JP4563119B2 - Motor driven gear unit for gear unit and cable window lifting system - Google Patents
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Description
本発明は、ギアユニットおよび、自動車両のケーブル窓昇降システム用のモータ駆動ギアユニットに関する。 The present invention relates to a gear unit and a motor drive gear unit for a cable window raising / lowering system of a motor vehicle.
自動車両におけるケーブル窓昇降システム用のモータ駆動ギアユニットに対する多くの制約は、実用上、構造設計的にパラメータ範囲が比較的狭いことを意味する。特に、以下の制約を構造設計に際して考慮しなければならない。すなわち、電気駆動のために用いられる電気モータの出力パワー、自動車両の利用可能な車載パワー(最大出力パワーに影響する)、窓昇降システムの構造設計に起因する摩擦力(必要最小出力パワーを規定する)、自動車両の前部ドアの窓昇降システムと自動車両の後部ドアの窓昇降システムとの両方のための構造設計、ウィンドウ調節するための必要最大移動幅、自動車両の稼働寿命内における、窓昇降システムの期待される最大稼働回数、窓昇降システムの手動駆動および電気駆動の両方のための追加的な設計、ならびに用いられるケーブルの曲げ強さおよび耐久性である。実用に際して、他の多くの制約もまた考慮しなければならない。 Many constraints on motor driven gear units for cable window lifting systems in motor vehicles imply that the parameter range is practically relatively narrow in terms of structural design. In particular, the following constraints must be taken into account when designing the structure. That is, the output power of the electric motor used for electric drive, the on-board power available for the motor vehicle (which affects the maximum output power), and the frictional force resulting from the structural design of the window lifting system (required minimum output power) Structural design for both the front door window lifting system and the rear door window lifting system of the motor vehicle, the maximum travel required to adjust the window, within the service life of the motor vehicle, The expected maximum number of operating times of the window lifting system, additional designs for both manual and electric drive of the window lifting system, and the bending strength and durability of the cables used. In practice, many other constraints must also be considered.
実用において、これらの要件のために、窓昇降システムドライブは、ウォーム歯車減速(worm wheel reduction)のギア比が常に約1:62から約1:84の範囲であり、一方、ケーブルドラムの直径は常に約36mmから約48mmの範囲であり、電気モータの出力パワーは常に約20Wとなっている。これらの比較的狭いパラメータ範囲から逸脱することは実用上非常に困難である。なぜなら、上述のように、何らかの変更を加えようとすると、多くの条件を最適化しなければならないからである。 In practice, because of these requirements, window lift system drives always have a worm wheel reduction gear ratio in the range of about 1:62 to about 1:84, while the cable drum diameter is It always ranges from about 36 mm to about 48 mm, and the output power of the electric motor is always about 20 W. Deviation from these relatively narrow parameter ranges is very difficult in practice. This is because, as described above, if any change is made, many conditions must be optimized.
上述のパラメータのうちのいくつか、また他のパラメータは、実用においてはまれにしか変更されない。なぜなら、深刻な技術上の問題が発生してしまうからである。例えば、ケーブルドラムの直径を小さくすると、ケーブルがドラム上に比較的高く巻き上がると言う不利が生じ、これは、ケーブルをガイドする上で、またケーブル窓昇降システムの構造設計的に大きな問題となる。さらに不利な点として、ケーブルがより大幅に曲がることになり、これはケーブルの耐久性(自動車両の稼働寿命までの期間は保証されなければならない)に対して悪影響を及ぼす。 Some of the above parameters, as well as other parameters, are rarely changed in practice. This is because serious technical problems occur. For example, reducing the diameter of the cable drum has the disadvantage that the cable winds relatively high on the drum, which is a major problem in guiding the cable and the structural design of the cable window lifting system. . A further disadvantage is that the cable bends more significantly, which has an adverse effect on the durability of the cable (the duration to the service life of the motor vehicle must be guaranteed).
今日の自動車産業は、ユニバーサルに使用される付属部品の標準化要請がだんだん高まってきている。これにより、構成、保管、および組み立ての面でコストが削減される。特に、この理由で前部ドアおよび後部ドアの両方に用いられる電動ケーブル窓昇降システムが今日では20Wの出力パワーを有する電気モータを有するユニットとして提供されている。しかしながら、後部ドアにおいてあまりに大きな構造体積が無用に設けられてしまうと言う欠点を有する。と言うのも、後部ウィンドウは通常、2重ガイド機構(dual guidance)もドア内に有しており、駆動力は通常1点において導入されるため、摩擦または傾きの問題の重要度が低いためである。従って、スペース的またコスト的理由のため、電動ケーブル窓昇降システムには、低出力パワーの電気モータを設けることが望ましい。しかし、前部ウィンドウの調節に関する比較的高い要件が(特に、機械的効率等が悪い比較的複雑なウィンドウガイドが)、この妨げとなる。 In today's automobile industry, there is an increasing demand for standardization of accessories used universally. This reduces costs in terms of configuration, storage, and assembly. In particular, for this reason, electric cable window lifting systems used for both front and rear doors are now offered as units having an electric motor with an output power of 20 W. However, it has the disadvantage that too much structural volume is unnecessarily provided at the rear door. This is because the rear window usually also has a dual guidance in the door and the driving force is usually introduced at one point, so the problem of friction or tilt is less important It is. Therefore, for reasons of space and cost, it is desirable to provide an electric motor with low output power in the electric cable window lifting system. However, the relatively high requirements for front window adjustment (especially the relatively complex window guides with poor mechanical efficiency etc.) hinder this.
