JP4546974B2 - 伝動装置−駆動装置ユニット - Google Patents

Description

本発明は独立請求項に記載した形式の伝動装置−駆動装置ユニット、特に自動車における可動な部分を調節するための伝動装置−駆動装置ユニットに関する。

ＤＥ２９７０２５２５Ｕ１号明細書によれば、電気的な駆動モータが電機子軸を介して後置の伝動装置と作用的に結合されている冒頭に述べた形式の駆動装置ユニットが公知である。電機子軸は多部分構造のケーシングに複数個所で支承されかつ伝動装置の領域まで延びている。電機子軸の上にはウォーム歯車と協働するウォームがプレス嵌めされている。電機子軸はその端面側にて接触円板並びに減衰エレメントを介してケーシングに支えられている。

例えば窓昇降装置又は座席調節装置にて使用される前記形式の駆動装置においては、ウォームには半径方向と周方向との他に軸方向にも力が作用する。特に調節しようとする部分がストッパに当接すると、衝撃的な軸方向の強い力がウォームに作用する。これによって電機子軸とこの電機子軸の上に被せ嵌められたウォームとの間の結合が解消されることがある。

本発明の利点
独立請求項１の特徴を有する本発明の装置は、ロータ軸の上に支承された歯付きエレメントに軸方向の支持面を構成することによって歯付きエレメントに強くかつ衝撃的に作用する軸方向の力もケーシングに導出されるという利点を有する。このためには、歯付きエレメントは一方では、その接触面でロータ軸の端面に接触し、他方では軸方向でケーシングに支えられ、電機子軸と歯付きエレメントとの間の相対回動不能な結合は歯付きエレメントに作用するトルクを導出する必要しかない。これにより歯付きエレメントとロータ軸との間の形状又は摩擦接続的な結合は軸方向のより小さな領域に又はよりわずかな半径方向の変形に限られ、歯付きエレメントの取付けは著しく簡易化される。

従属請求項に記載した特徴によっては独立請求項に記載した装置の有利な別の構成が可能である。接触面は孔の底面によって特に簡単にかつ場所をとらずに実現される。このためには歯付きエレメントには中央に軸方向の盲孔が形成される。この結果、外側歯の付けられたスリーブ状の部分が生じる。このスリーブ状の部分は一方の軸方向の端部で少なくとも部分的に閉じられている。

有利な形式で、歯付きエレメントを軸方向で支えるためには一方では盲孔の接触面として構成された孔底がロータ軸の端面に接触するのに対し、他方では接触面とは反対側の支え面はケーシング部分又はケーシング部分内に配置されたエレメントに接触する。

稼働中の駆動装置ユニットの摩擦を減少させるかもしくは駆動装置ユニットの効率を高めるためには支え面は特に有利には彎曲した面として構成され、この面と協働する、ケーシングにおける不動でかつ平らな面に近似的に点状に支えられる。同じ作用はケーシングにおける不動な面に前述の曲率が与えられかつ歯付きエレメントの支え面がこれに対応して平らに構成されていることによっても達成される。

ロータ軸を歯付きエレメントの盲孔内に取付けるためには、孔の底面に貫通孔を形成し、盲孔に閉じ込められた空気が逃がされ得るようになっていると有利である。この貫通孔は特に有利な形式で、歯付きエレメントがケーシングに支えられる彎曲した支え面を形成する球を支承するために用いることができる。

歯付きエレメントをロータ軸に相対回動不能に固定するためには電機子軸に材料変形で半径方向の突出成形部が一体成形される。この突出成形部は対応する孔の内径よりも大きな外径を有している。ロータ軸と歯付きエレメントとの間の材料の組合わせに関連して、歯付きエレメントを被せ嵌める場合に伝力結合又は形状接続による結合又はその組合せが生じる。

この相対回動不能な結合が軸方向の力を吸収する必要がないことにより、半径方向の突出成形部は歯付きエレメントを被せ嵌める場合の取付け力が減じられるように構成することができる。

