JP4116439B2 - 自動車内の調節駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
従来技術
本発明は請求項１の上位概念部に記載した形式のギヤ駆動ユニットに関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９７２７１１８号明細書により公知の電気駆動ユニットにおいて、ギヤ部材を収容するためにほぼポット状に形成されたギヤハウジングが、極ハウジングに固定されており、ギヤカバーによって閉鎖可能である。この場合、例えばギヤカバーはスナップフック（Ｓｃｈｎａｐｐｈａｋｅｎ）によってギヤハウジングに固定されている。その際、この係止装置のための所要構成スペース、及びこれに起因する駆動ユニットの構成高さの増大は欠点である。さらにこの閉鎖手段においては、浸入してくる液体に対するシール性の問題も生じる。
【０００３】
同様に、例えばねじ留め、接着、プレス嵌め又は超音波溶接のような、ギヤカバーのための別の組み付け手段が公知である。この中で超音波溶接は、最も確実で廉価な手段である。この組み付け技術は構成スペースをわずかにしか必要としないが、この手段は、廉価な熱可塑性のプラスチックによりコーティングされたギヤカバーを溶接するのには適していない。というのは、この封止材料は、超音波溶接に対して耐性を有していないからである。
【０００４】
発明の利点
請求項１記載の特徴を有する本発明による装置は、上記の欠点に対して、熱可塑性の封止材料を使用する場合でも、ギヤ駆動ユニットのハウジングの、確実に封止され、かつ構成スペースが節減された閉鎖が保証されるという利点を有している。このことは、カバーに配置されたガイド突起がハウジングを閉鎖するために、ハウジングに一体成形されたウェブの下に摺動させられることにより実現される。この場合、使用された封止材料は、単に機械的な負荷がかけられるだけで、超音波にも熱にも晒されない。超音波溶接を行わないことにより、高価な組み付け機械並びにその整備及びエネルギー消費が節約される。本発明によるギヤ駆動ユニットは、廉価な熱可塑性の封止材料の使用を可能にし、この封止材料は加硫される必要はなく、ハウジングカバー上に射出成形される。カバーを純粋に機械的に摺動させることによりハウジングを閉鎖することは、特に簡単な組み付け法であって、それ故、ねじ留めや接着やプレス嵌めよりも廉価である。
【０００５】
請求項２以下に記載した手段により、請求項１に記載した装置の有利な変化実施例が可能である。ハウジング開口の周囲には封止面が一体成形されており、ウェブとガイド突起とを介してカバーを圧接することにより、十分に確実な封止が生じる。その際、ギヤ駆動ユニットの高さ構成の公差が最小化されることは特に有利である。というのは、ウェブ及びガイド突起を比較的精密に製造することが可能であり、かつカバーを閉鎖時に摺動させることによりハウジングの全高さは変わらないからである。このことは、自動車のドアやサンルーフのような構成スペースが狭小である状況においてギヤ駆動ユニットを組み付ける際に重要である。
【０００６】
ハウジングの封止面又はカバーの内面がゴム状の材料によってコーティングされていると、カバーをこのゴム状の層に対して圧接させることにより、特に均一で確実な封止効果が得られる。ゴム状の材料の付着効果のためには、カバーの内面全体がコーティングされていると有利である。これによりさらに、このゴム状のコーティングは、カバーの中央部に設けられた開口も、ギヤ駆動ユニットの連行子に対して封止できる。本発明による装置においては、このコーティングを加硫法又は、ゴム状の材料の射出成形により行える。
【０００７】
例えば熱可塑性のプラスチックのようなゴム状の材料を射出成形してカバーの内面を被覆することは特に有利である。というのは、このプロセスはプロセス工学上簡単かつ安価に行え得るからである。ハウジングを閉鎖する際にそのような層が損傷されないのは、純粋な機械的な摺動において、熱負荷又は超音波負荷が生じないからである。
【０００８】
ガイド突起はカバーを常にハウジングの封止面にセンタリングしている。このことは、最適な封止効果を保証しており、かつ極めて簡単な組み付けを可能としている。
【０００９】
