JP2018127879A - ウインドウ駆動装置、及びこれを用いる車両ドア - Google Patents

Abstract

【課題】減速比が大きいウインドウ駆動装置を提供する。【解決手段】ウインドウ駆動装置は、電気モータ及び歯車列を含む。歯車列は、第１の減速機構及び第２の減速機構を含む。第１の減速機構は、電気モータによって駆動されるウォームと、ウォームと噛み合ったウォームギヤーとを含む。第２の減速機構は、同軸に固定されてそれぞれウォームギヤーの反対側面に位置する第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車と、第１の駆動歯車と噛み合った第１の被動歯車と、第２の駆動歯車と噛み合った第２の被動歯車とを含む。第１の被動歯車及び第２の被動歯車は、一緒に同軸に固定される。ウインドウ駆動装置を含む車両ドアも提供される。【選択図】図５

Description

[0001] 本発明は、車両ドアに、特に電気モータ及び歯車列を含むウインドウ駆動装置、並びにウインドウ駆動装置を使用する車両ドアに関する。

[0002] 車両ドアは、通常、外壁、内壁、窓ガラス及びウインドウ駆動装置を備える。窓ガラスは、外壁と内壁との間に移動可能に設置される。ウインドウ駆動装置は、外壁と内壁との間に取り付けられ、窓ガラスを上昇又は降下させる。車両ドアの厚さには制限があり、それによりウインドウ駆動装置の体積は、できるだけ小さいことが必要である。従来のウインドウ駆動装置では減速比が約７５であり、それは十分に大きいとは言えない。

[0003] 従って、減速比が大きいウインドウ駆動装置に対する要望がある。

[0004] １つの態様において、本開示は、電気モータ及び歯車列を備えるウインドウ駆動装置を提供する。歯車列は、第１の減速機構及び第２の減速機構を備える。第１の減速機構は、電気モータによって駆動されるウォームと、ウォームと噛み合ったウォームギヤーとを備える。第２の減速機構は、同軸に固定されてウォームギヤーの反対側面にそれぞれ位置する第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車と、第１の駆動歯車に噛み合った第１の被動歯車と、第２の駆動歯車に噛み合う第２の被動歯車とを備える。第１の被動歯車及び第２の被動歯車は、一緒に同軸に固定される。

[0005] 第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車の外径は、両方とも、ウォームギヤーの外径よりも小さく、第１の被動歯車と第２の被動歯車との間に、ウォームギヤーの半径方向の外部分を収容するために収容空間が定まることが好ましい。

[0006] 互いに対向する第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車の２つの表面間の距離は、互いに対向する第１の被動歯車及び第２の被動歯車の２つの表面間の距離と等しく又はこれよりも僅かに大きいことが好ましい。

[0007] ウォームは、第１の回転車軸と同軸に固定され、モータは出力軸を備え、第１の回転車軸及びモータの出力軸は、別々に形成されて一緒に同軸に接続され、第１の回転車軸は、ウォームと電気モータとの間に位置する軸受によって支持されることが好ましい。

[0008] 別の態様において、歯車列は、第１の被動歯車と同軸に固定された出力輪をさらに備える。

[0009] 出力輪は、位置決めスロットに係合する位置決め突起を介して第１の被動歯車に位置決めされることが好ましい。

[0010] 歯車列の高さは、実質的にモータの厚さと等しいことが好ましい。

[0011] 電気モータは単相モータであることが好ましい。

[0012] 別の態様において、本開示は、外壁、内壁、窓ガラス及びウインドウ駆動装置を含む車両ドアを提供する。窓ガラス及びウインドウ駆動装置は、外壁と内壁との間に定まる空間に設置される。ウインドウ駆動装置は、電気モータ及び歯車列を含む。歯車列は、電気モータの出力速度を減速するように構成された第１の減速機構と、第１の減速機構の出力速度を減速するように構成された第２の減速機構とを含み、電気モータは、第１及び第２の減速機構を介して窓ガラスを駆動して移動させる。

