JP2023521860A - 機械装置用ハウジング、機械アセンブリ、ギアモータ及び関連する取り付け方法 - Google Patents

機械装置用ハウジング、機械アセンブリ、ギアモータ及び関連する取り付け方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023521860000001
本発明は、機械装置の出力シャフト（１２）を案内するようになっているプラスチックバレル（１１）を前記機械装置のハウジング（５）に取り付けるための方法であって、前記ハウジング（５）が上縁部（５１）と基部（５２）とによって画定されるチムニー（５ａ）を備え、前記チムニー（５ａ）が前記出力シャフト（１２）を部分的に取り囲むように配置され、プラスチックバレル（１１）が側方突出部（１１ｃ）を備え、前記方法が、
－側方突出部（１１ｃ）がチムニー（５ａ）の上縁部（５１）に軸方向で当接するまで、プラスチックバレル（１１）の第１の端部（１１ａ）をハウジング（５）のチムニー（５ａ）に挿入するステップと、
－軸方向の対向当接部を形成するためにプラスチックバレル（１１）の第１の端部（１１ａ）を少なくとも部分的に変形させるステップと、
を少なくとも含む方法に関する。

Description

本発明は、出力シャフトと、金属ハウジング上のプラスチックバレルのアセンブリとを備える機械装置用の金属ハウジングに関する。金属ハウジングは、例えば、特に自動車ワイパー装置のギアモータ用のハウジングに対応する。
特に自動車両の後部窓用のワイパーシステムのギアモータの出力シャフトは、一般に、それらが車体を通過できるようにするために比較的長い出力シャフトを備える。したがって、減速ギア機構を含むギアモータのハウジングに取り付けられるシャフトを案内するためのバレルを使用する必要がある。
従来技術はそのようなバレルを開示するが、これらの構成要素は一般に高価であり及び／又は製造又はギアモータのハウジングへの取り付けが困難である。
したがって、安価でハウジングに取り付けるのが容易なバレルを得るための解決策の必要性が存在する。更に、バレル及びハウジングの組み立ては、減速ギア機構の耐用年数を維持するために、汚れ又は水分がハウジングに入ることができないようなものでなければならない。
この目的のために、本発明は、機械装置の出力シャフトを案内するようになっているプラスチックバレルを前記機械装置のハウジングに取り付けるための方法であって、前記ハウジングが上縁部と基部とによって画定されるチムニーを備え、前記チムニーが出力シャフトを部分的に取り囲むように配置され、プラスチックバレルが側方突出部を備え、方法が、
－側方突出部がチムニーの上縁部に軸方向で当接するまで、プラスチックバレルの第１の端部をハウジングのチムニーに挿入するステップと、
－軸方向の対向当接部を形成するためにプラスチックバレルの第１の端部を少なくとも部分的に変形させるステップと、
を少なくとも含む方法に関する。
本発明の他の態様によれば、ハウジングは、例えば、その硬度がバレルのプラスチックの硬度とは異なり得る金属ハウジング又はプラスチックハウジングである。
本発明の他の態様によれば、チムニーの基部は、ハウジングの内側に向かって少なくとも部分的にフレアー状に広げられ、変形させるステップは、塑性変形によって塑性バレルの第１の端部をフレアー状に広げることを含む。
本発明の他の態様によれば、変形させるステップが加熱ステップを含む。
本発明の他の態様によれば、加熱温度が１５０～１８０°である。
本発明の他の態様によれば、変形させるステップは、超音波を印加するステップを含む。
本発明の他の態様によれば、プラスチックバレルは、例えばガラス繊維が充填され得る、すなわち、ガラス繊維で強化され得るポリアミドから形成される。
本発明の他の態様によれば、ハウジングのチムニーが少なくとも１つの凹部を備え、変形させるステップは、回転防止突起を形成するべくプラスチックバレルを前記少なくとも１つの凹部内へと変形させることを含む。
本発明の他の態様によれば、機械装置がワイパー装置のギアモータである。
また、本発明は、機械装置の出力シャフトを少なくとも部分的に取り囲むように構成されるチムニーを備える機械装置用のハウジングに関し、チムニーは、前記ハウジングの内側に向かってフレアー状に広げられる実質的に円錐形の内側形状を伴う基部を備える。
本発明の他の態様によれば、ハウジングが金属ハウジングである。
本発明の他の態様によれば、少なくとも１つの凹部が回転防止突起を受けるようにチムニーの基部に設けられる。
また、本発明は、前述のようなハウジングとプラスチックバレルとのアセンブリに関し、プラスチックバレルは、当接部を形成するとともに出力シャフトの周りでハウジングのチムニーに挿入されるようになっている第１の端部を画定する側方突出部を備える。
本発明の他の態様によれば、側方突出部がフランジ形状である。
本発明の他の態様によれば、フランジは、第１の端部に向かって湾曲される端部を備える。
本発明の他の態様によれば、フランジは、液滴がハウジングに入るのを防止するために水デフレクタを形成する。
本発明の他の態様によれば、チムニーは、側方突出部と協働するように構成される少なくとも部分的に環状の嵌合形状を備える。