カバーをハウジングに対して摺動させる時に、封止面に対してカバーが圧接し得るようにするために、ガイド突起とウェブのどちらか一方か、若しくはその両方は、それらの厚さが閉鎖経路に沿って増大するように成形されている。このように材料厚を増大させることにより、圧着力が摺動するにつれて増大する。この場合、これらのガイド突起の傾斜及び／又はウェブの傾斜は、構成部材の射出成形法により極めて簡単に形成することができる。
【００１０】
例えば振動負荷や震動によりカバーが解離するのを効果的に防止するために、カバーを、閉鎖した後にケーシングに対して固定すると有利である。例えばウェブ又はガイド突起に設けられている係止突起又は類似のものが相応の開口に係合することによりカバーを固定することは、特に簡単で構成スペースを節減する。係止突起及び開口は、射出成形法によりハウジングを製作する際に一体成形されるので、付加的な製作ステップは必要としない。
【００１１】
カバーは、例えば整備作業又は修理作業のために、カバー又はハウジングを破壊せずに解離される。このことはハウジングの再利用を可能とし、さらに適当な封止材料を使用している場合には同様にカバーの再利用をも可能にする。
【００１２】
自動車のドア内のパワーウィンドウ駆動装置として使用する場合のみならず、その他の使用にとっても特に重要であるのは、液体がハウジング内に浸入するのを確実に防止することであり、このことは、封止面に対するカバーの均等な高い圧着力により保証される。
【００１３】
特に構成スペースを節減した、カバーとハウジングとの間の閉鎖法は、カバーに設けられたガイド突起を、閉鎖時に、ハウジングに設けられたウェブ間の切欠きに挿嵌してから摺動させることにより実現される。これにより、カバーは、カバー平面に対して垂直に挿嵌及び取り外し可能である。
【００１４】
ガイド突起及びウェブから成る成形部を有するカバー及びハウジング開口が円形に成形されていると特に有利である。その際、カバーに設けられたガイド突起は、極めて簡単な形式でバヨネット結合式（ｂａｊｏｎｅｔｔａｒｔｉｇ）に回動によって、ケーシングに設けられたウェブ下に摺動させられる。このようなバヨネット結合（Ｂａｊｏｎｅｔｔｖｅｒｓｃｈｌｕｓｓ）は、開放及び閉鎖のために、単にハウジング開口の面しか必要としない。その他に、カバーの組み付けに、カバーを回動させることは、製造時に極めて簡単に行える。
【００１５】
ここで特に有利なのは、６〜１６個のガイド突起をカバーに成形し、かつ６〜１６個のウェブを、該ウェブ間に位置している切欠きを有してハウジングに形成することである。というのは、このことによって、ハウジングに設けられた環状の封止面に対する特に均等な摩擦結合が得られるからである。カバーをロボットを用いて組み付けるには、カバーができるだけ多くのガイド突起を有していると、それによりロボットの最大回動角が最小化されかつ多数の組み付け位置が可能になるので、特に有利である。その一方で、結合部の機械的な安定性を保証するためには、ウェブ及びガイド突起の幅は十分に保たれねばならない。パワーウィンドウ駆動装置／サンルーフ駆動装置として構成されている本実施例の円周を有しているカバーにおいて、これらの利点は、ウェブ／ガイド突起がそれぞれ１２個である場合に特に良好に得られる。
【００１６】
ギヤ駆動ユニットが、ウォームホイール及び連行子を支承している１つの軸を有しており、さらに連行子は有利にはカバーに設けられた成形部により軸方向及び／又は半径方向に支承され得る。このことにより、簡単な形式で、連行子とウォームホイールとの間の確実な力作用結合が保証される。
【００１７】
さらに、カバーに対して垂直に配置されている軸も同様に、有利にはカバーに設けられた成形部により軸方向及び／又は半径方向に支承されても良い。
【００１８】
有利な構成では、カバーは円形の開口を有しており、この開口を通って軸は、該軸上に支承されている連行子と共に突出している。その際、有利にはカバーに直接に成形されたゴム状の材料が、円形の開口を連行子に対して封止している。それ故、このゴム状の材料の層全体は、ハウジングに設けられた環状の封止面に対応して、かつ回転可能な連行子に対して、ハウジングを封止している。
【００１９】
ガイド突起の長さの、カバーの直径に対する割合も、ウェブの長さの、ハウジング開口の内法の直径に対する割合も、１：５０〜５：５０の間の範囲にあるならば、これにより、ハウジングの外径の増大を最小限に抑えて、ウォームホイールを組み付けるための開口の内法の直径を最大にし得る。３：５０の割合において、ウェブとガイド突起とのオーバーラップによる結合部の十分な機械的な安定性と、最大のハウジング開口との間で良好な折り合いがつけられる。