このように、自動車付属部品産業における現在のコストプレッシャーを考えると、ギアユニットまたはケーブル窓昇降システム用モータ駆動ギアユニットの非常に小さな改善であっても、多大な経済的意義があると言う点に着目しなければならない。 Thus, given the current cost pressure in the automotive accessory industry, even a very small improvement in the gear unit or motor drive gear unit for the cable window lifting system has great economic significance. You have to pay attention.
図8は、電動ケーブル窓昇降システム用の従来のギアユニットの断面図を示す。ギアユニットのうち、ウォームギアのウォームホイール10が収納されるギアハウジング部6のみを示す。ギアハウジング部6の右端にある円柱状の穴を通って駆動シャフト(図示せず)が延びている。この駆動シャフトの前端に駆動ウォーム15が設置されており、この駆動ウォーム15の歯はウォームホイール10の歯11と係合している。上述の理由により、従来技術においてはこのように設計されたウォームギアのギア比は、約1:62から約1:84の範囲である。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of a conventional gear unit for an electric cable window lifting system. Of the gear unit, only the gear housing portion 6 in which the
ギアハウジング部6の上端に、被駆動つめ(driven pawl)40が設置されている。被駆動つめ40は、その上端に円錐状の切り欠き歯41を有している。この上に内側歯を有するケーブルドラム(図示せず)が乗せられることにより、回転時に固定されるようになっている。ウォームホイール10は、互いに角度を離して並べられた支持リブ(図示せず)をその中に有する中空体として設計される。これに対応して互いに角度を離して並べられたゴム制動部材39が、支持リブと係合することにより、つめ40をウォームホイール10に対して、回転時に固定されているように接続する。被駆動つめ40とウォームホイール10とは、回転ピン(pivot pin)9の周りに一緒に回転可能であるように実装される。被駆動つめ40とウォームホイール10とは、軸方向にずれを生じないように固定リング35で固定されている。ケーブルドラム(図示せず)は、公知の方法でケーブル窓昇降システムのケーブルを巻き取りまたは送り出しする役割を果たす。
A driven
ギアハウジング部6には、上側ハウジングカバー32が設置されている。シーリングリップ31を有するシーリング30が、上側ハウジングカバー32の内周壁とウォームホイール10の上端における外周端との間の輪状ギャップ中に設置されることにより、ウォームホイール10および被駆動つめ40をギアハウジング部6に対してシーリングするようになっている。
An
従来技術における電気モータの比較的高い出力パワー(20W)、およびこれに応じた高い駆動トルクのため、図示した従来のモータ駆動ギアユニットにおいてある程度の制動が絶対的に必要である。被駆動つめを構成する被駆動系(driven train)の多点数設計、同つめに接続された可変形のゴム制動部材(ウォームホイールの内周部の対応する支持リブに形状適合的に係合する)、およびウォームホイールは、比較的複雑かつ高価である。 Due to the relatively high output power (20 W) of the electric motor in the prior art and the corresponding high driving torque, some braking is absolutely necessary in the illustrated conventional motor drive gear unit. Multi-point design of the driven train that constitutes the driven pawl, a variable rubber braking member connected to the pawl (formally engaged with the corresponding support rib on the inner periphery of the worm wheel) ), And worm wheels are relatively complex and expensive.
特許文献1(特許文献2)は、部品点数が少なく、誤差要求の厳しくないケーブル差動型窓昇降駆動システムを開示している。モータシャフトはギア駆動ユニットのベアリングカバーの1つに一体化されている。ケーブルドラムの周囲端部および/またはギア駆動ユニットのギア部材上に、シーリングが設けられている。
本発明の目的は、車両の後部ドアおよび前部ドアの両ケーブル窓昇降システムにおいてユニバーサルに用いることができ、よりシンプルな設計でよりコスト効率よく製造することが出来る、ギアユニットまたはモータ駆動ギアユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a gear unit or motor-driven gear unit that can be used universally in both rear and front cable window elevating systems for vehicles and can be manufactured more cost-effectively with a simpler design. Is to provide.
本発明によれば、自動車両のケーブル窓昇降システム用のギアユニットであって、ドライブおよび、ドライブと協働し、ケーブル窓昇降システムのケーブルを巻き取りまたは送り出しするための回転可能に実装されたケーブルドラムに結合されたギア機構を備える、ギアユニットが提供される。本発明におけるギアユニットは、ケーブルドラムの直径が約22mmから約30mmの範囲、より好ましくは約24mmから約28mmの範囲であり、ギア機構のギア比が約1:38から約1:55の範囲、より好ましくは約1:42から約1:51の範囲であることを特徴とする。 According to the present invention, a gear unit for a cable window lifting system of a motor vehicle, which is rotatably mounted to wind up or feed out a cable of a cable window lifting system in cooperation with the drive and the drive. A gear unit is provided comprising a gear mechanism coupled to a cable drum. The gear unit in the present invention has a cable drum diameter in the range of about 22 mm to about 30 mm, more preferably in the range of about 24 mm to about 28 mm, and the gear ratio of the gear mechanism is in the range of about 1:38 to about 1:55. More preferably in the range of about 1:42 to about 1:51.