[0013] 歯車列は、減速比が９０よりも大きいことが好ましい。

[0014] 電気モータは単相モータであることが好ましい。

[0015] 第１の減速機構は、電気モータによって駆動されるウォームと、ウォームと噛み合ったウォームギヤーとを備え、第２の減速機構は、第１の駆動歯車と、第２の駆動歯車と、第１の駆動歯車と噛み合った第１の被動歯車と、第２の駆動歯車と噛み合った第２の被動歯車と備え、第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車は一緒に同軸に固定され、ウォームギヤーの反対側面に位置し、第１の被動歯車及び第２の被動歯車は、一緒に同軸に固定されることが好ましい。

[0016] 第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車の外径は、両方とも、ウォームギヤーの外径よりも小さく、第１の被動歯車と第２の被動歯車との間にウォームギヤーの半径方向の外部分を収容するために収容空間が定まることが好ましい。

[0017] 互いに対向する第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車の２つの表面間の距離は、互いに対向する第１の被動歯車及び第２の被動歯車の２つの表面間の距離と等しい又はこれよりも僅かに大きいことが好ましい。

[0018] 歯車列は、第１の被動歯車と同軸に固定された出力輪をさらに備えることが好ましい。

[0019] 歯車列の高さは、実質的にモータの厚さと等しいことが好ましい。

[0020] 本開示のウインドウ駆動装置の歯車列は、二段式減速機構を有し、従って減速比が大きい。

本発明の１つの実施形態による車両ドアの概要図である。 図１の車両ドアをその線Ａ−Ａに沿って取り出した断面図である。 図２の車両ドアで使用されるウインドウ駆動装置の側平面図である。 図３のウインドウ駆動装置の斜視図である。 図４に似ているが、ウインドウ駆動装置の歯車列のケースカバーを取り除いた斜視図である。 図５の歯車列の第１及び第２の減速機構を示す図である。 図６のウォームギヤー、第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車の平面図である。 図７の構成部品を線Ｂ−Ｂに沿って取り出した断面図である。 図８の構成部品の分解組立図である。 図６の第１の被動歯車、第２の被動歯車、第２の取付軸及び出力輪の平面図である。 図１０の構成部品を線Ｃ−Ｃに沿って取り出した断面図である。 図１０の構成部品の分解組立図である。

[0033] 以下に、本発明の実施形態が図面を参照してより詳しく説明される。同様の構造又は機能を持つ要素は、一般に、説明目的のために各図を通じて類似の参照数字で表わす。各図は、限定ではなく例示であることに注目されたい。各図は、縮尺通りではなく、説明された実施形態のあらゆる態様を示すとは限らず、本開示の範囲を限定しない。別段の定めがない限り、この開示で使用される全ての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般に理解される通常の意味を有する。

[0034] 図１を参照すると、本発明の実施形態による車両ドア２００は、ドアフレーム２１０と、ドアフレーム２１０に移動可能に取り付けた窓ガラス２２０とを備える。

[0035] 図２を参照すると、ドアフレーム２１０は、外壁２１２及び内壁２１４を含む。外壁２１２と内壁２１４との間に、ウインドウ駆動装置１００を内部に取り付けるための空間が定まる。ウインドウ駆動装置１００は、ドアフレーム２１０に対して窓ガラス２２０を上下に移動させるように構成される。

[0036] 図３を参照すると、ウインドウ駆動装置１００は、電気モータ１０及び歯車列３０を含む。歯車列３０は、モータ１０の出力端部に接続されて、モータ１０の出力速度を減速させてモータ１０の出力トルクを増加させる。モータ１０及び歯車列３０は、両方とも、ドアフレーム２１０の外壁２１２と内壁２１４との間の空間に設置される。歯車列３０の主本体の高さＨ２は、実質的にモータ１０の厚さＨ１と等しいことが好ましい。この実施形態では、高さＨ２及び厚さＨ１は、ドアフレーム２１０の外壁２１２及び内壁２１４と垂直な方向に測定する。歯車列３０の主本体は、モータ１０と同じ高さであることがより好ましい。歯車列がモータよりもはるかに高い従来のウインドウ駆動装置と比較して、歯車列３０の高さがモータ１０の厚さに近い本発明のウインドウ駆動装置１００は、占める体積がはるかに少ない。