取付け力のこのような減退は例えば、半径方向の突出成形部が単にロータ軸の端部に一体成形されかつ孔の対応する直径がこの軸方向の領域にて孔の残った長さに亙る直径よりも小さいことによって達成される。

相対回動不能な結合がこのように構成されている場合にはロータ軸はコスト的に好適にその全長に亙って一貫研削されることができるので、ロータ軸の上には半径方向の突出成形部を介して軸受を、ロータ軸の支承座に被せ嵌めることができる。ここでは半径方向の突出成形部は例えば刻み目として構成されることができる。この刻み目は軸と一緒に研削され、次いで直径の小さい領域内へプレス成形されることができる。

ロータ軸と歯付きエレメントとの間の結合が前記長さの１部だけに亙って締まり嵌めとして構成されていると、これにより、取付けに必要な押込み力は著しく減退させられる。この場合、孔の残った領域は有利には遊び嵌めとして構成され、この領域は歯付きエレメントをセンタリングするために用いられる。

歯付きエレメントのこのような固定は、ウォームとして構成された歯付きエレメントがウォーム歯車と噛合うウォーム伝動装置に使用するために特に適している。この場合にはスリーブ形状のウォームを取付ける場合に必要な被せ嵌め力は著しく低減させられることができる。しかしこの結合は、歯付きエレメントが例えば出力歯車の対応する歯と噛合う直歯又は斜歯を備えたピニオンとして構成されている場合に使用するのにも適している。

図面
図面には本発明の１実施例が示されており、以下、これについて説明する。

図１には本発明による伝動装置−駆動装置ユニット１０の部分的な断面図である。

図１には電気モータ１２と伝道装置１４とこれらを取囲む多部分から成るケーシング１６とを有する伝動装置−駆動装置ユニット１０とが示されている。電気モータ１２は、電気的な巻線２２を備えた、ロータ軸１８に支承された電機子積層板２０を有している。これは磁極鉢形体２６として構成されたケーシング部分１６内に配置された磁石２４と協働する。この場合にはロータ軸１８は例えば滑り又は転がり軸受２８によってケーシング１６に支承されかつ一方の端部３０で伝動装置１４の領域まで延在している。ロータ軸１８の上には歯付きエレメント３２が配置されている。この歯付きエレメント３２は本実施例ではウォーム３４として構成されている。歯付きエレメント３２は、この場合にはウォーム歯車４０として構成されかつケーシングに固定されたピン４２に支承された伝動装置エレメント３８の歯３６と噛合っている。伝動装置エレメント３８は例えば自動車における座席を調節する、詳細には示してない可動な調節部材と結合されている。歯付きエレメント３２は個別の構造部分として製作されかつ中央の孔４４を有している。孔４４は盲孔として形成されている。

孔４４は下端部に底面４６を有し、該底面４６は軸方向の接触面４８を構成しており、ロータ軸１８の端面５０に接触している。底面４６には貫通孔５２が配置され、該貫通孔５２を通って、ロータ軸１８の上に歯付きエレメント３２を取付ける場合に空気が大気へ逃げることができる。貫通孔５２はこの場合には同時に球状の支承エレメント５６のための受容部５４として構成されている。該支承エレメント５６の球表面５８は曲率半径５９を有する歯付きエレメント３２の軸方向の支え面６０を形成する。ロータ軸１８はその端面５０を介して歯付きエレメント３２の軸方向の接触面４８に支えられる。歯付きエレメント３２は同様に受容部５４内に支承された球５６を介してその軸方向の支え面６０でケーシング１６の対抗面６２に支えられている。ロータ軸１８の対向する図示されていない端部においては、ロータ軸１８は同様にケーシング固定の対抗面６２に支えられている。ロータ軸１８の軸方向の遊びを減少させるためには対抗面６２の少なくとも一方が調節エレメント６４に配置されている。この調節エレメント６４はあらかじめ規定可能な圧着力６６で軸方向の支持面６０に対し押付けられる。このためには調節エレメント６４は例えばねじ山６９を備えた調節ねじ６８として、又はケーシング１６の壁７０にねじ込まれた平らな半径方向のウェブを備えた支え部材６４として構成されている。このためには調節エレメント６４は形状接続部７２を有し、該形状接続部７２に適宜の取付け工具が係合することができる。