本発明の他の態様によれば、プラスチックバレルの第１の端部は、チムニーのフレアー状の基部と協働するようにフレアー状に広げられる。
本発明の他の態様によれば、プラスチックバレルの第１の端部は、凹部に入って回転防止突起を形成するように変形される。
また、本発明は、電気モータと、出力シャフトを備える減速ギアと、電気モータ及び減速ギアを少なくとも部分的に収容する前述のハウジングと、前述のハウジングと共にアセンブリを形成するプラスチックバレルとを備えるギアモータに関する。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになる。
本発明に係るギアモータの概略斜視図である。 本発明に係るバレルの概略斜視図である。 本発明に係るギアモータ用のハウジングの一部の概略斜視断面図である。 本発明に係るギアモータ用のハウジングとバレルとを備えるアセンブリの概略斜視断面図である。 本発明に係る様々な組み立てステップの概略斜視断面図である。 本発明に係る様々な組み立てステップの概略斜視断面図である。 本発明に係る様々な組み立てステップの概略斜視断面図である。 本発明に係るハウジング上にバレルを組み立てる様々なステップのフローチャートを示す。
全ての図において、同一の要素は同じ参照番号を有する。
以下の実施形態は一例である。説明は１つ以上の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること又は特徴が１つの実施形態にのみ適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴を組み合わせたり置き換えたりして、他の実施形態を提供することができる。
図１は、自動車両の後部窓のためのワイパー装置用のギアモータ１の斜視図を示す。
ギアモータ１は、電気モータ３と、ハウジング５内に配置されて電気モータ３に接続される減速ギア機構（図示せず）とを備える。ハウジング５は、例えば金属ハウジング又はプラスチックハウジングであり、例えば車体要素に取り付けるための取り付けタブ７を備えることができる。サイレントブロック９が、車体要素から振動及び音響を分離するために取り付けタブ７に配置されてもよい。
また、ギアモータ１は、ギアモータ１の出力シャフト１２を案内するようになっているプラスチック材料から形成されるバレル１１も備える。プラスチックバレル１１は、例えば、特にガラス繊維又はポリアミドを強化するのに役立つ任意の他の種類の繊維が充填されてもされなくてもよく、すなわち、該繊維で強化されてもされなくてもよいポリアミドから形成される。プラスチック材料から形成されるハウジングの場合、ハウジング及びバレルの材料は異なっていてもよく、また、２つの材料の硬度が異なっていてもよい。
図２はバレル１１のみを示す。バレル１１は、円筒形の一般的な形状を有し、ハウジング５のチムニー５ａでハウジング５に挿入されるようになっている内側端部と呼ばれる第１の端部１１ａと、第２の端部１１ｂとを備える。また、バレル１１は、ハウジング５のチムニー５ａに挿入されるようになっているバレルの部分を画定する側方突出部１１ｃも備える。側方突出部１１ｃは、フランジの一般的な形状を有する。フランジは、円筒の周りで環状に延在する第１の部分と、それに続いて第１の端部１１ａに向けてバレル１１と平行に延在する第２の部分とを伴って湾曲されてもよく、第１の部分と第２の部分とが屈曲中間部によって接続されている。
第１の端部１１ａは、バレル１１をハウジング５に取り付けるためにハウジング５のチムニー５ａに挿入された後に変形されるようになっている。したがって、図２は、変形された後のバレル１１を示す。ハウジング５のチムニー５ａに挿入される前に、第１の端部１１ａは円筒形状を有する（図５参照）。
図３に示されるように、チムニー５ａは、上縁部又は端部５１と基部５２との間で延在する。上縁部５１は、第１の直径Ｄ１を伴う円筒部５３によって支持される。基部５２は、第１の直径Ｄ１よりも大きい第２の直径Ｄ２を伴う近位部５４と、バレルの端部１１ａを受けるようになっているフレアー状の中間部５５とを備える。上縁部５１は、例えば、環状の嵌合形状を形成して側方突出部１１ｃの第２の部分を受けるようになっている周方向材料凹部５７を備える。また、フレアー状の中間部５５は、チムニー５ａの内周の一部に設けられて回転防止突起１１０を受けるようになっている１つ以上、例えば３つの凹部５６を備えてもよい。凹部５６は、チムニー５ａの外周の周りで規則的な間隔を隔てて分布されてもよい。実際に、本明細書本文で以下により良く説明されるように、バレル１１は、１つ以上の凹部５６の存在がバレル１１の第１の端部１１ａをその周囲にわたって不規則に変形させるように、チムニー５ａに挿入された後に変形されるようになっており、その結果、１つ以上の凹部５６に１つ以上の回転防止突起１１０が形成され、したがって、チムニー５ａに対するバレル１１の回転動作が防止される。チムニー５ａがフレアー状であるという事実は、対向当接部を形成することによってバレル１１が並進移動するのを防止するのに役立ち、当接部は、側方突出部１１ｃがチムニー５ａの上縁部５１と接触することによって形成される。
