JP4835952B2 - 車両用ドアロック駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータの出力軸に備えたウォームギヤと、このウォームギヤに咬合するホイールギヤとをケースに収容し、このホイールギヤの回転力でロック機構の切り換え操作を行う車両用ドアロック駆動装置に関する。

従来、車両用ドアロック駆動装置としては特許文献１に記載されるものが存在する。この特許文献１では、モータ（電動モータ）で駆動されるウォームギヤ型の駆動歯車をホイールギヤで成る減速ギヤに咬合させ、この減速ギヤからの回転力を更にセクタギヤに咬合させ、このセクタギヤの回転力を出力ギヤに伝えるように構成されている。

特開平５‐３３５４１号公報

特許文献１に記載されるように電動モータの回転力をウォームギヤからホイールギヤに伝える減速構造を備えた装置では、電動モータの出力軸とウォームギヤとを連結固定することも多く行われている。

その一例を挙げると、図６に示すように、電動モータ０１の出力軸０２を、ウォームギヤ０１１の嵌合孔０１１Ｃの内端に接触する位置まで挿入し、嵌合固定する構造が採用されていた。

具体的に説明すると、出力軸０２をＤカットすることや、出力軸０２にスプライン嵌合部を形成し、ウォームギヤ０１１の嵌合孔０１１Ｃをこれに対応する形状にすることによりトルク伝動自在とする。この出力軸０２はウォームギヤ０１１に打ち込み固定されたり、出力軸０２とウォームギヤ０１１とに貫通するピン等を用いて夫々が完全に固定される。このように出力軸０２の回転力をウォームギヤ０１１に対して確実に伝える構造が多く採用されていたのである。

また、このように出力軸０２とウォームギヤ０１１とを連結固定したものでは、ウォームギヤ０１１と、ホイールギヤ０１２との相対的な位置関係を適正に維持する必要がある。このために、同図に示す如く、電動モータ０１においてウォームギヤ０１１と反対側の端部０４と、ウォームギヤ０１１の軸体部０１１Ａのうち電動モータ０１の反対側の端部とをケース０２０に接当させる形態で支持する構造も採用されていた。

この種の車両用ドアロック駆動装置では、電動モータの作動によってロック行い、かつ、ロックを解除する作動を行う。しかし、この電動モータの作動を停止した際には、この停止直後にホイールギヤの動慣性力がウォームギヤにスラスト方向に強く作用する。そのためウォームギヤに連結する電動モータがケースに強く接触して衝撃音がドアーまで伝えられることもあった。

この衝撃音を抑制するために緩衝部材を用いることも考えられる。しかし、モータやウォームギヤの支持系にゴム類を用いた場合には、部品点数が増大してコスト上昇を招く。さらに、ウォームギヤとホイールギヤとの相対的な位置精度を高く維持できないものとなり現実的には採用し難いものであった。

本発明の目的は、ウォームギヤとホイールギヤとの相対的な位置関係を高く維持したまま、電動モータの停止時に発生する衝撃音を低減し得る装置を合理的に構成する点にある。

本発明の特徴は、電動モータの出力軸に備えたウォームギヤと、前記ウォームギヤに咬合するホイールギヤとをケースに収容し、前記ホイールギヤの回転力でロック機構の切り換え操作を行う車両用ドアロック駆動装置であって、
前記ケースに設けられ、前記ウォームギヤと前記電動モータとの間で介在する支持部材と、前記電動モータの出力軸と、該出力軸に軸支される前記ウォームギヤと、を備えた伝動部を有し、
前記伝動部は、前記ウォームギヤのスラスト方向において、前記出力軸と前記ウォームギヤとの相対移動を許容し、
前記支持部材は、前記電動モータの停止時に、前記ウォームギヤと当接して、前記ホイールギヤの動慣性による前記スラスト方向への力を受ける点にある。

この構成により、電動モータが停止し、ホイールギヤの動慣性に起因する力がウォームギヤに対してスラスト方向に作用した場合には、このウォームギヤのスラスト方向への力を支持部材が受け止めることなる。しかも、このスラスト方向への力を出力軸に伝えることもない。また、支持部材を備えることにより、出力軸の軸芯の方向でのウォームギヤの位置を維持できる。その結果、ウォームギヤとホイールギヤとの相対的な位置関係が高く維持される。また、緩衝部材を用いないものでありながら、電動モータの停止時に発生する衝撃音を低減し得る装置が合理的に構成された。

本発明は、前記伝動部が、前記ウォームギヤに形成した嵌合孔に対して、前記出力軸をトルク伝動自在、かつ、軸芯の方向に相対移動自在に嵌合した構造を備え、前記出力軸の先端と前記嵌合孔の内端とを前記軸芯の方向に離間させても良い。