従来のギアユニットよりもケーブルドラムの直径を大幅に小さくし、ケーブルドラムの直径に対応してギア機構のギア比を変更するという本発明の驚くべき簡単な手法により、後部ケーブル窓昇降システムにおいてより小型かつよりパワーの小さな駆動モータを用いることが、本発明により可能になる。特に、本発明によれば、最大出力パワーが約10Wで最大駆動トルクが約6.0Nmでしかない駆動モータを用いることが可能である。本発明のギアユニットが電動および手動のケーブル窓昇降システムの両方に用いられるためには、この設計変更が重要であることが見いだされた。 With the surprisingly simple method of the present invention that the diameter of the cable drum is significantly smaller than the conventional gear unit and the gear ratio of the gear mechanism is changed corresponding to the diameter of the cable drum, the rear cable window lifting system is more It is possible with the present invention to use a small and less powerful drive motor. In particular, according to the present invention, it is possible to use a drive motor having a maximum output power of about 10 W and a maximum drive torque of only about 6.0 Nm. It has been found that this design change is important for the gear unit of the present invention to be used in both electric and manual cable window lifting systems.
従来常識として、このように小さなケーブルドラム径はケーブルの応力が容認可能なレベルを超えて高くなり、自動車両の通常の稼働寿命よりも前にケーブルの破断などを引き起こしてしまうと言う考え方が存在したが、出願人による広範な研究により、本発明で用いられる大幅にパワーを下げたモータの場合における最大ケーブル応力は十分低くなるために、ケーブルは自動車両の通常の稼働寿命まで耐えられることがわかった。 Conventionally, there is a concept that such a small cable drum diameter causes the cable stress to rise beyond an acceptable level, leading to cable breakage before the normal operating life of the motor vehicle. However, due to extensive research by the applicant, the maximum cable stress in the case of the greatly reduced motor used in the present invention is sufficiently low that the cable can withstand the normal operating life of the motor vehicle. all right.
特に、自動車両の後部ウィンドウの使用頻度はそれほど高くなく、また、後部ウィンドウについての最大移動幅は前部ウィンドウよりも小さい場合が多いことが判明した。従って、前述の従来常識とは異なり、実際にはより小さなケーブルドラム径を後部ケーブルドラム窓昇降システムに用いることができ、また、小径であるにも関わらずケーブルドラムの軸長(axial length)は十分であり、かつケーブルがドラム上に高く巻き上がることもない。 In particular, it has been found that the use frequency of the rear window of the motor vehicle is not so high, and the maximum movement width of the rear window is often smaller than that of the front window. Therefore, unlike the above-mentioned conventional common sense, a smaller cable drum diameter can actually be used for the rear cable drum window lifting system, and the axial length of the cable drum is small despite the small diameter. It is sufficient and the cable does not wind up high on the drum.
同時に、本発明のギアユニットは、前部ケーブル窓昇降システムにも用いることができる。これは、本発明のケーブルドラム径が大幅に減少しているにもかかわらず、十分なレバーアーム(lever arm)が使用でき、前部ケーブル窓昇降システムを含めても、よりパワーの小さな電気モータの場合でも十分な駆動トルクでウィンドウを調節することが可能であるためである。このように、前部ケーブル窓昇降システムについてもケーブルの耐久性は十分確保できる。 At the same time, the gear unit of the present invention can also be used in a front cable window lifting system. This is because, despite the fact that the cable drum diameter of the present invention has been greatly reduced, a sufficient lever arm can be used, even with a front cable window lifting system, a lower power electric motor This is because it is possible to adjust the window with a sufficient driving torque even in this case. In this way, the durability of the cable can be sufficiently ensured for the front cable window lifting system.
本発明によれば、ギア機構のギア比、特にウォームギアのギア比もまた、従来技術に比べてケーブルドラム径と同じ比率で減少される。従って本発明のケーブル窓昇降システムのケーブル力/ケーブル速度特性曲線は、従来のケーブル窓昇降システムのそれに実質的に対応すると言う利点がある。 According to the present invention, the gear ratio of the gear mechanism, particularly the gear ratio of the worm gear, is also reduced at the same ratio as the cable drum diameter compared to the prior art. Accordingly, the cable force / cable speed characteristic curve of the cable window lifting system of the present invention has the advantage of substantially corresponding to that of the conventional cable window lifting system.
電気モータの出力トルクが大幅に低いこと、また本発明により実現される出力パワーの低下により、ケーブルドラムを(やはり好ましくは直接に)ギア機構、特にギア機構のウォームホイールに結合することが本発明によって可能になる。従って本発明において、従来技術において必要とされた駆動シャフトおよび被駆動シャフト(driven shaft)間の制動のための追加的な制動部材の使用は、省略することができる。このように、本発明は、驚くほど単純な変更によってギアユニットの設計における複雑さが減ると言う追加的な利点をも有しており、このことにより設計および組み立ての両面について大幅なコスト削減が可能になる。 Due to the significantly lower output torque of the electric motor and the reduction in output power realized by the present invention, it is possible to couple the cable drum (again preferably directly) to the gear mechanism, in particular the worm wheel of the gear mechanism. Made possible by. Thus, in the present invention, the use of an additional braking member for braking between the driving shaft and the driven shaft as required in the prior art can be omitted. Thus, the present invention also has the added advantage that the complexity of the gear unit design is reduced by surprisingly simple changes, which can result in significant cost savings in both design and assembly. It becomes possible.
