JP2022153345A - モータギアボックス - Google Patents

Abstract

【課題】駆動機構の技術分野に関し、モータギアボックスを提供する。【解決手段】本発明のモータギアボックスは、ハウジングを含み、ハウジング内に設けられたモータをさらに含み、ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸をさらに含み、また、クラッチ機構をさらに含み、クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、メインギアが回転すると、遊星ギアはメインギアの周方向に移動し、メインギアはモータに伝動可能に接続され、モータがメインギアを回転駆動すると、遊星ギアはギアボックス出力軸に選択的に伝動可能に接続される。以上の方式によれば、本発明は、ギアの噛み合い過程の円滑さを改善することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動機構の技術分野に関し、特にモータギアボックスに関する。

一態様において、現在市販されているスマートドアロックのモータギアボックスは、通常、ギアクラッチ機構を設計して、ギアクラッチ機構を通じてモータとドアロックとの伝動可能な接続の確立と解除を実現する。特に、ロックを機械的に開閉する必要がある場合、モータとドアロックとの間の伝動可能な接続を解除する必要がある。
しかし、既存のモータギアボックスのギアクラッチ機構の設計が合理的でなく、機構の動作が不安定であるため、ギアのクラッチの円滑さが劣り、ガタツキが発生しやすくなってしまう。

また、別の態様において、現在、市販されているスマートドアロックのモータギアボックスには、モータに対して、対応する保護機構が設計されていないので、モータには回転阻止が発生しやすい。一方、モータに回転阻止が生じると、モータは過大なトルクを受けて破損し、モータの寿命が短くなり、さらにスマートドアロックのバッテリ寿命が低下する。

以上に鑑み、一態様において、本発明が主に解決する技術的課題は、ギアのクラッチ過程の円滑さを改善することができるモータギアボックスを提供することである。また、別の態様において、本発明が主に解決する技術的課題は、モータの寿命を延ばすことができるモータギアボックスを提供することである。

一態様における上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する技術的解決手段の１つは、モータギアボックスを提供することである。該モータギアボックスは、ハウジングを含み、ハウジング内に設けられたモータをさらに含み、ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸をさらに含み、また、クラッチ機構をさらに含み、クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、メインギアが回転すると、遊星ギアはメインギアの周方向に移動し、メインギアはモータに伝動可能に接続され、モータがメインギアを回転駆動すると、遊星ギアはギアボックス出力軸に選択的に伝動可能に接続される。

本発明の一実施例では、遊星ギアは、メインギアの周方向に互いに間隔をおいて配置された第１の遊星ギア及び第２の遊星ギアを含み、メインギアが第１の回転方向に回転すると、第１の遊星ギアはギアボックス出力軸に伝動可能に接続され、メインギアが第２の回転方向に回転すると、第２の遊星ギアはギアボックス出力軸に伝動可能に接続され、第１の回転方向と第２の回転方向とは逆方向である。

本発明の一実施例では、クラッチ機構は、メインギアを配置するメインギア軸と、メインギア軸に回転可能に接続された支持体と、遊星ギアを配置する遊星ギア軸であって、遊星ギア軸が支持体に設けられ、遊星ギアが遊星ギア軸に対して回転可能である遊星ギア軸と、をさらに含む。

本発明の一実施例では、クラッチ機構は、遊星ギアと支持体との間に挟設されたクラッチ弾性部材をさらに含み、クラッチ弾性部材は圧縮状態である。

本発明の一実施例では、支持体は、接続箇所がメインギア軸に回転可能に接続された、互いに接続された第１の支持部及び第２の支持部を含み、遊星ギアは、メインギアの周方向に互いに間隔をおいて配置された第１の遊星ギア及び第２の遊星ギアを含み、第１の遊星ギアは、第１の支持部に設けられ、第２の遊星ギアは、第２の支持部に設けられる。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、第１の伝動ギアであって、第１の遊星ギア及び第２の遊星ギアが、第１の伝動ギアを介してギアボックス出力軸に伝動可能に接続される第１の伝動ギアを含み、第１の支持部の延在方向と第２の支持部の延在方向とは、１８０°未満の所定角度をもって設けられ、第１の支持部と第２の支持部との間の空間は、第１の伝動ギアに向けられている。

本発明の一実施例では、メインギアは、同軸上に設けられた第１のギア部及び第２のギア部を含み、第１のギア部及び第２のギア部は、同期して回転可能であり、第１のギア部はモータに伝動可能に接続され、第２のギア部は遊星ギアと噛み合う。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、回転阻止防止機構をさらに含み、回転阻止防止機構は、モータに伝動可能に接続された第１の保護ギアと、第１の保護ギアと同軸上に設けられ、ギアボックス出力軸に伝動可能に接続された第２の保護ギアと、第１の保護ギアと第２の保護ギアとの間に挟設された、圧縮状態の保護弾性部材と、を含む。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、ギアボックス出力軸に套設された第２の伝動ギアをさらに含み、第２の伝動ギアは、ギアボックス出力軸に対して固定され、第２の伝動ギアは、遊星ギアに伝動可能に接続されるものである。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、モータの出力端に伝動可能に接続されたウォームと、ウォーム及びメインギアにそれぞれ伝動可能に接続された第３の伝動ギアと、をさらに含む。

別の態様における上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する技術的解決手段の１つは、モータギアボックスを提供することである。該モータギアボックスは、ハウジングと、ハウジング内に設けられたモータと、ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸と、回転阻止防止機構と、を含み、回転阻止防止機構は、モータに伝動可能に接続された第１の保護ギアと、第１の保護ギアと同軸上に設けられ、ギアボックス出力軸に伝動可能に接続された第２の保護ギアと、第１の保護ギアと第２の保護ギアとの間に挟設された圧縮状態の保護弾性部材と、を含む。

