含む。各歯の遠位端には、回転子に対向する磁極面が形成され、各磁極面には、回転子が死点からオフセットした位置で停止することができるように、位置決め凹部が形成される。

本発明の開示の実施形態によって提供する駆動機構は、車両の各部分を駆動して移動させるために車両に利用することができる。特に、駆動機構は、車両窓駆動機構として使用することができる。車両は、車両本体、車両本体上に配置されたドア、及びドア上に配置された車両窓を含むことができる。駆動機構は、車両ドア内に配置され、かつ変速機アセンブリ５０を通して車両窓に接続される。好ましくは、変速機アセンブリ５０の接続部材５７は、駆動アセンブリ３０の回転を車両窓の平行移動に変換するように、別の変速機品（歯車ラックのような）を通して車両窓に接続される。駆動アセンブリ３０の回転を制御すると、車両ドアに対する車両窓の平行移動、すなわち、車両窓の開閉を制御することができる。本発明の開示の駆動機構は、小さいサイズ及び軽量という利点を有するので、それは、車両ドア内のより小さい装着空間を占め、かつ確実に装着することができる。実施形態において、車両の他の構造体は、本明細書では詳細に説明しない公知の構造体である。

本発明の開示の駆動機構は、多段の減速変速機を利用する。例えば、上述の実施形態において、遊星歯車変速機の段が、ウォーム歯車変速機に加えて追加される。すなわち、ウォーム歯車は、第１段の減速を実行し、遊星歯車セットは、減速の第２段を実行し、それによって全体変速機アセンブリ５０の変速比が増大し、良好な減速を達成し、これは、最終的な大きいトルク出力を駆動アセンブリ３０によって出力される小さい駆動力を使用して達成することができるように、パワー出力をより安定にし、かつ滑らかにする。従って、単相モータは、この駆動機構に特に適しており、それによってモータのコストが低減される。

本発明を１又は２以上の実施形態を参照して説明したが、実施形態の以上の説明は、当業者が本発明を実施又は使用するのを可能にするためだけに使用されるものである。様々な修正が本発明の開示の精神又は範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者によって認められなければならない。本明細書に示す実施形態は、本発明の開示に対する制限と解釈すべきではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照して決められるものとする。

２０ 装着アセンブリ
２７ 中空セクション
５０ 変速機アセンブリ
１００ 駆動機構
２１１ 第１の受け入れ部分

Claims (10)

1. 車両窓昇降機構であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに配置された駆動アセンブリと、
   前記ハウジングに配置された変速機アセンブリと、
   を含み、
   前記駆動アセンブリは、前記変速機アセンブリを通じて車両窓を上方に移動するか又は下方に移動するように駆動する単相モータを含む、
   ことを特徴とする機構。
2. 前記変速機アセンブリは、少なくとも２段の減速機構を含み、ウォーム歯車変速機が、減速機構の第１段であり、遊星歯車セットが、減速機構の第２段であることを特徴とする請求項１に記載の車両窓昇降機構。
3. 前記ウォーム歯車変速機は、前記単相モータによって駆動されるウォーム、該ウォームと係合するウォーム歯車を含み、前記遊星歯車セットは、該ウォーム歯車によって駆動され、該遊星歯車セットは、太陽歯車、複数の遊星歯車、及び内部リング歯車を含み、該太陽歯車及び該ウォーム歯車は、該ウォーム歯車の軸線方向に少なくとも部分的に重なっていることを特徴とする請求項２に記載の車両窓昇降機構。
4. 前記駆動アセンブリは、前記ハウジングに部分的に受け入れられ、該ハウジングは、第１の受け入れ部分と、該第１の受け入れ部分に隣接する第２の受け入れ部分及び第３の受け入れ部分とを含み、該第１の受け入れ部分は、該駆動アセンブリを受け入れるための受け入れチャンバを定め、該第２の受け入れ部分は、収容チャンバを定め、該第３の受け入れ部分は、受け入れスロットを定め、該収容チャンバは、該受け入れチャンバの一端と連通しており、該受け入れスロットは、該収容チャンバと連通しており、前記ウォームは、該収容チャンバに装着され、前記ウォーム歯車は、該受け入れスロットに装着されることを特徴とする請求項２に記載の車両窓昇降機構。
5. 前記変速機アセンブリは、車軸と接続部材を更に含み、該車軸の一端が、前記受け入れスロットの底壁に装着され、他端が、前記ウォーム歯車、前記遊星歯車セット、及び該接続部材を順番に通過することを特徴とする請求項３に記載の車両窓昇降機構。
6. 前記太陽歯車は、前記ウォーム歯車の１つの側面に固定され、前記複数の遊星歯車は、該太陽歯車の円周側面を取り囲み、前記接続部材の一端が、該複数の遊星歯車に接続され、前記内部リング歯車は、該遊星歯車の外側側面の周りに取り付けられ、かつ該遊星歯車と係合し、該接続部材の円周側面の外縁には、抵抗部分が形成され、該抵抗部分は、該内部リング歯車の１つの側面に対して抵抗することを特徴とする請求項５に記載の車両窓昇降機構。
7. 複数の係止溝が、前記受け入れスロットの内周壁に沿って配列され、前記内部リング歯車は、係止ブロックがその外周側面に形成された内部歯車であり、該係止ブロックは、該係止溝に係合されることを特徴とする請求項４に記載の車両窓昇降機構。
8. カバー本体、カバー板、及び突起を更に含み、
   前記カバー本体は、前記受け入れチャンバの開放端を覆い、前記カバー板は、前記収容チャンバの開放端を覆い、前記突起は、前記第３の受け入れ部分上に配置され、該突起の数が、３であり、該３つの突起は、前記受け入れスロットの外周と一致する内接円を有する三角形の３つの頂点に配置される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両窓昇降機構。
9. 前記第１の受け入れ部分に隣接する前記２つの突起を接続する線及び該第１の受け入れ部分の軸線は、その間に角度αを形成し、該角度αは、以下の条件：６０°≦α＜９０°を満足することを特徴とする請求項７に記載の車両窓昇降機構。
10. 車両本体と、
    前記車両本体上に配置されたドアと、
    前記ドア上に配置された車両窓と、
    前記車両窓を開閉するように駆動する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の車両窓昇降機構と、
    を含むことを特徴とする車両。

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