[0037] 図４から図６を参照すると、歯車列３０のケース３３は、モータ１０のハウジング１３に接続される。ケース３３に、第１の取付軸５０及び第２の取付軸８１を取り付ける。歯車列３０は、第１の減速機構及び第２の減速機構を含む。第１の減速機構は、ウォーム４３及びウォームギヤー５１を含む。第２の減速機構は、第１の駆動歯車６１、第２の駆動歯車６２、第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２を含む。歯車列３０は出力輪８３をさらに備える。

[0038] ウォーム４３は、第１の回転車軸１６と同軸に固定され、第１の回転車軸１６と一緒に回転可能である。この実施形態では、モータ１０の第１の回転車軸１６及び出力軸１５は、別々に形成され、一緒に同軸に接続される。ウォーム４３は、第１の回転車軸１６の周りに固定して取り付ける。代替的に、ウォーム４３は、第１の回転車軸１６と一体に形成し、又は接続部分によって第１の回転車軸１６に接続することができる。第１の回転車軸１６は、モータ１０の出力軸１５の一部とすることができる。全ての代替実施形態では、ウォーム４３は、モータ１０の出力軸１５と同軸にかつ同期して回転することができる。

[0039] ウォームギヤー５１は、第１の取付軸５０の周りに取り付け、歯車列３０のケース３３に対して回転可能である。ウォームギヤー５１はウォーム４３に噛み合い、ウォームギヤー５１の歯数は、ウォーム４３の割れ目の数よりも多い。第１の駆動歯車６１及び第２の駆動歯車６２は、第１の取付軸５０の周りに取り付け、軸方向でウォームギヤー５１の反対側にそれぞれ固定されて、ウォームギヤー５１と一緒に回転可能である。第１の駆動歯車６１及び第２の駆動歯車６２の外径及び歯数は、ウォームギヤー５１の外径及び歯数よりも小さい又は少ない。

[0040] 第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２は、第２の取付軸８１によって歯車列３０に回転可能に取り付ける。第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２は、互いに同軸に固定され、それぞれ、第１の駆動歯車６１及び第２の駆動歯車６２に噛み合っている。被動歯車７１の歯数は駆動歯車６１の歯数よりも多く、被動歯車７２の歯数は駆動歯車６２の歯数よりも多い。出力輪８３は、第２の取付軸８１の周りに取り付け、第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２と同軸に固定される。出力輪８３の外径は、第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２の外径よりも小さい。

[0041] この実施形態では、歯車列３０は、二段式減速機構を使用し、従って減速比が増大する。歯車列３０の減速比は９０よりも大きいことが好ましい。この実施形態では、歯車列３０の減速比は、９０から１２０の範囲である。

[0042] 電気モータ１０は単相モータであることが好ましく、単相モータは、低コストであり、体積が小さく、軽量であり、低騒音であり、しかも出力速度が速いという特性がある。単相モータ３０は、減速比が大きい歯車列３０と協働し、それによりウインドウ駆動装置の要求を充足できる。この実施形態では、単相モータ１０は、単相ブラシレス直流モータである。

[0043] 第１の駆動歯車６１の歯ピッチは第２の駆動歯車６２の歯ピッチと等しく、第１の被動輪７１の歯ピッチは第２の被動輪７２の歯ピッチと等しいことが好ましい。駆動歯車６１、６２及び被動歯車７１、７２の歯ピッチは、全てウォームギヤー５１のそれよりも大きい。歯車列３０は、二重の駆動歯車６１及び６２並びに二重の被動歯車７１及び７２の使用によって、二重の側方出力を実現することができ、それにより歯車列３０の軸方向サイズ（歯車列の高さとしても公知である）を減少できるが、厚さを大幅に増加させることなく、大きい減速比を保つことができる。