本発明の一実施例では、回転阻止防止機構は、保護ギア軸アセンブリをさらに含み、第１の保護ギア及び第２の保護ギアは、全て保護ギア軸アセンブリに套設され、保護ギア軸アセンブリの外周面には固定突起が突設されており、固定突起は、第２の保護ギアから離れた第１の保護ギアの面に当接し、及び／又は、固定突起は、第１の保護ギアから離れた第２の保護ギアの面に当接する。

本発明の一実施例では、第２の保護ギアから離れた第１の保護ギアの面には第１の取付溝が設けられ、及び／又は、第１の保護ギアから離れた第２の保護ギアの面に第１の取付溝が設けられ、固定突起は、第１の取付溝に嵌め込まれている。

本発明の一実施例では、回転阻止防止機構は、保護ギア軸アセンブリをさらに含み、第１の保護ギア及び第２の保護ギアは全て保護ギア軸アセンブリに套設され、保護ギア軸アセンブリの外周面には固定溝が設けられており、回転阻止防止機構は、固定溝に係合された固定ガスケットをさらに含み、固定ガスケットは、第２の保護ギアから離れた第１の保護ギアの面に当接し、及び／又は、固定ガスケットは、第１の保護ギアから離れた第２の保護ギアの面に当接する。

本発明の一実施例では、第２の保護ギアから離れた第１の保護ギアの面には第２の取付溝が設けられ、及び／又は、第１の保護ギアから離れた第２の保護ギアの面には第２の取付溝が設けられ、固定ガスケットは、第２の取付溝に嵌め込まれている。

本発明の一実施例では、固定ガスケットは皿状のガスケットである。

本発明の一実施例では、保護ギア軸アセンブリは、ハウジング内に設けられた保護ギア軸と、保護ギア軸に套設され、第１の保護ギア及び第２の保護ギアが共に套設された固定軸スリーブと、を含み、固定軸スリーブの外周面には固定突起が突設され、及び／又は、固定軸スリーブの外周面には固定溝が設けられている。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、クラッチ機構をさらに含み、クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、遊星ギアは、メインギアが回転すると、メインギアの周方向に移動し、メインギアはモータに伝動可能に接続され、遊星ギアは、モータがメインギアを回転駆動すると、第１の保護ギアに選択的に伝動可能に接続される。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、第１の伝動ギアをさらに含み、遊星ギアは、第１の伝動ギアを介して第１の保護ギアに伝動可能に接続される。

本発明の一実施例では、モータギアボックスは、ギアボックス出力軸に套設された第２の伝動ギアを含み、第２の伝動ギアは、ギアボックス出力軸に対して固定され、第２の伝動ギアは、第２の保護ギアと噛み合う。

一態様にかかる本発明の有益な効果は以下のとおりである。従来技術と異なり、本発明はモータギアボックスを提供する。該モータギアボックスのクラッチ機構は、メインギアと遊星ギアとを含む。メインギアと遊星ギアとは互いに噛み合い、遊星ギアはメインギアの回転に伴ってメインギアの周方向に移動可能である。このようにして、モータがメインギアを回転駆動している間に、遊星ギアはギアボックス出力軸に選択的に伝動可能に接続され得る、すなわち、遊星ギアはメインギアの周方向に沿って移動すると共にギアボックス出力軸に伝動可能に接続され得ると共に、遊星ギアはメインギアの周方向に沿って移動すると共にギアボックス出力軸から分離され得る。このことから、本発明の遊星ギアは、ギアボックス出力軸とのクラッチ過程を円滑に完了することができ、ギアのクラッチ過程の円滑さを改善することができる。

別に態様にかかる本発明の有益な効果は以下のとおりである。従来技術と異なり、本発明は、モータギアボックスを提供する。該モータギアボックスは、モータに対して、第１の保護ギアと第２の保護ギアと保護弾性部材とを含むモータ用の回転阻止防止機構を設計している。保護弾性部材は、第１の保護ギアと第２の保護ギアとの間に挟設されており、保護弾性部材は圧縮状態にある。
このようにして、ギアボックス出力軸のトルクがトルク閾値以下である場合、保護弾性部材は、摩擦力を付与して第１の保護ギアと第２の保護ギアとを同期して回転させ、ギアボックス出力軸を回転駆動するモータの機能を確保し、一方、ギアボックス出力軸のトルクがトルク閾値よりも大きい場合、保護弾性部材により付与される摩擦力は、第１の保護ギアと第２の保護ギアとの同期回転を維持するには不十分になり、このとき、第１の保護ギアと第２の保護ギアはスリップして相対的に回転し、同期回転しなくなるので、モータが過大なトルクショックを受けることを回避でき、モータの安定性を確保するのに有利であり、モータの寿命を延ばすことができる。
さらに、モータに回転阻止のリスクが低下したため、本発明のモータギアボックスを用いたスマートドアロックのバッテリ寿命もある程度改善することが示唆される。

ここに記載された図面は、明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成し、本発明に適合する実施例を示し、明細書と共に、本発明の原理を説明するために使用される。また、これらの図面及び文字による説明は、本発明の概念の範囲を何らかの方式で限定することを意図しているものではなく、特定の実施例を参照することによって、当業者に発明の概念を説明することを意図している。

本発明のモータギアボックスの一実施例の構造模式図である。 図１に示すモータギアボックスの他の視角からの構造模式図である。 本発明のクラッチ機構の一実施例の構造模式図である。 本発明のクラッチ機構と第１の伝動ギアとが噛み合った状態にある本発明の一実施例の構造模式図である。 本発明の回転阻止防止機構の一実施例の構造模式図である。 図５に示す回転阻止防止機構のＣ－Ｃ方向の断面構造模式図である。