本発明において、ケーブルドラムは、その端部側に設けられかつウォームホイールの端部側の少なくとも2つの対応部に形状が適合するようにに嵌合する、少なくとも2つの嵌合部材によって、ウォームホイールに結合されている。対応部は、嵌合部材に対応するように設計されている。嵌合部材は好ましくは、対応して設計された凹部に係合する、例えばつめ(claw)等の凸部として設計される。 In the present invention, the cable drum is provided with at least two fitting members that are provided on the end side thereof and are fitted to fit at least two corresponding parts on the end side of the worm wheel so as to fit in shape. Is bound to. The corresponding portion is designed to correspond to the fitting member. The fitting member is preferably designed as a convex part, for example a claw, which engages a correspondingly designed concave part.
本発明によれば、ウォームホイールに結合した被駆動つめは不要になるため、本発明のギアユニットのギアハウジング部はまた、より単純な方法でシーリングされることができる。この目的のため、好ましくはウォームホイールの外周端上またはギアハウジング部の上端上に、回転時において固定されるようにシーリング手段が設置される。 According to the present invention, the driven claw coupled to the worm wheel is not required, so that the gear housing part of the gear unit of the present invention can also be sealed in a simpler manner. For this purpose, sealing means are preferably installed on the outer peripheral end of the worm wheel or on the upper end of the gear housing part so as to be fixed during rotation.
この特徴により、従来技術に比べて製造および組み立てプロセスを大幅に変更することが可能になる。例えば、シーリング手段を、電気モータをハウジングなどに対してシーリングするための他のシーリング手段(例えば電子部品ハウジング部のシーリング)と同時に1つの操作で製造してもよい。この目的のため、特に、2成分射出成形法(2C射出成形)を用いてもよい。すなわち、まず第1の成分(比較的固いハウジングなど)が硬化した後、金型内のキャビティを広げ、第2の成分(比較的柔らかいシーリング手段など)を第2の射出装置を用いて射出する。さらに、ウォームホイールを、既に適用されたシーリング手段を通してギアハウジング部内に押し込んでもよい。これに対して、従来技術においては(図8参照)、シーリング手段は後において上側ハウジングカバーとともにウォームホイールに載置され得るだけであった。これにより複数の操作が省略できる。 This feature makes it possible to significantly change the manufacturing and assembly process compared to the prior art. For example, the sealing means may be manufactured in one operation simultaneously with other sealing means for sealing the electric motor to the housing or the like (for example, sealing the electronic component housing part). For this purpose, in particular a two-component injection molding method (2C injection molding) may be used. That is, after the first component (such as a relatively hard housing) is cured, the cavity in the mold is widened, and the second component (such as a relatively soft sealing means) is injected using the second injection device. . Furthermore, the worm wheel may be pushed into the gear housing part through already applied sealing means. In contrast, in the prior art (see FIG. 8), the sealing means could only be placed on the worm wheel with the upper housing cover later. Thereby, a plurality of operations can be omitted.
本発明によるケーブルドラムはウォームホイールに直接結合され、特にウォームホイールの端部側に形状適合的に係合するため、本発明において、さらなる設計変更を行う必要なしに、窓昇降システムを手動または電動ドライブとして任意に設計することができる。特に、手動および電動ケーブル窓昇降システムの両方について、同一のケーブルドラム、同一のベースプレート(ギアユニットまたは電気駆動ギアユニットを例えばケーブル窓昇降システムのガイドレールに固定するためもの)、および同一のカバープレートを用いることができる。 The cable drum according to the present invention is directly coupled to the worm wheel and in particular conformally engages the end side of the worm wheel, so that in the present invention the window lifting system can be manually or electrically operated without the need for further design changes. Can be arbitrarily designed as a drive. In particular, for both manual and electric cable window lifting systems, the same cable drum, the same base plate (to fix the gear unit or the electric drive gear unit to eg the guide rail of the cable window lifting system) and the same cover plate Can be used.
手動ケーブル窓昇降システム用のブレーキスプリングまたはラップスプリングを受けるために、1つの嵌合部材(特に1つのつめ)は、ブレーキスプリングまたはラップスプリングを受ける座部を構成するための肩部を有していてもよい。 In order to receive a brake spring or lap spring for a manual cable window lifting system, one mating member (especially one pawl) has a shoulder for constituting a seat for receiving the brake spring or lap spring. May be.
本発明のさらなる局面において、自動車両のケーブル窓昇降システム用のモータ駆動ギアユニットがさらに提供される。本発明において、このモータ駆動ギアユニットは、最大約5.7Nmの駆動トルクおよび/または約10Wの最大出力パワーを有する電気モータが、ギアユニットに結合されていることを特徴とする。 In a further aspect of the invention, a motor driven gear unit for a motor vehicle cable window lifting system is further provided. In the present invention, the motor drive gear unit is characterized in that an electric motor having a maximum drive torque of about 5.7 Nm and / or a maximum output power of about 10 W is coupled to the gear unit.
本発明によれば、このようなモータ駆動ギアユニットは、自動車両の前部ドア用ケーブル窓昇降システムおよび自動車両の後部ドア用ケーブル窓昇降システムの両方に用いることができる。 According to the present invention, such a motor-driven gear unit can be used for both a front door cable window lifting system for a motor vehicle and a cable window lifting system for a rear door of a motor vehicle.
本発明における電気モータは、大幅に小さい最大トルクを有し得るため、本発明によるモータ駆動ギアユニットの外形寸法は、大幅に小型化し得る。本発明によれば、車両のドアまたはドアに一体化されるドアモジュール内に含められるべき構造体積は、約40%あるいは50%も削減することができる。総じて、これにより従来技術に比べてさらに大幅なコスト削減が可能になる。 Since the electric motor in the present invention can have a significantly smaller maximum torque, the outer dimensions of the motor drive gear unit according to the present invention can be significantly reduced. According to the present invention, the structural volume to be included in a vehicle door or a door module integrated into the door can be reduced by about 40% or 50%. Overall, this allows for a significant cost reduction compared to the prior art.