図４は、ハウジング５とバレル１１との間でアセンブリを形成するべくバレル１１の第１の端部１１ａが変形した後のハウジング５のチムニー５ａ内の組み立て状態のバレル１１を示す。側方突出部１１ｃは、チムニー５ａの上縁部５１に当接し、ハウジング５のチムニー５ａの上縁部５１に設けられた周方向材料凹部５７の周囲で形状嵌合態様で係合する。したがって、周方向材料凹部５７は、バレルの側方突出部１１ｃのための嵌合形状として作用する。したがって、チムニー５ａの上縁部５１を覆うことによって、側方突出部１１ｃは、水滴がバレル１１とハウジング５との間の接続部に入るのを防止する水分デフレクタを形成し、ハウジング５の内部、特に減速ギア機構を保護するのに役立つ。
バレル１１の第１の端部１１ａは、チムニーのフレアー状の中間部と接触しており、したがってフレアー状でもある。更に、凹部５６に面する第１の端部１１ａの部分は、少なくとも部分的に前記凹部５６に挿入されて回転防止突起１１０を形成するように変形される。
更に、バレル１１の第２の端部１１ｂは、ギアモータ１の出力シャフト１２をより良好に案内するべくより狭い内側部分を備えることができる。更に、バレル１１は、その第２の端部１１ｂの内側部分に、バレル１１とギアモータ１の出力シャフトとの間の緊密なシールを確保するべく、シール１３、例えばＯリングシール又はオーバーモールドシールを受けるようになっている溝１１ｄを備えることができる。
したがって、組み立て状態において、チムニー５ａは、バレル１１を部分的に取り囲み、すなわち、バレル１１の第１の端部１１ａから側方突出部１１ｃまで取り囲む。
ここで、プラスチックバレル１１をハウジング５に組み付けて取り付けることができるようにする方法の様々なステップを、図５～図７及び図８のフローチャートを参照して説明する。
第１のステップ１０１は、図５で示すように、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａをハウジング５のチムニー５ａに挿入することに関連する。挿入は、図６に示されるように、側方突出部１１ｃがチムニーの端部と接触するまで続く。側方突出部１１ｃは、側方突出部がチムニー５ａの上縁部５１と接触しているときに、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａがチムニー５ａのフレアー状の中間部５５と対向して位置されるように位置決めされる。
第２のステップ１０２は、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａの塑性変形に関連する。この変形は、例えば、軸方向の対向当接部を形成してチムニー５ａに対するプラスチックバレル１１の並進運動を防止するべくチムニー５ａのフレアー状の中間部５５に対して第１の端部をフレアー状に広げることに対応し、当接部は、チムニー５ａの上縁部５１に当接する側方突出部１１ｃによって形成される。
第１の選択肢１０２ａによれば、塑性変形は、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａを加熱するステップによって行われる。プラスチックバレル１１ がポリアミドから形成される（充填されてもされなくてもよい）の場合、加熱温度は例えば１５０～１８０°Ｃである。変形は、ハウジング５の内側からプラスチックバレル１１の第１の端部１１ａに挿入される円錐形又は実質的に円錐形の要素によって形成されてもよい。プラスチックバレル１１がハウジング５内の所定の位置に保持されている（側方突出部１１ｃが上縁部５１と接触している）間に、プラスチックバレル１１の第２の端部１１ｂに向かって円錐形の要素に圧力が加えられ、それにより、プラスチックバレル１１の第１の端部がフレアー状に広げられる。チムニー５ａが凹部５６を備える場合には、円錐形の要素が凹部５６に対して相補的な形状を備えることができ、それにより、プラスチックバレル１１は、凹部５６に嵌合して回転防止突起１１０を形成するように変形される。
第２の選択肢１０２ｂによれば、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａの塑性変形は、例えばソノトロードプローブを介して超音波を印加するステップによって達成される。超音波を印加することは、プラスチックバレル１１の第１の端部１１ａを局所的に加熱するのに役立ち、したがって塑性変形を可能にする。選択肢１０２ａの円錐形の要素と同様の円錐形又は実質的に円錐形の要素を使用して、ハウジング５のチムニー５ａのフレアー状の中間部５５に対して第１の端部１１ａをフレアー状に広げることができる。プラスチックバレルの第１の端部１１ａがフレアー状に広げられた時点で、プラスチックバレルがハウジングに取り付けられてアセンブリを形成する。
ステップ１０３は、図７に示されるように、機械装置、例えばギアモータ１をハウジング５内に位置決めし、機械装置１の出力シャフト１２をプラスチックバレル１１内に位置決めすることにある。
本発明は、自動車両の後部窓用のワイパー装置のギアモータ１に限定されず、出力シャフトと、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた出力シャフトを案内するためのプラスチックバレルとを備える他のタイプの機械装置にも及ぶ。