【００２０】
構成スペースが少ない、特にハウジングの高さが低いという利点、及び廉価な封止材料を使用しての、浸入しようとする液体に対する確実な封止の利点は、パワーウィンドウ駆動装置又はサンルーフ駆動装置としてギヤ駆動ユニットを使用する際に特に重要である。
【００２１】
図面
以下に図面につき本発明の実施例を詳説する。
【００２２】
図１ カバーを有していない状態の本発明による装置の平面図である。
【００２３】
図２ 図１に示した本発明による実施例のためのカバーを示す図である。
【００２４】
図３ カバーを嵌めた状態で図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って断面した図である。
【００２５】
実施例の説明
図１に示した実施例は、モータ１２とギヤハウジング１４とを有する本発明によるギヤ駆動ユニット１０を示しており、ギヤハウジング１４を射出成形する際に軸１６が回動不能に埋め込まれている。軸１６にはウォームホイール１８が支承されており、該ウォームホイール１８は、モータ１２と作用結合しているウォーム２０により駆動されている。ウォームホイール１８には、同様に軸１６に支承されている連行子２２が係合しており、該連行子２２には、外側歯列を有する出力ピニオン２４が一体成形されている。ギヤハウジング１４は、円形の開口２６を有しており、開口２６を通ってウォームホイール１８が、軸１６に装着されている。ハウジング開口２６の外側の周囲には、円筒状に形成されたハウジング１４の壁２８から、短いウェブ２９が半径方向に、ハウジング１４内部に一体成形された封止面３０の上方に突出している。ウェブ２９の間に切欠き３２が成形されており、これらの切欠き３２に、図２に示したギヤハウジング１４のカバー３４が挿嵌される。
【００２６】
カバー３４は円形に形成されており、その外周に６つのガイド突起３６を有している。ガイド突起３６の幅３８は、ガイド突起３６が前記切欠き３２に適合するように寸法設計されている。ガイド突起３６の長さ３９は、ちょうどガイド突起３６がカバー３４を、ハウジング壁２８の内面においてセンタリングするような長さになっている。カバー３４の中央部には円形の穴４２が形成されており、カバー３４を嵌めた状態で、軸１６と、この軸１６の自由端部側に出力ピニオン２４を有した連行子２２の一部分４４とが、カバー３４に設けられた穴４２を通って突出する。カバー３４の内面は、ゴム状の材料４８としての熱可塑性のプラスチック４８を射出成形することにより被覆されている。このゴム状の材料４８は、同様にガイド突起３６の内面をも被覆し、かつカバー３４に設けられた穴４２に向かって封止リップ４６として形成され、該封止リップ４６はハウジング１４を連行子２２に対して封止している。
【００２７】
図３は、カバー３４が嵌められた状態にあるギヤハウジング１４の断面図である。カバー３４を軸１６に沿って嵌めた後に、ゴム状の材料４８がハウジング１４の封止面３０に載置される。カバー３４を矢印方向５１に回動させると、ガイド突起３６はウェブ２９の下に摺動させられる。ガイド突起３６の材料厚５０は、ガイド突起３６の厚さ５０に相当しており、その厚さは、閉鎖時の回動方向５１に向かう側５２で、ガイド突起３６の他方の側よりも小さくなっている。これによりガイド突起３６は、閉鎖方向５１への回動が開始されたときに、確実にウェブ２９の下に嵌合する。閉鎖方向５１にさらに回動させるに従って、ガイド突起３６の材料厚５０は増大し、これにより封止面３０に対するカバー３４の圧着力が増大される。カバー３４は、回動時にガイド突起３６により案内されてセンタリングされる。ガイド突起３６の外側面５４は、ハウジング壁２８の内面４０に沿って滑動する。カバー３４をハウジング１４に対して固定するために、ガイド突起３６は係止突起５６を有しており、該係止突起５６は、完全に閉鎖された後に、ウェブ２９に設けられた対応する開口５７に係合する。原理的には、係止突起５６をウェブ２９に、穴５７をガイド突起３６に成形することも可能である。同様に、係止突起５６及び穴５７の具体的な構成は種々多様であって良い。本実施例では、ガイド突起３６の長さ３９の、カバー３４の直径３７に対する割合は約３：５０である。