この構成により、例えば、出力軸をＤカットし、ウォームギヤの嵌合孔をＤカットに嵌合する形状に形成し、出力軸の先端と嵌合孔との内端とを軸芯の方向で離間させることで間隙を形成する。このような比較的簡単な構造を採用することで、複雑な構造を採用することなく、低コストで済むものとなる。

本発明は、前記支持部材が、前記出力軸が挿入される凹部を形成した二股状部を有しても良い。

この構成により、出力軸が二股状部の凹部に挿入されることになるので、出力軸のラジアル方向への振れを抑制することも可能となる。

本発明は、前記支持部材が、前記電動モータの出力軸側の端部を嵌め込む嵌合部と、前記ウォームギヤの電動モータ側の端部を回転自在に受ける受け部とを前記二股状部と一体的に形成されても良い。

この構成により、支持部材に形成した一方の嵌合部に電動モータの端部を嵌め込み、支持部材に形成した受け部にウォームギヤの回転自在に支持することにより、電動モータとウォームギヤとの相対的な位置精度を高めることができる。

本発明は、前記ケースとは別体に構成した支持部材が、前記ケースの内部に取付けられても良い。

この構成により、例えば、樹脂や金属の型成型でケースを製造する場合には、支持部材を一体形成するために複雑な構造を採用する必要がない。電動モータやウォームギヤの使用を変更する場合でも支持部材の構造を変更するだけで対応することも可能となる。

本発明は、前記ケースと一体的にケース内部に支持部材を形成しても良い。

この構成により、例えば、樹脂や金属の型成型でケースを製造する場合に、支持部材を一体形成することで済む。

本発明は、前記ウォームギヤのうち前記電動モータと反対側の端部を回転自在に受けるギヤ支持部を前記ケースに備え、このギヤ支持部において、このギヤ支持部に支持されたウォームギヤの端部に前記軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えても良い。

この構成により、ウォームギヤをギヤ支持部に支持することにより、このウォームギヤの支持精度を高めるばかりでなく、電動モータの停止時にホイールギヤからの力が作用することでウォームギヤがギヤ支持部に接近する方向に移動する場合でも、この移動を緩衝部材が和らげて受け止めることにより衝撃音の発生を低減できる。

本発明は、前記支持部材が、前記ウォームギヤの電動モータ側の端部を回転自在に受ける受け部を備え、前記受け部において、この受け部に支持された前記ウォームギヤの端部に軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えても良い。

この構成により、電動モータの停止時にウォームギヤが電動モータに接近する方向に移動する場合でも、この移動を緩衝部材が和らげて受け止めることにより衝撃音の発生を低減できる。

本発明は、前記出力軸の先端と前記嵌合孔の内端との間に緩衝部材を備えても良い。

この構成により、ウォームギヤに作用する外力によって出力軸とウォームギヤとが相対的に接近する方向に移動する場合でも、この移動を緩衝部材が和らげて受け止めることにより衝撃の発生を低減できる。

本発明は、前記電動モータにおいて前記出力軸と反対側に軸受部が突出形成され、この軸受部を嵌め込み支持するモータ支持部を前記ケースに備えると共に、このモータ支持部において、このモータ支持部に支持された軸受部に軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えても良い。

この構成により、電動モータがウォームギヤから離間する方向に移動する場合でも、この移動を緩衝部材が和らげて受け止めることにより衝撃の発生を低減できる。

駆動装置の一部切り欠き正面図 電動モータとウォームギヤとをケースから分離した状態の斜視図 電動モータとウォームギヤと支持形態を示す断面図 支持部の支持形態を示す断面図 電動モータとウォームギヤとをケースから分離した状態の断面図 従来の電動モータとウォームギヤと支持構造を示す断面図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１〜図４に示すように、電動モータ１の出力軸２に軸支したウォームギヤ１１と、このウォームギヤ１１に咬合するホイールギヤ１２とで成る減速機構がケース２０に収容されている。前記ホイールギヤ１２は支軸１３を介してケース２０に支持されている。このホイールギヤ１２に前記支軸１３と平行に突出形成したピン１４で操作される凹部１５Ａを有したアーム１５がケース２０に収容されている。このアーム１５と一体的に回動する作動軸１６がケース２０に軸支され、この突出部に備えたアーム（図示せず）からの作動力をロック機構（図示せず）に伝える操作系を形成する。これらによってロック機構を操作する車両用ドアロック駆動装置が構成されている。

このドアロック駆動装置は自動車等の車両のドアーの内部に備えられ、電動モータ１の回転力を減速して作動軸１６に伝えることによりロック機構をロック状態と解除状態とに切り換える操作を実現する。