本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例を参照して、本発明の実施例における技術的解決手段を明確かつ完全に説明する。明らかに、説明する実施例は、本発明の全ての実施例ではなく、本発明の一部の実施例である。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な努力を必要とせずに取得した他のすべての実施例は、本発明の特許範囲に属する。矛盾しない限り、以下の実施例及び実施例の特徴は、互いに組み合わされてもよい。

一態様において、本発明は、従来技術におけるモータギアボックスのギアクラッチの円滑さが劣るという技術的課題を解決するために、本発明の一実施例は、モータギアボックスを提供する。該モータギアボックスは、ハウジングを含み、ハウジング内に設けられたモータをさらに含み、ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸をさらに含み、また、クラッチ機構をさらに含み、クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、メインギアが回転すると、遊星ギアはメインギアの周方向に移動し、メインギアはモータに伝動可能に接続され、モータがメインギアを回転駆動すると、遊星ギアはギアボックス出力軸に選択的に伝動可能に接続される。以下では詳述する。

また、別の態様において、従来技術におけるモータギアボックスの使用寿命が短いという技術的課題を解決するために、本発明の一実施例はモータギアボックスを提供する。該モータギアボックスは、ハウジングと、ハウジング内に設けられるモータと、ハウジング内に設けられるギアボックス出力軸と、回転阻止防止機構とを含み、回転阻止防止機構は、モータに伝動可能に接続された第１の保護ギアと、第１の保護ギアと同軸上に設けられ、ギアボックス出力軸に伝動可能に接続された第２の保護ギアと、第１の保護ギアと第２の保護ギアとの間に挟設された圧縮状態の保護弾性部材と、を含む。以下では詳述する。

図１及び図２を参照すると、図１は、本発明のモータギアボックスの一実施例の構造模式図であり、図２は、図１に示すモータギアボックスの別の視角からの構造模式図である。

一実施例では、本実施例のモータギアボックスは、スマートドアロック等の製品に適用することができ、具体的には、スマートドアロックであるスプリングロックを駆動して作動させることで、解錠及び施錠の作業を完了させることに適用できる。もちろん、本実施例のモータギアボックスは、スマートドアロックへの適用に限定されるものではなく、ここでは限定しない。

モータギアボックスは、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられたモータ２０及びギアボックス出力軸３０と、を含む。ギアボックス出力軸３０はロック舌体に伝動可能に接続されており、ギアボックス出力軸３０が自己の中心軸を中心として自転することによりロック舌体を駆動して解錠及び施錠を行う。解錠及び施錠では、ギアボックス出力軸３０の自転方向が逆方向であることが理解できる。

モータ２０は、ギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されており、ギアボックス出力軸３０を回転駆動する。スマートドアロックの場合、モータ２０が解錠及び施錠を駆動するので、スマートドアロックの全自動化が可能となり、利用者の使用の利便性が向上する。もちろん、スマートドアロックの場合、通常、利用者が自分で解錠及び施錠を行う機能、すなわち、モータ２０による解錠及び施錠ではない機能が提供される。例えば、モータギアボックスはさらにノブ４０を含み、ノブ４０はギアボックス出力軸３０に係合している、すなわちノブ４０はギアボックス出力軸３０に対して固定されており、利用者はノブ４０を回転させることにより、ギアボックス出力軸３０を回転させ、解錠及び施錠を行うことができる。

また図２を参照する。一実施例では、利用者が上述のノブを使用して解錠及び施錠を行う必要がある場合、利用者がノブを回転させてギアボックス出力軸３０を回転させることができるように、モータ２０とギアボックス出力軸３０との間の伝動可能な接続を解除する必要がある。その理由としては、利用者がノブを使用して解錠及び施錠を行う場合、モータ２０とギアボックス出力軸３０との間には、伝動可能な接続が維持されたままであり、モータ２０の出力端のウォームとヘリカルギアとの噛み合いにはセルフロック効果があるので、ヘリカルギアがウォームを逆回転させにくく、モータ２０を逆回転させる抵抗が大きく、このため、ノブを用いて解錠及び施錠を行う必要が生じた場合、モータ２０とギアボックス出力軸３０との伝動可能な接続を解除する必要があるためである。

また図３を併せて参照すると、図３は、本発明のクラッチ機構の一実施例の構造模式図である。

以上に鑑み、本実施例のモータギアボックスは、モータ２０とギアボックス出力軸３０との間の伝動可能な接続を選択的に解除するクラッチ機構５０をさらに含む。具体的には、クラッチ機構５０は、メインギア５１と遊星ギア５２とを含む。メインギア５１と遊星ギア５２とは互いに噛み合い、遊星ギア５２はメインギア５１の回転に伴ってメインギア５１の周方向に移動可能である。メインギア５１はモータ２０に伝動可能に接続され、モータ２０がメインギア５１を回転駆動することにより、遊星ギア５２はギアボックス出力軸３０に選択的に伝動可能に接続されて、ギアボックス出力軸３０を自転させることができる。

つまり、モータ２０がメインギア５１を回転駆動している間に、遊星ギア５２はギアボックス出力軸３０に選択的に伝動可能に接続可能である。遊星ギア５２は、メインギア５１との噛合関係を維持し、メインギア５１の回転に伴って自転可能でありながら、メインギア５１の周方向に移動可能である。遊星ギア５２は、メインギア５１の周方向に沿って移動するとともにギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続可能であり、このとき、モータ２０とギアボックス出力軸３０との伝動可能な接続が確立され、モータ２０によって駆動されて解錠及び施錠が達成され、遊星ギア５２は、メインギア５１の周方向に沿って移動するとともにギアボックス出力軸３０から分離することも可能であり、このとき、モータ２０とギアボックス出力軸３０との間の伝動可能な接続が解除され、利用者がノブ駆動によって解錠及び施錠を行うことが可能になる。