本発明の実施形態を、付属の図面を参照して説明する。図面からさらなる特徴、利点、達成される目的を読みとることができるであろう。図中において、同一であるかまたは実質的に同じ機能を果たす部材または部材群には、同じ参照符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Further features, advantages, and objectives achieved can be read from the drawings. In the drawings, members or groups of members that are identical or perform substantially the same function are denoted by the same reference numerals.
図1は、本発明のギアユニットを示す断面図である。図1に示すように、ウォームホイール10は、ハウジング底部7とハウジング底部7から垂直に延びる側壁8とによって形成されるギアハウジング部6内に収容されている。ハウジング底部7から回転ピン9が垂直に突き出ている。回転ピン9は、金属またはプラスチックのピンとして設計され、ハウジング底部7に固定的に接続される。回転ピン9は、ウォームホイール10および図3に示すケーブルドラムの回転軸の役割を果たす。電気モータの駆動軸は、ギアハウジング部6の左端にある円柱状の穴を通って延びている。この駆動シャフトはその前端に駆動ウォーム15を有しており、この駆動ウォーム15はウォームホイール10と噛み合う。ウォームホイール10および駆動ウォーム15はウォームギアを形成する。ウォームギアのギア比は、駆動ウォーム15の歯およびウォームホイール10の歯11によって規定される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gear unit of the present invention. As shown in FIG. 1, the
本発明において、ウォームギアのギア比は、約1:38から約1:55の範囲、より好ましくは約1:42から約1:51の範囲、さらに好ましくは約1:47である。本発明におけるギア比は、約1:62から約1:84の範囲である従来のケーブル窓昇降システムのギア比とは大きく異なる。 In the present invention, the gear ratio of the worm gear is in the range of about 1:38 to about 1:55, more preferably in the range of about 1:42 to about 1:51, and even more preferably about 1:47. The gear ratio in the present invention is very different from the gear ratio of the conventional cable window lifting system which is in the range of about 1:62 to about 1:84.
ウォームホイール10は歯11の上方において、実質的に滑らかな壁面を有する周囲端部を、側壁8の上端29と対向して有する。ウォームホイール10の上側周囲端部は、実質的にC字形状を有するシーリングによって摩擦が生じるように緊密に囲まれている。このことにより、シーリング30は、回転時においてウォームホイール10に対して実質的に固定されるように、ウォームホイール10上に設置されている。ウォームホイール10の上側周囲壁と側壁8の上端29との間の輪状ギャップは、シーリング30から突き出して側壁8の上端29の内周壁に当接する、2つのかぎ状のシーリングリップ31によって橋渡しされる。このため、ウォームホイール10はギアハウジング部6に対してシーリングされている。組み立てに際して、ウォームホイール10をシーリング30と共に回転ピン上に載置し、ギアハウジング部6内に押し込んでもよい。
The
図1に示すように、ウォームホイール10の下端側に、輪状ビード36が形成されており、ギアハウジング部6内においてウォームホイール10はこの輪状ビード36の上に乗る形になることにより、摩擦力を減少させる。または、対応する輪状ビードをさらにウォームホイール10の下端側に形成してもよい。または、対応する輪状ビードをさらにハウジング底部7の上面に形成してもよい。ウォームホイール10の上端側は、実質的に平坦であるように設計されており、2つの凹部13、14を有する。凹部13、14は、図2および図3を参照して後述するように、ウォームホイール10に対してケーブルドラム(図2)を回転中に固定されているように結合する役割を有する。
As shown in FIG. 1, a ring-shaped
図2は、本発明によるウォームホイールとケーブルドラムとの係合を示す断面図である。図2に示すように、ケーブルドラム17はその下端側において、下端側から軸方向に突出し、かつ円周方向に輪状に延びる、2つのつめ19、20を有している。図2に示すように、つめ19、20は、ウォームホイール10の上端側の対応して設計された凹部13、14中に実質的に遊びなく嵌合することにより、ケーブルドラム17は、ウォームホイール10中に形状適合的に嵌合する。
FIG. 2 is a sectional view showing the engagement between the worm wheel and the cable drum according to the present invention. As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、ウォームホイール10の図示した位置において、回転ピン9の円錐状の肩部37が、ウォームホイール10の上端側により形成される平面から突出している。円錐状の肩部37は、ケーブルドラム17の軸方向の正確な位置決めに寄与する。図2に示すように、ケーブルドラム17の図示した位置において、つめ19、20が凹部13、14中に完全にはまり、ケーブルドラム17の貫通孔21の円錐状に広がっている部分が回転ピン9の円錐状の肩部37に当接すると、軸方向において比較的狭いギャップがウォームホイール10の上端側とケーブルドラム17との間に形成される。この狭いギャップは、製造上の誤差を補償する役割を果たすことができる。
As shown in FIG. 1, at the illustrated position of the