[0044] 第１の駆動歯車６１の外径及び歯数は、第２の駆動歯車６２の外径及び歯数と等しいことが好ましい。第１の被動歯車７１の外径及び歯数は、第２の被動歯車７２の外径及び歯数と等しい。従って、ウォームギヤー５１の反対側面に対称な構造が配置されて、伝達の安定性を保つ。

[0045] 第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２は、ウォームギヤー５１の反対側面に対称的に分布されることが好ましい。第１の被動歯車７１と第２の被動歯車７２との間に空間７４が定まり、ウォームギヤー５１の半径方向の外部分を収容して、被動歯車７１、７２とウォームギヤー５１との間の機械的干渉を回避する。

[0046] 第１の回転車軸１６は、その支圧強度を高めるために、ウォーム４３とモータ１０との間に位置した軸受１８によって支持されることが好ましい。

[0047] 互いに対向する第１の駆動歯車６１及び第２の駆動歯車６２の２つの表面間の距離Ｈ３（図８を参照）は、互いに対向する第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２の２つの表面間の距離Ｈ４（図１１を参照）と等しいか、又はこれよりもよりも僅かに大きいことが好ましい。

[0048] 図７から図９を参照すると、第１の駆動歯車６１、第２の駆動歯車６２及びウォームギヤー５１は、別々に形成され、次いで一緒に固定されて一体構造を形成している。第１及び第２の駆動歯車６１、６２の各々は、位置決めスロットに係合した位置決め突起によってウォームギヤー５１に位置決めされる。特に、ウォームギヤー５１の中央部には位置決め穴５７が定まる。第１の駆動歯車６１は、位置決め穴５７に収容され又は係合した対応する位置決め突起６７を形成し、それによって第１の駆動歯車６１をウォームギヤー５１と一緒に同期して回転可能とする。位置決め突起６７の構成は、位置決め穴５７の構成に一致することが好ましい。位置決め突起６７は、実質的に矩形断面であることが好ましい。第２の駆動歯車６２の構造は第１の駆動歯車６１の構造に似ているので、第２の駆動歯車６２の詳しい説明は省略する。位置決め穴５７は、第１の取付軸５０が貫通するための貫通穴であることが好ましい。第１の駆動歯車６１は、第１の取付軸５０が延び入るための中心貫通穴６３を定める。さらに、第１の駆動歯車６１、第２の駆動歯車６２及びウォームギヤー５１は、軸方向の接続部材によって一緒に固定することができる。具体的には、第１の駆動歯車６１及び第２の駆動歯車６２には貫通穴６５が定まり、ウォームギヤー５１には対応する貫通穴５５が定まる。軸方向の接続部材、例えばねじは、貫通穴を通って延び、それによって第１及び第２の駆動歯車６１、６２をウォームギヤー５１の反対側面に締め付ける。代替的に、第１の駆動歯車６１、第２の駆動歯車６２及びウォームギヤー５１は、全体が単一の一体構造として形成することができる。

[0049] 図１０から図１２を参照すると、第１の被動歯車７１及び第２の被動歯車７２は、全体が単一の一体構造として形成される。第１の被動歯車７１と同軸に出力輪８３が固定される。出力輪８３は、位置決めスロットに係合した位置決め突起によって第１の被動歯車７１に位置決めされる。特に、第１の被動歯車７１は凹所を定め、凹所はその向かい側に一対の位置決めスロット７７を備える。出力輪８３の底部は、一対の位置決め突起８７を備えた接続座８４を形成する。出力輪８３の接続座８４は被動歯車７１の凹所に収容され、位置決め突起８７はそれぞれ位置決めスロット７７に係合し、結果として出力輪８３は、第１の被動歯車７１と一緒に同期して回転可能である。理解できるように、位置決め突起８７及び位置決めスロット７７の場所は、互いに交換可能である。同様に、出力輪８３及び第１の被動歯車７１は、それぞれ、接続穴８５及び７５を定める。出力輪８３及び第１の被動歯車７１は、対応する接続穴を通ってそれぞれ延びる軸方向の接続部材、例えばねじによって一緒に固定することができる。少なくとも１つの実施形態では、出力輪８３は、ドアフレーム２１０にある内歯スプラインを備えた構成部品とスプライン接続して、トルクを伝達することができる。