ガイド突起３６とウェブ２９とのオーバーラップが比較的小さいことにより、封止面３０を比較的細く形成することが可能である。このことは、ハウジング１４の構造サイズを本質的に拡大することなく、ウォームホイール１８を組み付けるための大きな開口２６を実現する。この十分な大きさの開口２６を実現するのに可能な、ガイド突起３６の、直径３７に対する割合の範囲及びウェブ長さ５８の、ハウジング開口２６の直径６０に対する割合の範囲は、１：５０〜５：５０である。これによりハウジング１４の小さな構造サイズとバヨネット結合の十分な機械的な安定性との間で適当な折り合いが保証される。ハウジング１４が閉鎖された状態にあるとき、ガイド突起３６はウェブ２９と、それらの全長３９，５８にわたってオーバーラップしている。本実施例では、カバー３４を、反対方向に回動させることにより、カバー３４又はハウジング１４を損傷させることなく、再び開放することが可能である。それ故、ハウジング１４もカバー３４も開放後に再び使用することができて、かつハウジング１４は、複数回の開放過程及び閉鎖過程にわたって、確実に液密に封止し得る。
【００２８】
閉鎖状態において、カバー３４は、連行子２２の外側の領域６４を押し、かつこの領域６４を軸方向に、ハウジング内室の方向に向かって押圧している。このことは、連行子２２の、極めて簡単で、しかも特に効果的な軸方向の支承を成していて、これにより連行子２２はウォームホイール１８と作用結合して保持される。本実施例の変化実施例では、付加的に軸１６の自由端部が、連行子２２の一部分４４と封止リップ４６とにより、カバー３４に設けられた穴４２内で半径方向に支持されている。
【００２９】
別の実施例では、カバー３４は中央部に穴４２を有しておらず、代わりにカバー３４の内面に、軸１６の自由端部を半径方向及び軸方向に支承するための成形部を有している。それにより、カバー３４は、ハウジングの閉鎖時において、軸１６のための第２の支承部を形成している。この場合、ゴム状の材料４８は直接、封止面３０に形成されており、そしてカバー３４はゴム状の材料４８によるコーティングを有していない。
【００３０】
本実施例の別の変化実施例では、ガイド突起３６の材料厚５０ではなく、ウェブ２９の材料厚が、その幅６２にわたって変化する。原則的には、ガイド突起を対称的に配置することが、均等な力分配及び組み付け時の利点に基づいて有利である。しかし、このことが構造上の理由（例えば、ある箇所に保持エレメントが配設されるなどの理由）から不可能である場合、ウェブは少なくとも一箇所で非対称的に配置されても良い。ゴム状の材料４８として、ギヤ駆動ユニット１０の必要な封止力を備えていれば、任意の封止材料を使用しても良い。この場合、封止材料４８が射出成形で被覆されているのか或いは加硫されているのかどうか、又はカバーの全面がコーティングされているのか或いはそのうちの一部だけがコーティングされているのかどうかは重要ではない。つまり例えば、カバー３４のみをゴム状の材料４８によってコーティングして、ガイド突起３６はコーティングしないこともあり得る。同様に、カバー３４をハウジング１４に対して固定することも、係止突起５６及び開口５７に限ったものではなく、だぼ、嵌合ピン又は類似のもののような別の固定するための手段も考えられる。本発明によるギヤ駆動ユニット１０は、特にパワーウィンドウ及びサンルーフのための駆動装置として適しているが、自動車の内外の別の調節駆動装置及びその他の駆動装置に使用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カバーを有していない状態の本発明による装置の平面図である。
【図２】 図１に示した本発明による実施例のためのカバーを示す図である。
【図３】 カバーを嵌めた状態で図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って断面した図である。

Claims (15)