以上より、本発明のクラッチ機構５０は、合理的に設計されており、円滑なクラッチ過程を提供することができ、遊星ギア５２がギアボックス出力軸３０と円滑にクラッチ過程を完了することができ、ギアクラッチ過程の円滑さを改善することができる。

また、図２及び図３を参照する。一実施例では、クラッチ機構５０は、メインギア軸５３をさらに含む。メインギア軸５３はハウジング１０に設けられ、メインギア５１はメインギア軸５３に套設されている。ここで、メインギア５１は、メインギア軸５３に回転可能に接続されており、メインギア５１は、メインギア軸５３に対して回転可能である。クラッチ機構５０は、支持体５４と遊星ギア軸５５とをさらに含む。支持体５４は、メインギア軸５３に回転可能に接続されており、すなわち、支持体５４の他の部分は、支持体５４のうちメインギア軸５３に接続された部分を中心に回転可能である。遊星ギア軸５５は支持体５４に設けられ、遊星ギア５２は遊星ギア軸５５に回転可能に套設されている。

メインギア５１と遊星ギア５２とが互いに噛み合っているので、モータ２０がメインギア５１を回転駆動すると、メインギア５１は、遊星ギア５２に一定の大きさのモーメントを印加し（図４は、メインギア５１が第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２にそれぞれモーメントを印加した場合を示している。詳細は後述する）、遊星ギア５２をメインギア５１の周方向に移動駆動し、この間、メインギア５１と遊星ギア５２とは噛み合った状態を維持する。一方、上記支持体５４がメインギア軸５３に回転可能に接続されているような設計は、遊星ギア５２がメインギア５１の周方向に移動可能な構造の基礎となっており、支持体５４は遊星ギア５２がメインギア５１の周方向に沿って移動するに伴って揺動可能である。

図３及び図４を参照すると、図４は、本発明のクラッチ機構と第１の伝動ギアとが噛み合った状態にある一実施例の構造模式図である。

一実施例では、ギアボックス出力軸３０は、ドアロックの解錠動作と施錠動作とに合わせて正逆回転可能であることが考慮される。クラッチ機構５０が１つの遊星ギア５２のみを含む場合、モータ２０がギアボックス出力軸３０を正回転駆動するからギアボックス出力軸３０を逆回転駆動するように切り替わる必要がある場合、メインギア５１は逆回転し、該遊星ギア５２は、ギアボックス出力軸３０に再び伝動可能に接続されるには、メインギア５１の周方向に大きなストロークだけ移動する必要がある。

以上に鑑み、本実施例では、遊星ギア５２は、メインギア５１の周方向に互いに間隔をおいて配置された第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２を含む。メインギア５１が第１の回転方向に回転すると、第１の遊星ギア５２１は、ギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続可能であり、メインギア５１が第２の回転方向に回転すると、第２の遊星ギア５２２はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続可能である。ここで、第１の回転方向と第２の回転方向とは反対方向であり、すなわち、第１の回転方向及び第２の回転方向のうち、一方は時計回りの回転方向であり、他方は反時計回りの回転方向であってもよい。

図２及び図４に示すように、モータ２０がメインギア５１を第１の回転方向（例えば、図４に示す時計回り方向）に回転駆動すると、メインギア５１は、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２にそれぞれモーメントを印加し（モーメントの作用力は、図４のＦに示され、メインギア５１と第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２との間の距離がパワーアームとなる）、これにより、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２はともにメインギア５１の周方向に移動し、第１の遊星ギア５２１と第２の遊星ギア５２２とは同一方向に移動し、最終的に第１の遊星ギア５２１はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続され、第２の遊星ギア５２２はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されない。同様に、モータ２０がメインギア５１を第２の回転方向に回転駆動すると、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２はともにメインギア５１の周方向に移動し、第１の遊星ギア５２１と第２の遊星ギア５２２とは同一方向に移動し、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２の移動方向は上記と逆方向であり、メインギア５１、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２の回転方向は上記と逆方向であり、最終的に第２の遊星ギア５２２はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続され、第１の遊星ギア５２１はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されない。

以上より、本実施例では、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２の設計は、モータ２０が逆回転すると、モータ２０とギアボックス出力軸３０との間の伝動可能な接続をより迅速に再確立することができ、モータギアボックスの運転効率を向上させることができ、遊星ギア５２が１つしかないことにより、モータ２０が逆回転したときに、この遊星ギア５２がギアボックス出力軸３０に再び伝動可能に接続されるためにメインギア５１の周方向に大きなストロークだけ移動しなければならないという問題を回避する。

さらに、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２はそれぞれ同一の遊星ギア軸５５に回転可能に套設されてもよい。具体的には、遊星ギア軸５５は、第１の遊星ギア軸５５１と第２の遊星ギア軸５５２とを含み、第１の遊星ギア５２１は第１の遊星ギア軸５５１を介して支持体５４に設けられ、第２の遊星ギア５２２は第２の遊星ギア軸５５２を介して支持体５４に設けられている。

支持体５４は、第１の支持部５４１と第２の支持部５４２とを含む。第１の支持部５４１と第２の支持部５４２とは、互いに近接する端部同士が接続されており、第１の支持部５４１と第２の支持部５４２との接続箇所がメインギア軸５３に回転可能に接続されている。具体的には、第１の支持部５４１は第１の遊星ギア５２１を支持し、第２の支持部５４２は第２の遊星ギア５２２を支持する。

モータギアボックスは第１の伝動ギア６０をさらに含み、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２は第１の伝動ギア６０を介してギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続される。具体的には、第１の遊星ギア５２１が第１の伝動ギア６０を介してギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されているときに、第２の遊星ギア５２２とギアボックス出力軸３０との接続が解除される。第２の遊星ギア５２２が第１の伝動ギア６０を介してギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されているときに、第１の遊星ギア５２１とギアボックス出力軸３０との接続が解除される。