図2に示すように、ケーブルドラム17の下端側の周囲端部上に、半径方向に突出する円周突起23が形成されている。円周突起23は、ケーブルドラム17の図示した位置において、シーリング30の内側周囲端部(図1)に当接するか、これと若干重なることにより、ウォームホイール10のギアハウジング部6に対するシーリングを完成させる。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、本発明においてケーブルドラム17は、つめ19、20によってケーブルドラム17内に直接係合する。従って、本発明によれば、電気モータの駆動トルクを制動するために、例えば可変形のゴム製ブロックなどの追加的な制動部材を用いることは、不要である。このより単純でかつコスト効率の高い設計は、本発明において、ウォームギアのギア比が大幅に小さくなっていることと、これに対応して従来技術に比べてケーブルドラム17の直径が小さくなっているために、本発明における電気モータの最大駆動トルクを大幅に小さく選択することが可能であることの直接の結果である。
As shown in FIG. 2, in the present invention, the
図3は、図2のウォームホイールおよびケーブルドラムを示す分解斜視図である。図3に示すように、2つの凹部13、14は貫通孔16の対角線上に対向する位置に設けられている。2つの凹部13、14のそれぞれは、貫通孔に対して同心円上に位置する2つの周囲壁および、半径方向に延びかつ当該周囲壁を互いに接続する2つの側壁によって形成される。図3に示すように、2つの凹部13、14および対応して設計されたつめ19、20の形状はお互いに異なっていることにより、ケーブルドラム17のウォームホイール10に対する角度は明確に定義されるようになっている。当業者に容易に理解されるように、任意の他のロックまたはラッチ部材を用いて、ケーブルドラム1をウォームホイール10に対して回転時に固定されるように接続することができる。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the worm wheel and the cable drum of FIG. As shown in FIG. 3, the two
ケーブルドラム17の外周上に設けられた螺旋状ガイド溝18に沿って、ケーブル窓昇降システム(図7Aおよび図7B)のケーブルがガイドされる。ケーブルドラム17の上端側25には、ケーブル窓昇降システムのケーブルのケーブルニップルを受けるための、実質的に接線方向に延びるケーブルニップル受け部26が設けられている。ケーブルニップル受け部26は、ケーブルブッシング27へとつながり、さらに屈曲部28へとつながる。屈曲部28において、ケーブルは最上部のガイド溝18内へと曲げられる。ケーブル窓昇降システムのケーブルの他端を受けるため、対応するケーブルニップル受け部がケーブルドラム17の下端側に形成される。
A cable of the cable window lifting system (FIGS. 7A and 7B) is guided along a
図3に示すように、つめ20は軸方向に突起または突出部24を有することにより、図7Aに示すように、手動ケーブル窓昇降システムにおいて用いられた際にも、手動ケーブル窓昇降システム100のラップスプリングまたはブレーキスプリングの内側に曲げられた端部58を受けるための受け部が得られる(図7A)。
As shown in FIG. 3, the
本発明において、ケーブルドラム17の外径は、従来の電動ケーブル窓昇降システム用ケーブルドラムにおけるよりも大幅に小さい。本発明において、ケーブルドラム17の直径は約22mmから約30mmの範囲、より好ましくは約24mmから約28mmの範囲であり、そしてさらに好ましくは約26mmである。本発明において、図示したギアユニットは、自動車両の前部ドアおよび後部ドアの両方のための、手動または電動ケーブル窓昇降システムのいずれにも用いられ得る。
In the present invention, the outer diameter of the
図4は、本発明の第2の実施形態によるギアユニットを示す断面図である。図4に示すように、第2の実施形態において、ギアハウジング部6の側壁8の上端29を輪状シーリング30が囲んでいる。シーリング30からは、上部シーリングリップ31が半径方向内側に突出しており、下部シーリングリップ31が実質的にかぎ状に半径方向内側に突出している。シーリング30は上端29の上に、摩擦力が生じるように緊密に設置されており、回転時に固定されるように設置されている。ウォームホイール10の図示した位置において、シーリングリップ31がウォームホイール10の上側周囲端部に当接することにより、ウォームホイール10をギアハウジング部6に対してシーリングする。組み立てに際して、シーリング30をまず上端29上に載置するか、あるいは形成してもよい。そして、ウォームホイール10を回転ピン9上に載置し、シーリング30を通ってギアハウジング部6内に押し込む。
FIG. 4 is a sectional view showing a gear unit according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the second embodiment, an
好ましくは、ギアユニットは2成分射出成形法によって製造される。まず、第1の比較的剛性の高い成分を用いてハウジングを金型に射出し、次に、金型のキャビティを広げ、第2の比較的柔らかい成分を第2の射出装置を用いて射出する。こうして、シーリング全体を、1回の操作でハウジング上に射出する(例えばプラグイン電子部品および電気モータをシーリングし(図6B参照)、ウォームホイールをシーリングするため)。 Preferably, the gear unit is manufactured by a two-component injection molding method. First, the first relatively rigid component is used to inject the housing into the mold, then the mold cavity is widened and the second relatively soft component is injected using the second injection device. . Thus, the entire sealing is injected onto the housing in a single operation (eg to seal plug-in electronics and electric motor (see FIG. 6B) and seal the worm wheel).