前記電動モータ１は、内部の回転子（図示せず）と一体回転する出力軸２の軸受手段として、モータ本体の前端側と後端側とに軸受部３、４を備えている。この出力軸２は前端側の軸受部３を貫通している。この出力軸２の突出部分はＤカットとなる加工により断面形状を「Ｄ」字状に成形されている。

前記出力軸２と前記ウォームギヤ１１とは同じ軸芯Ｘ上に配置されている。このウォームギヤ１１は、軸体部１１Ａと、この軸体部１１Ａにおいて軸芯Ｘ方向での中央位置に形成したギヤ部１１Ｂとを有する。一方の端部側には前記出力軸２がトルク伝動自在に嵌合する嵌合孔１１Ｃを形成している。

このようにＤカットされた出力軸２と嵌合孔１１Ｃとで、出力軸２の回転力をウォームギヤ１１に伝え、かつ、出力軸２とウォームギヤ１１とが軸芯Ｘ方向に相対移動自在となる伝動部が構成されている。また、図３、図４に示す如く、電動モータ１とウォームギヤ１１とをケース２０に支持した状態で、出力軸２の先端と、嵌合孔１１Ｃの内端とを前記軸芯Ｘの方向で離間させ、夫々の間に距離Ｄの間隙が形成されている。

この伝動部として、出力軸２の外面にスプライン部を形成し、嵌合孔１１Ｃにはスプライン部に嵌合する構造を形成することや、出力軸２の軸芯の方向に沿って形成した溝にキーを埋め込み、このキーが入り込む溝をウォームギヤ１１の孔部に形成する等の構造を採用しても良い。

〔支持構造〕
前記ケース２０の内面には前記電動モータ１の後端側の軸受部４が嵌め込まれるモータ支持部２１と、前記ウォームギヤ１１の軸体部１１Ａのうち電動モータと反対側が嵌め込まれるギヤ支持部２２とが形成されている。また、ウォームギヤ１１の軸体部１１Ａのうち電動モータ側の端部に接触（当接）する支持部材３０がケース２０の内面に取付けられている。

前記支持部材３０は、前記出力軸２が嵌め込まれる凹部３１Ａを有した二股状部３１が形成されると共に、前記ウォームギヤ１１の軸体部１１Ａが回転自在に支持される受け部３２と、前記電動モータ１の前端側の軸受部３（電動モータ１の出力軸側の端部の一例）が嵌め込まれる嵌合部３３とが一体的に形成されている。

図５に示すように、この支持部材３０には取付部３４を備え、この取付部３４を前記ケース２０に形成された溝状部２３に嵌め込み固定している。この支持部材３０は前記溝状部２３に嵌め込むことにより固定する構造を採用しているが、レーザビームによって接触部位の樹脂を溶融させて接着することで固定する手段を採用することや、接着剤やビス等を用いて固定する構造を採用して良い。

特に、前記支持部材３０は、ケース２０の成形時において、ケース２０と同じ材料で一体的に形成しても良い。このようにケース２０と一体的に形成することにより、この支持部材３０の強度を高いものにできる。

〔支持構造の機能〕
このように電動モータ１とウォームギヤ１１とがケース２０に支持されているので、電動モータ１の駆動時には出力軸２からの回転力をウォームギヤ１１からホイールギヤ１２に伝え、このホイールギヤ１２のピン１４から凹部１５Ａを介してアーム１５を回動させる。こうして、アーム１５の回動によってロック機構をロックさせたりアンロックさせたりすることができる。この電動モータ１の作動の後に、電動モータ１を停止させた際には、ホイールギヤ１２の動慣性がウォームギヤ１１に対してスラスト方向に作用する。しかし、ウォームギヤ１１からの力を支持部材３０が受け止めることにより、電動モータ１がケース２０に強く接触する現象を阻止して、衝撃音を発生させないものにしている。

特に、支持部材３０に形成した受け部部３２にウォームギヤ１１の軸体部１１Ａの端部を回転自在に支持し、この支持部材３０に形成した嵌合部３３に電動モータ１の前端側の軸受部３を嵌合状態で支持することにより、ウォームギヤ１１と電動モータ１との相対位置精度を高く維持できるものにしている。

〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）電動モータ１の出力軸２からウォームギヤ１１に回転力を伝える伝動部として、出力軸２の端部に大径の部材を備え、これに軸芯Ｘ方向に沿って嵌合孔を形成し、この嵌合孔にトルク自在に挿入される軸状の部材をウォームギヤ１１に備えた構造を備えても良い。