第１の支持部５４１の延在方向（図４に破線Ａで示す）と第２の支持部５４２の延在方向（図４に破線Ｂで示す）とは、１８０°未満の所定角度θをもって設けられ、図４に示すように、支持体５４はブーメランのように構成されている。そして、支持体５４が凹んで形成された空間は、第１の伝動ギア６０に向けられている。

上記の方式によれば、第１の支持部５４１及び第２の支持部５４２は、いずれも第１の伝動ギア６０に近接して延在しており、これにより、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２と第１の伝動ギア６０との間の距離を小さくし、第１の遊星ギア５２１が第１の伝動ギア６０に再び伝動可能に接続されるまで移動するのにかかるストロークを低減し、第２の遊星ギア５２２が第１の伝動ギア６０に再び伝動可能に接続されるまで移動するのにかかるストロークを低減することに有利であり、モータギアボックス全体の運転効率を向上させる。

また図３を参照する。一実施例では、クラッチ機構５０は、クラッチ弾性部材５６をさらに含む。クラッチ弾性部材５６は遊星ギア５２と支持体５４との間に挟設されており、クラッチ弾性部材５６は圧縮状態にある。クラッチ弾性部材５６の弾性復元力により、クラッチ弾性部材５６は遊星ギア５２に当接し、クラッチ弾性部材５６と遊星ギア５２との間に一定の摩擦抵抗がある。

遊星ギア５２の回転においてクラッチ弾性部材５６が提供する摩擦抵抗により、遊星ギア５２の回転に一定の減衰力を持たせ、これは、遊星ギア５２の安定した動作を確保するのに有利である。且つ、モータギアボックスが作動していないときに、遊星ギア５２とギアボックス出力軸３０との伝動可能な接続が解除され、クラッチ弾性部材５６により提供される摩擦抵抗により、遊星ギア５２の回転をある程度回避し、さらに遊星ギア５２の誤トリガーやギアボックス出力軸３０の伝動可能な接続の動作を回避することができ、モータギアボックスの安定した動作を確保するのに有利である。

任意選択的に、クラッチ弾性部材５６は、バネや他の弾性部材であってもよい。クラッチ弾性部材５６は、遊星ギア軸５５に套設され、一端が遊星ギア５２に当接し、他端が支持体５４に当接する。なお、遊星ギア軸５５は、一端が遊星ギア５２のうち支持体５４から離れた側に突き当り、他端が支持体５４を貫通し、サークリップによって支持体５４のうち遊星ギア５２から離れた側に制限され、これにより、クラッチ弾性部材５６の弾性復元力の作用によって遊星ギア５２と支持体５４が分離しないことが確保される。

また、図２及び図３を参照する。一実施例では、メインギア５１は第１のギア部５１１と第２のギア部５１２とを含み、第１のギア部５１１及び第２のギア部５１２は、同軸上に設けられ、同期して回転可能であり、すなわち、メインギア５１は、二重ギアである。メインギア５１の第１のギア部５１１はモータ２０に伝動可能に接続され、第２のギア部５１２は遊星ギア５２と噛み合う。

任意選択的に、第１のギア部５１１、第２のギア部５１２及び遊星ギア５２の歯型は、いずれもストレート歯である。

なお、モータ２０は、モータギアボックスを駆動して一回の解錠又は施錠の動作を完了した後、いずれもある程度反転することで、遊星ギア５２とギアボックス出力軸３０との間の伝動可能な接続を解除し、すなわち、第１の遊星ギア５２１及び第２の遊星ギア５２２のいずれもギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続されないようにし、これにより、モータ２０が作動していないときに、利用者がいつでも上述のノブ等により解錠及び施錠を機械的且つ容易に実施することを可能とする。

図２、図５及び図６を参照すると、図５は本発明の回転阻止防止機構の一実施例の構造模式図であり、図６は図５に示す回転阻止防止機構のＣ－Ｃ方向の断面構造模式図である。

現在市販されているスマートドアロックのモータギアボックスは、モータ２０に対して対応する保護機構を設計しておらず、モータ２０には回転阻止が発生しやすい。モータ２０に回転阻止が生じると、モータ２０は過大なトルクを受けて破損し、モータ２０の寿命が短くなり、さらにスマートドアロックのバッテリ寿命が低下する。

以上に鑑み、本実施例のモータギアボックスは、第１の保護ギア７１、第２の保護ギア７２及び保護弾性部材７３とを含む回転阻止防止機構７０をさらに含む。第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２は同軸上に設けられ、第１の保護ギア７１はモータ２０に伝動可能に接続され、第２の保護ギア７２はギアボックス出力軸３０に伝動可能に接続され、保護弾性部材７３は第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２との間に挟設されており、保護弾性部材７３は圧縮状態にある。

保護弾性部材７３は、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２にそれぞれ直接接触しており、圧縮状態の保護弾性部材７３は、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２にそれぞれ一定の摩擦力を印加する。このようにして、ギアボックス出力軸３０のトルクがトルク閾値以下である場合、保護弾性部材７３は摩擦力を付与して第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２とを同期して回転させ、ギアボックス出力軸３０を回転駆動するモータ２０の機能を確保し、一方、ギアボックス出力軸３０のトルクがトルク閾値よりも大きい場合、保護弾性部材７３により付与される摩擦力は、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２との同期回転を維持するには不十分になり、このとき、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２はスリップして相対的に回転し、同期回転しなくなるので、モータ２０が過大なトルクショックを受けることを回避でき、モータ２０の安定性を確保するのに有利であり、モータ２０の寿命を延ばすことができる。

さらに、モータ２０の回転が阻止されている場合、その消費電力が著しく増加する。モータ２０に回転阻止のリスクが低下したため、本発明のモータギアボックスを用いたスマートドアロックのバッテリの寿命もある程度改善することが示唆される。