ロータ軸１８と歯付きエレメント３２との間でトルクを伝達するためには、ロータ軸１８の端部３０に半径方向の突出成形部７４が例えば軸方向に配向された刻み目７５又は切欠き歯７６として構成されている。半径方向の突出成形部７４を有するロータ軸１８の区分７８には、ロータ軸１８は、半径方向の突出成形部７４のないロータ軸１８の残った領域８４に亙る直径よりは大きくない直径８０を有している。この場合、ロータ軸１８は軸受２８を通して伝動装置１４内へ取付けることができるように一貫して研削されている。締まり嵌めを生ぜしめるためには、孔４４は、対応する半径方向の突出成形部を有する区分７８の領域に、残った軸方向の領域８４に亙る直径８２よりも小さい直径８６を有している。半径方向の突出成形部のない領域８４における孔４４の直径８２に対するロータ軸１８の直径８０の比は遊び嵌めとして構成されている。これによりロータ軸１８は孔の長さ９２の大部分に亙って大きな力を必要とすることなしに押込むことができる。単に最後の区分７８だけのために相応の取付け力が半径方向の突出成形部７４を押込むために作用させられる。

半径方向の突出成形部７４の材料が孔の壁９４の材料よりも硬いと突出成形部７４は壁９４内に侵入し、形状接続が形成される。半径方向の突出成形部７４がこのように硬く構成されていないと、伝力的な締まり嵌めが結果として形成される。例えば突出成形７４を有するロータ軸１８は鋼から成り、孔４４を有する歯付きエレメント３２は同様に鋼から又は軟質金属、例えば黄銅から製作される。伝動装置−駆動装置ユニット１０の運転中にはトルクは半径方向の突出成形部７４の相対回動不能な結合によって伝達され、これに対し発生する軸方向力は接触面４８と軸方向の支え面６０を介してケーシング１６へ導出される。

択一的な実施例においてはロータ軸１８の端部３０においては端面に近隣して、半径方向の突出成形部７４が配置されている。それどころかロータ軸１８は孔４４の開放端部の領域９６内に、組立状態で、図１に破線で示した半径方向の突出成形部７３を有している。この実施例では半径方向の突出成形部７３はロータ軸１８がまず支承スリーブ２８を通して取付けられたあとではじめてロータ軸１８の上に一体成形される。この場合には例えば圧刻又はスタンピングによって半径方向の突出成形部７３は一体成形される。この半径方向の突出成形部７３はロータ軸１８の残った領域８４の直径８０よりも大きな直径を有している。この実施例では孔４４はその全長９２に亙って変らない直径８２を有している。歯付きエレメント３２の取付けに際してロータ軸１８は長さ９２の大部分に亙って遊び嵌めとして滑動し、半径方向の突出成形部７３を有する最後の区分９６にてはじめて締まり嵌めを形成するために強められた取付け力が必要である。

図示されていない別の実施例によればロータ軸１８は孔４４の壁９４にあらかじめ成形された対応する成形部に形状接続的に挿入される半径方向の突出成形部７３，７４を有している。

なお、図１と明細書に開示した実施例には多くの組合わせの可能性が考えられる。特に半径方向の突出成形部７３，７４の形、配置及び製作は種々異なりかつ伝達しようとするトルクに適合させることができる。さらに接触面４８と軸方向の支え面６０は対応する対抗面６２と共に図示の構成に限定されるものではない。例えば軸方向の支え面６０を調節エレメント６４又はケーシング１６の彎曲した対抗面６２に支えられる平らな面として構成すこともできる。同様に球状表面５８は歯付きエレメント３２と一体に構成されていてもよい。本発明による伝動装置−駆動装置ユニット１０は有利には自動車の可動な部分、特に座席部分を調節するために用いると有利であるが、このような使用に限定されるものではない。