図5は、図4に示すケーブル窓昇降システムのためのモータ駆動ギアユニットを示す、部分断面斜視図である。図5に示すように、ギアハウジング部6は、電気モータ(図6A)を固定し駆動シャフト14を受けるためのモータハウジング部3を有する、ハウジング2の前端に位置している。モータ駆動ギアユニット1を車両のドアに固定するために、複数の固定領域4がハウジング2上に設けられている。カーボンブラシおよび電気モータを制御するプラグイン電子部品が、挿入口5を通って側面からハウジング2内に押し込まれ、カーボンブラシが駆動シャフト14上の整流子に当接するようにされる。駆動シャフト14の前端に、ウォームホイール10と噛み合う駆動ウォーム(図示せず)が設置されている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view showing a motor drive gear unit for the cable window lifting system shown in FIG. As shown in FIG. 5, the gear housing portion 6 is located at the front end of the
従来技術に比べてケーブルドラムの径が大幅に小さいこと、およびこれに対応してウォームギアのギア比が小さくなることにより、本発明において、最大駆動トルクがかなり低く、出力パワーの低い電気モータを用いることが可能である。このように、総じてモータ駆動ギアユニット1は構造体積が大幅に小さいことを特徴とし、このため本発明では、ケーブル窓昇降システムのモータ駆動ギアユニットを収容するための、車両のドアまたはそれに受けられるドアモジュール内に含められるべき構造体積が、大幅に少なくなる。 Since the diameter of the cable drum is significantly smaller than that of the prior art and the gear ratio of the worm gear is correspondingly reduced, the present invention uses an electric motor with a considerably low maximum driving torque and low output power. It is possible. Thus, the motor drive gear unit 1 as a whole is characterized in that the structure volume is significantly small. Therefore, in the present invention, the motor drive gear unit of the cable window raising / lowering system is received or received by the vehicle door. The structural volume to be included in the door module is significantly reduced.
図6Aおよび図6Bは、本発明による電動ケーブル窓昇降システムの組み立てにおける2段階を示す斜視図である。ケーブル窓昇降システム100に含まれるケーブル53は、循環あるいは回転状にガイドされ、屈曲領域55において屈曲ローラ56によって曲げられる。ケーブル53の端部は、ケーブルドラム17の上側ケーブルニップル受け部26および下側ケーブルニップル受け部26によって受け取られる。ベースプレート52は、モータ駆動ギアユニット1をガイドレール54および/またはドアモジュールおよび/またはドアに固定する役割を有する。組み立てに際して、まず図6Aに示すようにケーブルドラム17をベースプレート52の回転ピン上に置き、ケーブル53の2つのケーブルニップルをケーブルニップル座部(seat)に固定する。次に、図6Bに示すように、電気モータ50がハウジング2に固定された状態で、モータ駆動ギアユニット1をベースプレート52上に置き、ケーブルドラム17のつめ19、20がウォームホイールの対応する凹部に係合するようにする。そしてモータ駆動ギアユニットをベースプレート52に接続する。
6A and 6B are perspective views showing two stages in the assembly of the electric cable window lifting system according to the present invention. The
図7Aおよび図7Bは、本発明による手動ケーブル窓昇降システムの組み立てにおける2段階を示す斜視図である。本発明において、予備段階としてケーブル窓昇降システム100は同一に構成される。本発明において、図6Aおよび図6Bに示す電動ケーブル窓昇降システムのベースプレートと同一のベースプレート52を用いることができる。図7Aに示すように、ケーブルドラム17をベースプレート52の回転ピン上に置き、ケーブル53のケーブルニップルを、ケーブルドラム17の対応するケーブルニップル受け部に固定する。図7Aからわかるように、ケーブルドラム17のつめ20は突起24を有していることにより、図7Aに示すラップスプリングまたはブレーキスプリング57の内側に曲げられた端部58を受けるための座部が得られる。図7Bに示すように、プレート62付きの円柱状ハウジングまたはブレーキカップ61がケーブルドラム17上に設けられており、この中に手動ケーブル窓昇降システムのクランクボルト59が係合する。クランクボルト59は前端に歯60を有する。ラップスプリングまたはブレーキスプリング57は、公知の方法で固定される。
7A and 7B are perspective views showing two stages in the assembly of the manual cable window lifting system according to the present invention. In the present invention, the cable window raising / lowering
要約すれば、本発明によれば特に以下の利点が得られる。
(1)ギアユニットは、ケーブル窓昇降システムの手動または電動ドライブとして任意に用いることができる。
(2)モータ駆動ギアユニットは、自動車両の前部または後部ウィンドウに任意に用いることができる。
(3)ケーブルドラム、ベースプレート、およびギアハウジング部は、同一の設計でよい。
(4)大幅に低い最大駆動トルクを有する電気モータを用いることができる。
(5)ギアハウジング中(例えばウォームホイールとケーブルドラムとの間)の制動部材を省略することができる。また、これをウォームホイールまたは制動部材を担持する部品に接続するための円錐状の切り欠き歯を、ケーブルドラム上に有する必要がなくなる。
(6)本発明によるモータ駆動ギアユニットの構造体積は大幅に少なくなる。
(7)2成分射出成形を用いることにより、ギアハウジング上のすべてのシーリングを1操作で形成することができる。
(8)ギアハウジング部内に収容されたウォームホイールを覆うための追加的なカバープレートを省略することができる。
本明細書を検討することによって当業者に容易に理解されるように、付属の特許請求の範囲に定義された概念および範囲から逸脱することなしに様々な変形および改変を行うことが可能である。そのような変形例および改変例は従って、本発明に明示的に含まれることが意図される。
In summary, the present invention provides the following advantages in particular.
(1) The gear unit can be arbitrarily used as a manual or electric drive for the cable window lifting system.
(2) The motor drive gear unit can be arbitrarily used in the front or rear window of the motor vehicle.
(3) The cable drum, the base plate, and the gear housing portion may have the same design.
(4) An electric motor having a significantly lower maximum driving torque can be used.