[0050] それ故、本発明の実施形態の技術的解決策は、以上に明確にかつ十分に説明された。説明した実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、ほんの一部に過ぎないことは明らかである。当業者は、様々な実施形態の技術的特徴を様々に組み合わせて、実際的な要求を充足できる。本発明の実施形態に基づいて、当業者によって創造的な努力を払わずに得られる他の実施形態も、本発明の範囲内に属する。

１０ モータ
１３ ハウジング
１５ 出力軸
１６ 第１の回転車軸
１８ 軸受
３０ 歯車列
３３ ケース
５１ ウォームギヤー
６１ 第１の駆動歯車
７１ 第１の被動歯車
８１ 第１の取付軸
８３ 第２の取付軸
１００ ウインドウ駆動装置

Claims (9)

1. ウインドウ駆動装置であって、
   電気モータと、
   第１の減速機構及び第２の減速機構を備える歯車列とを備え、前記第１の減速機構は、前記電気モータによって駆動されるウォームと、前記ウォームと噛み合ったウォームギヤーとを備え、前記第２の減速機構は、同軸に固定されて前記ウォームギヤーの反対側面にそれぞれ位置する第１の駆動歯車及び第２の駆動歯車と、前記第１の駆動歯車に噛み合った第１の被動歯車と、前記第２の駆動歯車に噛み合った第２の被動歯車とを備え、前記第１の被動歯車及び前記第２の被動歯車は、一緒に同軸に固定されることを特徴とするウインドウ駆動装置。
2. 前記第１の駆動歯車及び前記第２の駆動歯車の外径は、両方とも前記ウォームギヤーの外径よりも小さく、前記第１の被動歯車と前記第２の被動歯車との間に、前記ウォームギヤーの半径方向の外部分を収容するために収容空間が定まる、請求項１に記載のウインドウ駆動装置。
3. 互いに対向する前記第１の駆動歯車及び前記第２の駆動歯車の２つの表面間の距離は、互いに対向する前記第１の被動歯車及び前記第２の被動歯車の２つの表面間の距離と等しく又はこれよりも僅かに大きい、請求項１又は２に記載のウインドウ駆動装置。
4. 前記ウォームは、第１の回転車軸と同軸に固定され、前記モータは出力軸を備え、前記第１の回転車軸及び前記モータの出力軸は、別々に形成されて一緒に同軸に接続され、前記第１の回転車軸は、前記ウォームと前記電気モータとの間に位置する軸受によって支持される、請求項１から３の何れか１つに記載のウインドウ駆動装置。
5. 前記歯車列は、前記第１の被動歯車と同軸に固定された出力輪をさらに備える、請求項１から４の何れか１つに記載のウインドウ駆動装置。
6. 前記歯車列の高さは、実質的に前記モータの厚さと等しい、請求項１から５の何れか１つに記載のウインドウ駆動装置。
7. 前記電気モータは単相モータである、請求項１から６の何れか１つに記載の１のウインドウ駆動装置。
8. 外壁と、内壁と、前記外壁と前記内壁との間に定まる空間内に設置された窓ガラスと、請求項１から７の何れか１つに記載の前記ウインドウ駆動装置とを備える車両ドアであって、前記ウインドウ駆動装置は、前記外壁と前記内壁との間の前記空間内に収容され、前記電気モータは、前記第１及び第２の減速機構を介して前記窓ガラスを駆動して移動させることを特徴とする車両ドア。
9. 前記歯車列は、減速比が９０よりも大きい、請求項８に記載の車両ドア。