なお、トルク閾値は、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２とが同期して回転したときにギアボックス出力軸３０が有し得る最大トルクとして定義される。ギアボックス出力軸３０のトルクがトルク閾値よりも大きくなる場合、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２はスリップして相対的に回転し、同期回転しなくなる。

一実施例では、回転阻止防止機構７０は、保護ギア軸アセンブリ７４をさらに含み、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２は全て保護ギア軸アセンブリ７４に套設される。保護ギア軸アセンブリ７４の外周面には、固定突起７４１が突設されており、固定突起７４１は、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２とが保護弾性部材７３を挟設するように、第２の保護ギア７２から離れた第１の保護ギア７１の面に当接する、及び／又は第１の保護ギア７１から離れた第２の保護ギア７２の面に当接する。

さらに、第２の保護ギア７２から離れた第１の保護ギア７１の面及び／又は第１の保護ギア７１から離れた第２の保護ギア７２の面には、固定突起７４１が嵌設された第１の取付溝７５が設けられている。このようにして、回転阻止防止機構７０全体の厚さを薄くするのに有利であり、構造のコンパクト化を図ることができ、さらにモータギアボックスの小型化を図るのに有利である。

一実施例では、回転阻止防止機構７０は、保護ギア軸アセンブリ７４と固定ガスケット７６とをさらに含み、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２は全て保護ギア軸アセンブリ７４に套設される。また、保護ギア軸アセンブリ７４の外周面には、固定ガスケット７６が係合された固定溝７４２がさらに設けられ、固定ガスケット７６は、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２とが保護弾性部材７３を挟設するように、第２の保護ギア７２から離れた第１の保護ギア７１の面に当接する、及び／又は第１の保護ギア７１から離れた第２の保護ギア７２の面に当接する。

さらに、第２の保護ギア７２から離れた第１の保護ギア７１の面、及び／又は第１の保護ギア７１から離れた第２の保護ギア７２の面には、固定ガスケット７６が嵌設された第２の取付溝７７が設けられている。このようにして、回転阻止防止機構７０全体の厚さを薄くするのに有利であり、構造のコンパクト化を図ることができ、さらにモータギアボックスの小型化を図るのに有利である。

一例として、図５及び図６に示すように、回転阻止防止機構７０の組み立てを容易にするために、保護ギア軸アセンブリ７４の一端には固定突起７４１が設けられ、他端には固定溝７４２が設けられている。例えば、固定突起７４１は、第２の保護ギア７２から離れた第１の保護ギア７１の面に当接し、固定ガスケット７６は、固定溝７４２に係合され、第１の保護ギア７１から離れた第２の保護ギア７２の面に当接する。

上記方式によれば、第１の保護ギア７１、保護弾性部材７３及び第２の保護ギア７２は、固定溝７４２が設けられた保護ギア軸アセンブリ７４の端部から保護ギア軸アセンブリ７４に順次取り付けられ、その後、固定ガスケット７６は固定溝７４２に係合され、保護ギア軸アセンブリ７４における第１の保護ギア７１、保護弾性部材７３及び第２の保護ギア７２の位置が固定され、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２が保護弾性部材７３を挟設するようにする。

このとき、第１の取付溝７５は、第１の保護ギア７１のうち第２の保護ギア７２から離れた面に設けられ、第２の取付溝７７は、第２の保護ギア７２のうち第１の保護ギア７１から離れた面に設けられている。

任意選択的に、固定ガスケット７６は、皿状のガスケット等であってもよい。保護弾性部材７３は、バネ等であってもよく、保護弾性部材７３は、保護ギア軸アセンブリ７４に套設され、一端が第１の保護ギア７１に当接し、他端が第２の保護ギア７２に当接する。

一実施例では、保護ギア軸アセンブリ７４は保護ギア軸７４３と固定軸スリーブ７４４とを含み、保護ギア軸７４３はハウジング１０に設けられ、固定軸スリーブ７４４は保護ギア軸７４３に套設され、第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２は全て固定軸スリーブ７４４に套設される。さらに、保護ギア軸７４３と固定軸スリーブ７４４は相対的に固定される。

また、図６に示すように、固定軸スリーブ７４４の外周面には固定突起７４１が突設されているか、及び／又は固定軸スリーブ７４４の外周面には固定溝７４２が設けられている。上記実施例では、保護ギア軸アセンブリ７４の一端には固定突起７４１が設けられ、他端には固定溝７４２が設けられている場合、固定軸スリーブ７４４の一端には固定突起７４１が設けられ、他端には固定溝７４２が設けられている。

図２～図６を参照する。一実施例では、第１の保護ギア７１は、上述した実施例のクラッチ機構５０の遊星ギア５２を介してモータ２０に伝動可能に接続されている。上記実施例に記載のとおり、モータギアボックスは、第１の伝動ギア６０をさらに含み、遊星ギア５２は第１の伝動ギア６０を介して第１の保護ギア７１に伝動可能に接続される。

第１の伝動ギア６０は第３のギア部６１と第４のギア部６２とを含み、図２に示すように、第３のギア部６１及び第４のギア部６２は、同軸上に設けられ、同期して回転可能であり、すなわち、第１の伝動ギア６０は、二重ギアである。第１の伝動ギア６０の第３のギア部６１はクラッチ機構５０の遊星ギア５２と噛み合うものであり、第４のギア部６２は第１の保護ギア７１と噛み合うものである。

任意選択的に、第３のギア部６１及び第４のギア部６２の歯型は、いずれもストレート歯である。

図２、図５、及び図６を併せて参照する。一実施例では、モータギアボックスは第２の伝動ギア８０をさらに含み、第２の伝動ギア８０は、ギアボックス出力軸３０に套設され、両者は相対的に固定され、第２の伝動ギア８０は第２の保護ギア７２と噛み合い、第２の保護ギア７２を回転させ、さらにギアボックス出力軸３０を回転させることができる。図２は、第２の伝動ギア８０に非円形の不規則な貫通孔８１が設けられており、ギアボックス出力軸３０がこの貫通孔８１を貫通しており、第２の伝動ギア８０とギアボックス出力軸３０とが係合され、相対的に固定されるように、ギアボックス出力軸３０と貫通孔８１の形状が一致していることを示している。