(5) A braking member in the gear housing (for example, between the worm wheel and the cable drum) can be omitted. Also, it is not necessary to have a conical cut-out tooth on the cable drum for connecting it to the worm wheel or the part carrying the braking member.
(6) The structure volume of the motor drive gear unit according to the present invention is significantly reduced.
(7) By using two-component injection molding, all sealing on the gear housing can be formed in one operation.
(8) An additional cover plate for covering the worm wheel housed in the gear housing portion can be omitted.
Various changes and modifications can be made without departing from the concepts and scope defined in the appended claims, as will be readily appreciated by those of skill in the art upon review of this specification. . Such variations and modifications are therefore intended to be explicitly included in the present invention.
1 モータ駆動ギアユニット
2 ハウジング
3 モータハウジング部
4 固定領域
5 挿入口
6 ギアハウジング部
7 ハウジング底部
8 側壁
9 回転ピン
10 ウォームホイール
11 歯
12,13 凹部
14 駆動シャフト
15 駆動ウォーム
16 貫通孔
17 ケーブルドラム
18 ガイド溝
19,20 つめ
21 貫通孔
22 座部
23 円周突起
24 突起
25 上端側
26 ケーブルニップル受け部
27 ケーブルブッシング
28 屈曲領域
29 上端
30 シーリング
31 シーリングリップ
32 上側ハウジングカバー
35 固定リング
36 周囲ビード
37 肩部
39 ゴム制動部材
40 駆動つめ
41 円錐状切り欠き歯
50 電気モータ
51 プラグイン電子部品
52 ベースプレート
53 ケーブル
54 ガイドレール
55 屈曲領域
56 屈曲ローラ
57 ラップスプリング
58 内側に曲げられた端部
59 クランクボルト
60 歯
61 ハウジング/ブレーキカップ
62 プレート
100 ケーブル窓昇降システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor
Claims (16)
ドライブと、
ギア機構とを備え、
前記ギア機構は、前記ドライブと協働し、前記ケーブル窓昇降システムのケーブルを巻き取りまたは送り出しするための回転可能に実装されたケーブルドラムに結合されており、
前記ケーブルドラムの直径が22mmから30mmの範囲であり、
前記ギア機構のギア比が1:38から1:55の範囲であり、
前記ケーブルドラムは、その端面上において中心位置とは異なる位置に少なくとも2つの嵌合部材を有しており、
前記嵌合部材は、前記ギア機構のウォームホイールの対向端面上において中心位置とは異なる位置に形成される少なくとも2つの対応部に形状が適合するように嵌合する、ギアユニット。 A gear unit for a motor vehicle cable window lifting system,
Drive,
A gear mechanism,
The gear mechanism is coupled to a rotatably mounted cable drum for winding or delivering the cable of the cable window lifting system in cooperation with the drive ;
Wherein the diameter of the cable drum is 2 2 mm or et 3 0 mm of range,
Gear ratio of the gear mechanism is 1:38 or al 1: Ri Ah 55 range of,
The cable drum has at least two fitting members at positions different from the center position on the end surface thereof,
The gear unit is a gear unit that fits in such a manner that the shape fits at least two corresponding portions formed at positions different from the center position on the opposite end face of the worm wheel of the gear mechanism .
前記対応部は前記ウォームホイールの対向する端面上の凹部として設計され、
前記凹部は前記凸部を遊びなく受ける、請求項1に記載のギアユニット。 The fitting member is designed as a protrusion on the end surface of the cable drum,
The corresponding part is designed as a recess on the opposite end face of the worm wheel;
The recess receives without play the convex portion, the gear unit according to claim 1.
前記周囲壁は2つの側壁によって接続される、請求項3に記載のギアユニット。The gear unit according to claim 3, wherein the peripheral wall is connected by two side walls.
前記ウォームホイールは、前記ハウジング部の内周壁の上端に対向する当該ウォームホイールの歯の上方に、滑らかな壁面を有する周囲端部を有し、
前記ウォームホイールの滑らかな壁面を有する周囲端部と前記ハウジング部の内周壁の上端との間に形成される輪状間隙をシーリングし、当該ウォームホイールの前面が当該ハウジング部の外側に露出するように当該ウォームホイールを当該ハウジング部に対してシーリングするシーリング手段を備え、
前記ケーブルドラムは、前記ハウジング部の外側に配置される、請求項4に記載のギアユニット。 The worm wheel of the gear mechanism is housed in the housing portion of the gear unit ,
The worm wheel has a peripheral end portion having a smooth wall surface above the teeth of the worm wheel facing the upper end of the inner peripheral wall of the housing portion,
Sealing a ring-shaped gap formed between a peripheral end portion having a smooth wall surface of the worm wheel and an upper end of the inner peripheral wall of the housing portion so that the front surface of the worm wheel is exposed to the outside of the housing portion. A sealing means for sealing the worm wheel with respect to the housing part;
The gear unit according to claim 4, wherein the cable drum is disposed outside the housing portion .
請求項1に記載のギアユニットに結合された電気モータを有しており、
前記電気モータは、最大5.7Nmの駆動トルクおよび/または10Wの最大出力パワーを有する、モータ駆動ギアユニット。 A motor-driven gear unit for a cable window raising / lowering system of an automatic vehicle,
An electric motor coupled to the gear unit according to claim 1 ;
The electric motor has a motor driving gear unit having a driving torque of up to 5.7 Nm and / or a maximum output power of 10 W.
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