（ｂ）ウォームギヤ１１から作動軸１６に回転力を伝える伝動系に単純なギヤとクランク機構との組み合わせた機構を用いることや、電動モータ１からの回転運動を間欠的な運動に変換するために非円形ギヤを用いても良い。

（ｃ）ギヤ支持部２２に接近する方向へのウォームギヤ１１の移動を受け止めるゴム等の緩衝部材を備えても良い。このように構成した場合には、ホイールギヤ１２の停止時にウォームギヤ１１がギヤ支持部２２の方向に移動することがあっても、この移動を緩衝部材が和らげて受け止め、衝撃の発生を抑制する。

（ｄ）受け部３２に接近する方向（電動モータ１に接近する方向）へのウォームギヤ１１の移動を受け止めるゴム等の緩衝部材を備えても良い。このように構成した場合には、ホイールギヤ１２の停止時にウォームギヤ１１が受け部３２の方向に移動することがあっても、この移動を緩衝部材が和らげて受け止め、衝撃の発生を抑制する。

（ｅ）電動モータ１の出力軸２の先端と、ウォームギヤ１１の嵌合孔１１Ｃの内端との間隙にゴム等の緩衝部材を備えても良い。このように構成した場合には、電動モータ１とウォームギヤ１１との一方が他方に接近する方向に移動した場合に、この移動を緩衝部材が和らげて受け止め、衝撃の発生を抑制する。

（ｆ）電動モータ１の後端側の軸受部４を支持するモータ支持部２１に、このモータ支持部２１の方向への電動モータ１の移動を受け止めるゴム等の緩衝部材を備えても良い。このように構成した場合には、電動モータ１をモータ支持部２１の方向に移動させる力が作用する場合でも、この移動を緩衝部材が和らげて受け止め、衝撃の発生を抑制する。

１ 電動モータ
２ 出力軸
４ 軸受部
１１ ウォームギヤ
１１Ｃ 嵌合孔
１２ ホイールギヤ
２０ ケース
２１ モータ支持部
２２ ギヤ支持部
３０ 支持部
３１ 二股状部
３１Ａ 凹部
３２ 受け部
３３ 嵌合部
Ｘ 軸芯

Claims (10)

1. 電動モータの出力軸に備えたウォームギヤと、前記ウォームギヤに咬合するホイールギヤとをケースに収容し、前記ホイールギヤの回転力でロック機構の切り換え操作を行う車両用ドアロック駆動装置であって、
   前記ケースに設けられ、前記ウォームギヤと前記電動モータとの間で介在する支持部材と、前記電動モータの出力軸と、該出力軸に軸支される前記ウォームギヤと、を備えた伝動部を有し、
   前記伝動部は、前記ウォームギヤのスラスト方向において、前記出力軸と前記ウォームギヤとの相対移動を許容し、
   前記支持部材は、前記電動モータの停止時に、前記ウォームギヤと当接して、前記ホイールギヤの動慣性による前記スラスト方向への力を受ける車両用ドアロック駆動装置。
2. 前記伝動部が、前記ウォームギヤに形成した嵌合孔に対して、前記出力軸をトルク伝動自在、かつ、軸芯の方向に相対移動自在に嵌合した構造を備え、前記出力軸の先端と前記嵌合孔の内端とを前記軸芯の方向で離間させている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
3. 前記支持部材が、前記出力軸が挿入される凹部を形成した二股状部を有している請求項１又は２記載の車両用ドアロック駆動装置。
4. 前記支持部材が、前記電動モータの出力軸側の端部を嵌め込む嵌合部と、前記ウォームギヤの電動モータ側の端部を回転自在に受ける受け部とを前記二股状部と一体的に形成している請求項３記載の車両用ドアロック駆動装置。
5. 前記支持部材が、前記ケースとは別体に構成してあり、前記ケースの内部に取付けられている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
6. 前記支持部材が、前記ケースと一体的にケース内部に形成されている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
7. 前記ウォームギヤのうち前記電動モータと反対側の端部を回転自在に受けるギヤ支持部を前記ケースに備え、このギヤ支持部において、このギヤ支持部に支持されたウォームギヤの端部に前記軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
8. 前記支持部材が、前記ウォームギヤの電動モータ側の端部を回転自在に受ける受け部を備え、
   前記受け部において、この受け部に支持された前記ウォームギヤの端部に軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
9. 前記出力軸の先端と前記嵌合孔の内端との間に緩衝部材を備えている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。
10. 前記電動モータにおいて前記出力軸と反対側に軸受部が突出形成され、この軸受部を嵌め込み支持するモータ支持部を前記ケースに備えると共に、このモータ支持部において、このモータ支持部に支持された軸受部に軸芯に沿う方向から接する緩衝部材を備えている請求項１記載の車両用ドアロック駆動装置。

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