また図２及び図３を参照する。一実施例では、モータギアボックスはウォーム２１と第３の伝動ギア９０とをさらに含み、ウォーム２１はモータ２０の出力端２２に伝動可能に接続され、ウォーム２１は、第３の伝動ギア９０を介してメインギア５１に伝動可能に接続され、モータ２０は、ウォーム２１を介してクラッチ機構５０のメインギア５１を回転駆動し、モータギアボックス全体を駆動する。

第３の伝動ギア９０は第５のギア部９１と第６のギア部９２とを含み、図２に示すように、第５のギア部９１と第６のギア部９２は同軸上に設けられ、同期して回転可能であり、すなわち、第３の伝動ギア９０は、二重ギアである。第３の伝動ギア９０の第５のギア部９１の歯型は斜歯であり、第５のギア部９１はウォーム２１と噛み合い、モータ２０の出力端の回転を第３の伝動ギア９０の回転に変換する。第３の伝動ギア９０の第６のギア部９２は、メインギア５１、具体的にはメインギア５１の第１のギア部５１１と噛み合う。

任意選択的に、第６のギア部９２の歯型はストレート歯である。

以下、本発明のモータギアボックスの動作過程について概説する。

モータ２０の駆動により解錠又は施錠する際に、モータ２０はウォーム２１を回転させ、第３の伝動ギア９０を時計方向に回転させ、その後、クラッチ機構５０のメインギア５１を反時計方向に回転させることにより、第１の遊星ギア５２１はメインギア５１の周方向に移動して第１の伝動ギア６０と噛み合い、第１の伝動ギア６０を反時計方向に回転させ、その後、第１の伝動ギア６０は第１の保護ギア７１及び第２の保護ギア７２を時計方向に回転させ、その後、第２の保護ギア７２は第２の伝動ギア８０を反時計方向に回転させ、さらにギアボックス出力軸３０を回転させ、このように解錠及び施錠のいずれかの動作を完了させる。

もちろん、上述した解錠又は施錠の他方の動作の過程では、第２の遊星ギア５２２が第１の伝動ギア６０と噛み合い、各ギアの回転方向が上記と逆方向であるので、ここでは詳しく説明しない。

また、解錠又は施錠の過程でギアボックス出力軸３０のトルクが過大になると、第１の保護ギア７１と第２の保護ギア７２とは、スリップして相対的に回転し、同期回転しなくなるので、モータ２０が過大なトルクショックを受けることを回避することができ、モータ２０の安定性を確保するのに有利であり、モータ２０の寿命を延ばすことができる。

さらに、本発明において、「連結」、「接続」、「積層」などの用語は、特に明確な規定及び限定がない限り、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であっても、着脱可能な接続であっても、又は一体であってもよいし、直接的な連結であってもよく、中間媒体を介して間接的に連結されていてもよく、２つの要素内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者にとっては、本発明における上記用語の具体的な意味は、状況に応じて理解することができる。

なお、上記各実施例は、本発明の技術的解決手段を説明するためにのみ使用され、それを限定するものではなく、前述の各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者にとって明らかなように、前述の各実施例に記載された技術方案を修正したり、その一部又は全部の技術的特徴を均等に置き換えたりすることができ、これらの修正や置換により、対応する技術的解決手段の本質が本発明の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱するものではない。

Claims (20)

1. モータギアボックスであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられたモータと、
   前記ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸と、
   クラッチ機構と、
   を含み、
   前記クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、
   前記メインギアが回転すると、前記遊星ギアは前記メインギアの周方向に移動し、
   前記メインギアは前記モータに伝動可能に接続され、前記モータが前記メインギアを回転駆動すると、前記遊星ギアは前記ギアボックス出力軸に選択的に伝動可能に接続されることを特徴とするモータギアボックス。
2. 前記遊星ギアは、前記メインギアの周方向に互いに間隔をおいて配置された第１の遊星ギア及び第２の遊星ギアを含み、
   前記メインギアが第１の回転方向に回転すると、前記第１の遊星ギアは前記ギアボックス出力軸に伝動可能に接続され、
   前記メインギアが第２の回転方向に回転すると、前記第２の遊星ギアは前記ギアボックス出力軸に伝動可能に接続され
   前記第１の回転方向と前記第２の回転方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１に記載のモータギアボックス。
3. 前記クラッチ機構は、
   前記メインギアを配置するメインギア軸と、
   前記メインギア軸に回転可能に接続された支持体と、
   前記遊星ギアを配置する遊星ギア軸であって、前記遊星ギア軸が前記支持体に設けられ、前記遊星ギアが前記遊星ギア軸に対して回転可能である遊星ギア軸と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のモータギアボックス。
4. 前記クラッチ機構は、前記遊星ギアと前記支持体との間に挟設されたクラッチ弾性部材をさらに含み、
   前記クラッチ弾性部材は圧縮状態であることを特徴とする請求項３に記載のモータギアボックス。
5. 前記支持体は、接続箇所が前記メインギア軸に回転可能に接続された、互いに接続された第１の支持部及び第２の支持部を含み、
   前記遊星ギアは、前記メインギアの周方向に互いに間隔をおいて配置された第１の遊星ギア及び第２の遊星ギアを含み、
   前記第１の遊星ギアは、前記第１の支持部に設けられ、
   前記第２の遊星ギアは、前記第２の支持部に設けられることを特徴とする請求項３に記載のモータギアボックス。
6. 第１の伝動ギアであって、前記第１の遊星ギア及び前記第２の遊星ギアが、前記第１の伝動ギアを介して前記ギアボックス出力軸に伝動可能に接続される、第１の伝動ギアを含み、
   前記第１の支持部の延在方向と前記第２の支持部の延在方向とは、１８０°未満の所定角度をもって設けられ、
   前記第１の支持部と前記第２の支持部との間の空間は、前記第１の伝動ギアに向けられていることを特徴とする請求項５に記載のモータギアボックス。
7. 前記メインギアは、同軸上に設けられた第１のギア部及び第２のギア部を含み、
   前記第１のギア部及び前記第２のギア部は、同期して回転可能であり、
   前記第１のギア部は前記モータに伝動可能に接続され、
   前記第２のギア部は前記遊星ギアと噛み合うことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
8. 前記モータギアボックスは、回転阻止防止機構をさらに含み、
   前記回転阻止防止機構は、
   前記モータに伝動可能に接続された第１の保護ギアと、
   前記第１の保護ギアと同軸上に設けられ、前記ギアボックス出力軸に伝動可能に接続された第２の保護ギアと、
   前記第１の保護ギアと前記第２の保護ギアとの間に挟設された圧縮状態の保護弾性部材と、
   を含むことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
9. 前記モータギアボックスは、前記ギアボックス出力軸に套設された第２の伝動ギアをさらに含み、
   前記第２の伝動ギアは、前記ギアボックス出力軸に対して固定され、
   前記第２の伝動ギアは、前記遊星ギアに伝動可能に接続されるものであることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
10. 前記モータの出力端に伝動可能に接続されたウォームと、
    前記ウォーム及び前記メインギアにそれぞれ伝動可能に接続された第３の伝動ギアと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
11. モータギアボックスであって、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に設けられたモータと、
    前記ハウジング内に設けられたギアボックス出力軸と、
    回転阻止防止機構と、を含み、
    前記回転阻止防止機構は、
    前記モータに伝動可能に接続された第１の保護ギアと、
    前記第１の保護ギアと同軸上に設けられ、前記ギアボックス出力軸に伝動可能に接続された第２の保護ギアと、
    前記第１の保護ギアと前記第２の保護ギアとの間に挟設された圧縮状態の保護弾性部材と、
    を含むことを特徴とするモータギアボックス。
12. 前記回転阻止防止機構は、保護ギア軸アセンブリをさらに含み、
    前記第１の保護ギア及び前記第２の保護ギアは、全て前記保護ギア軸アセンブリに套設され、
    前記保護ギア軸アセンブリの外周面には固定突起が突設されており、前記固定突起は、前記第２の保護ギアから離れた前記第１の保護ギアの面に当接し、及び／又は
    前記固定突起は、第１の保護ギアから離れた第２の保護ギアの面に当接することを特徴とする請求項１１に記載のモータギアボックス。
13. 前記第２の保護ギアから離れた前記第１の保護ギアの面には第１の取付溝が設けられ、及び／又は
    前記第１の保護ギアから離れた前記第２の保護ギアの面には第１の取付溝が設けられ、
    前記固定突起は、前記第１の取付溝に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１２に記載のモータギアボックス。
14. 前記回転阻止防止機構は、保護ギア軸アセンブリをさらに含み、
    前記第１の保護ギア及び前記第２の保護ギアは全て前記保護ギア軸アセンブリに套設され、
    前記保護ギア軸アセンブリの外周面には固定溝が設けられており、
    前記回転阻止防止機構は、前記固定溝に係合された固定ガスケットをさらに含み、
    前記固定ガスケットは、前記第２の保護ギアから離れた前記第１の保護ギアの面に当接し、及び／又は
    前記固定ガスケットは、前記第１の保護ギアから離れた前記第２の保護ギアの面に当接することを特徴とする請求項１１に記載のモータギアボックス。
15. 前記第２の保護ギアから離れた前記第１の保護ギアの面には第２の取付溝が設けられ、及び／又は
    前記第１の保護ギアから離れた前記第２の保護ギアの面には第２の取付溝が設けられ、
    前記固定ガスケットは、前記第２の取付溝に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１４に記載のモータギアボックス。
16. 前記固定ガスケットは皿状のガスケットであることを特徴とする請求項１４に記載のモータギアボックス。
17. 前記保護ギア軸アセンブリは、
    前記ハウジング内に設けられた保護ギア軸と、
    前記保護ギア軸に套設され、前記第１の保護ギア及び前記第２の保護ギアが共に套設された固定軸スリーブと、
    を含み、
    前記固定軸スリーブの外周面には固定突起が突設されており、及び／又は
    前記固定軸スリーブの外周面には固定溝が設けられていることを特徴とする請求項１２～１６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
18. 前記モータギアボックスは、クラッチ機構をさらに含み、
    前記クラッチ機構は、互いに噛み合うメインギア及び遊星ギアを含み、
    前記メインギアが回転すると、前記遊星ギアは前記メインギアの周方向に移動し、
    前記メインギアは前記モータに伝動可能に接続され、
    前記モータが前記メインギアを回転駆動すると、前記遊星ギアは前記第１の保護ギアに選択的に伝動可能に接続されることを特徴とする請求項１１～１６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。
19. 前記モータギアボックスは、第１の伝動ギアをさらに含み、
    前記遊星ギアは、前記第１の伝動ギアを介して前記第１の保護ギアに伝動可能に接続されることを特徴とする請求項１８に記載のモータギアボックス。
20. 前記モータギアボックスは、前記ギアボックス出力軸に套設された第２の伝動ギアをさらに含み、
    前記第２の伝動ギアは、前記ギアボックス出力軸に対して固定され、
    前記第２の伝動ギアは、第２の保護ギアと噛み合うことを特徴とする請求項１１～１６のいずれか１項に記載のモータギアボックス。

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