したがって、プラスチックバレル１１を使用することにより、バレル１１の重量及びコストを制限しながら、出力シャフト１２を案内する機能を果たすことが可能になる。更に、バレル１１とは異なる材料、例えば金属から形成され得るハウジング５へのプラスチックバレル１１の取り付けは、単純且つ迅速であり、水分がハウジング５に入るリスクを制限し、したがってギアモータ１の機構を保護するのにも役立つ。

Claims (15)

  1. 機械装置の出力シャフト（１２）を案内するようになっているプラスチックバレル（１１）を前記機械装置のハウジング（５）に取り付けるための方法であって、前記ハウジング（５）が上縁部（５１）と基部（５２）とによって画定されるチムニー（５ａ）を備え、前記チムニー（５ａ）が前記出力シャフト（１２）を部分的に取り囲むように配置され、前記プラスチックバレル（１１）が側方突出部（１１ｃ）を備え、前記方法は、
    －前記側方突出部（１１ｃ）が前記チムニー（５ａ）の前記上縁部（５１）に軸方向で当接するまで、前記プラスチックバレル（１１）の第１の端部（１１ａ）を前記ハウジング（５）の前記チムニー（５ａ）に挿入するステップと、
    －軸方向の対向当接部を形成するために前記プラスチックバレル（１１）の前記第１の端部（１１ａ）を少なくとも部分的に変形させるステップと、
    を少なくとも含む方法。
  2. 前記チムニー（５ａ）の前記基部（５２）は、前記ハウジング（５）の内側に向けて少なくとも部分的にフレアー状に広げられ、前記変形させるステップは、塑性変形によって前記プラスチックバレル（１１）の前記第１の端部（１１ａ）をフレアー状に広げることを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記変形させるステップは、加熱する又は超音波を印加するステップを含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記変形させるステップが加熱ステップを含み、前記加熱温度が特に１５０～１８０°である、請求項３に記載の方法。
  5. 前記プラスチックバレル（１１）がポリアミドから形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記ハウジング（５）の前記チムニー（５ａ）が少なくとも１つの凹部（５６）を備え、前記変形させるステップは、回転防止突起（１１０）を形成するべく前記プラスチックバレル（１１）を前記少なくとも１つの凹部（５６）内へと変形させることを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記機械装置がワイパー装置のギアモータ（１）である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 機械装置の出力シャフト（１２）を少なくとも部分的に取り囲むように構成されるチムニー（５ａ）を備える機械装置用のハウジング（５）であって、前記チムニー（５ａ）は、前記ハウジング（５）の内側に向かってフレアー状に広げられる実質的に円錐形の内側形状を備える基部（５２）を備える、ハウジング（５）。
  9. 少なくとも１つの凹部（５６）が回転防止突起（１１０）を受けるように前記ハウジング（５）の前記チムニー（５ａ）の前記基部（５２）に設けられる、請求項８に記載のハウジング（５）。
  10. 請求項８又は９に記載のハウジング（５）とプラスチックバレル（１１）とのアセンブリであって、前記プラスチックバレル（１１）は、当接部を形成するとともに前記機械装置の前記出力シャフト（１２）の周りで前記ハウジング（５）の前記チムニー（５ａ）に挿入されるようになっている第１の端部を画定する側方突出部（１１ｃ）を備える、アセンブリ。
  11. 前記側方突出部（１１ｃ）がフランジ形状である、請求項１０に記載のアセンブリ。
  12. 前記フランジは、前記プラスチックバレル（１１）の前記第１の端部（１１ａ）に向かって湾曲される部分を備える、請求項１１に記載のアセンブリ。
  13. 前記チムニー（５ａ）は、前記側方突出部（１１ｃ）と協働するように構成される少なくとも部分的に環状の嵌合形状を備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
  14. 前記プラスチックバレル（１１）の前記第１の端部（１１ａ）は、前記チムニー（５ａ）の前記フレアー状の基部（５２）と協働するようにフレアー状に広げられる、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
  15. 電気モータ（３）と、出力シャフト（１２）を備える減速ギアと、前記電気モータ（３）及び前記減速ギアを少なくとも部分的に収容する請求項８又は９のいずれか一項に記載のハウジング（５）と、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の前記ハウジングと共にアセンブリを形成するプラスチックバレル（１１）とを備えるギアモータ（１）。
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