本発明による伝動装置−駆動装置ユニットの部分的な断面図。

符号の説明

１０ 伝動装置−駆動装置ユニット
１２ 電気モータ
１４ 伝動装置
１６ ケーシング部分
１８ ロータ軸
２０ 電機子積層板
２２ 巻線
２４ 磁石
２６ 磁極鉢形体
２８ 滑り又は転がり軸受
３０ 端部
３２ 歯付きエレメント
３４ ウォーム
３６ 歯
３８ 伝動装置エレメント
４０ ウォーム歯車
４２ ピン
４４ 孔
４６ 孔面
４８ 接触面
５０ 端面
５２ 貫通孔
５４ 受容部
５６ 支承エレメント
５８ 球表面
６０ 支え面
６２ 対抗面
６４ 調節エレメント
６６ 圧着力
６８ 調節ねじ
６９ ねじ山
７０ 壁
７２ 形状接続部
７４ 突出成形部
７５ 刻み目
７６ 切欠き歯
７８ 区分
８０ 直径
８２ 直径
８４ 領域
８６ 直径
９２ 長さ
９４ 壁
９６ 区分

Claims (8)

1. 自動車における可動な部分を調節するための伝動装置−駆動装置ユニット（１０）であって、ケーシング（１６）内に支承されたロータ軸（１８）を有し、該ロータ軸（１８）が少なくとも一方の端面側（５０）を介してケーシング（１６）に軸方向で支えられており、ロータ軸（１８）の上に別個の歯付きエレメント（３２）が、伝動装置部分（３８，４０）にトルクを伝達するために固定されている形式のものにおいて、前記歯付きエレメント（３２）がロータ軸（１８）の一方の端面（５０）に接触する軸方向の接触面（４８）を有しており、前記接触面（４８）が前記歯付きエレメント（３２）内の孔（４４）の底面（４６）に配置されており、前記歯付きエレメント（３２）が軸方向の支え面（６０）を有し、該支え面（６０）を介してロータ軸（１８）がケーシング（１６）に支えられており、前記孔（４４）の底面（４６）に貫通孔（５２）が形成され、該貫通孔（５２）が前記支え面（６０）を有する球（５６）を受容していることを特徴とする伝動装置−駆動装置ユニット。
2. 前記軸方向の支え面（６０）が半径（５９）を有し、球表面（５８）として構成されている、請求項１記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
3. ロータ軸（１８）が軸方向の１区分（７８）に半径方向の突出成形部（７４）として刻み目（７５）又は切欠き歯（７６）を有し、前記半径方向の突出成形部（７４）が前記歯付きエレメント（３２）の孔（４４）に導入されたときに相対回動不能な伝力及び／又は形状接続的な結合を形成する、請求項１又は２記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
4. 前記孔（４４）がロータ軸（１８）の半径方向の突出成形部の軸方向の領域（７８）に、ロータ軸（１８）の半径方向の突出成形部のない領域（８４）におけるよりも小さい内径（８６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
5. ロータ軸（１８）が半径方向の突出成形部を形成したあとで一貫研削されておりかつケーシング（１６）内における支承スリーブ（２８）を通して軸方向に取付け可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
6. ロータ軸（１８）と前記歯付きエレメント（３２）との結合が、半径方向の突出成形部（７４，７３）を有する領域（７８，９６）では締まり嵌めとしてかつ半径方向の突出成形部のない領域では遊び嵌めとして構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
7. 前記歯付きエレメント（３２）が別の伝動装置エレメント（４０，３８）と噛合うウォーム歯（３４）、傘歯又は直歯又は斜歯であるピニオン歯を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の伝動装置−駆動装置ユニット。
8. ロータ軸（１８）の軸方向の遊びを減少させるために支え面（６０）の対抗面（６２）がケーシング（１６）に固定された調節エレメント（６４）に配置され、この調節エレメント（６４）があらかじめ規定可能な圧着力（６６）で軸方向の支え面（６０）に対して押付けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の伝動装置−駆動装置ユニット。

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