1. 自動車内の調節駆動装置（１０）であって、モータ（１２）とギヤハウジング（１４）とが設けられており、該ギヤハウジング（１４）が、開口（２６）とカバー（３４）とを有している形式のものにおいて、ギヤハウジング（１４）のカバー（３４）に少なくとも２つのガイド突起（３６）が配置されており、該ガイド突起（３６）が、ギヤハウジング（１４）を閉鎖するために、該ギヤハウジング（１４）に一体成形されたウェブ（２９）の下に摺動させられるようになっており、カバー（３４）及び開口（２６）が円形であり、かつガイド突起（３６）が、ギヤハウジング（１４）を閉鎖するために、回動によってウェブ（２９）の下に摺動可能であり、かつカバー（３４）に対して垂直に軸（１６）が配置されており、該軸（１６）にウォームホイール（１８）及び連行子（２２）が配置されており、該連行子（２２）がカバー（３４）により軸方向に及び／又は半径方向に支承されていることを特徴とする、自動車内の調節駆動装置。
2. ギヤハウジング（１４）に封止面（３０）が一体成形されており、該封止面（３０）に対してカバー（３４）が、ウェブ（２９）及びガイド突起（３６）を介して圧着される、請求項１記載の調節駆動装置。
3. ギヤハウジング（１４）に設けられた封止面（３０）及び／又はカバー（３４）の内面の少なくとも外側の円周領域が、ゴム状の材料（４８）によってコーティングされている、請求項１又は２記載の調節駆動装置。
4. カバー（３４）の内面の少なくとも外側の円周領域が、ゴム状の材料（４８）による射出成形で被覆されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
5. ガイド突起（３６）が、カバー（３４）を、ギヤハウジング（１４）に設けられた封止面（３０）に対してセンタリングする、請求項１から４までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
6. ガイド突起（３６）の材料厚（５０）及び／又はウェブ（２９）の材料厚（５０）が、それらの幅（３８，６２）にわたって変化している、請求項１から５までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
7. カバー（３４）が、閉鎖後にギヤハウジング（１４）に対して、係止突起（５６）又は類似のものを用いて固定される、請求項１から６までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
8. カバー（３４）が、閉鎖後に再度、破壊されることなく解離可能であり、かつ少なくともギヤハウジング（１４）が再利用可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
9. カバー（３４）がギヤハウジング（１４）を液密に閉鎖する、請求項１から８までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
10. ギヤハウジング（１４）が、ウェブ（２９）の間に切欠き（３２）を有しており、該切欠き（３２）内に、カバー（３４）のガイド突起（３６）を挿嵌してからカバーを摺動させる、請求項１から９までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
11. ギヤハウジング（１４）が、６〜１６個のウェブ（２９）を有しており、かつカバー（３４）が、６〜１６個のガイド突起（３６）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
12. 軸（１６）がカバー（３４）により軸方向に及び／又は半径方向に支承されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
13. カバー（３４）が円形の穴（４２）を有しており、該穴（４２）がゴム状の材料（４８）により連行子（２２）に対して封止されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
14. ガイド突起（３６）の長さ（３９）の、カバー（３４）の直径（３７）に対する割合、及びウェブ（２９）の長さ（５８）の、ハウジング開口（２６）の直径（６０）に対する割合が、１：５０〜５：５０の間である、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の調節駆動装置。
15. ギヤ駆動ユニット（１０）が、パワーウィンドウ駆動装置又はサンルーフ駆動装置（１０）である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の調節駆動装置。

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