JP5275916B2

JP5275916B2 - ギヤストッパ

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Publication number: JP5275916B2
Application number: JP2009148381A
Authority: JP
Inventors: 健次山本
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: JP2011007211A

Description

本発明は、ギヤストッパに関する。

図６はピニオンとセクタギヤとからなるギヤ列を用いたXアーム式のウインドレギュレータを示す図である。
図において、ドアのインナパネルに設けられたベースプレート１０１上には、ピン１０３が設けられている。このピン１０３には、リフトアーム１０５の中間部が回転可能に取り付けられている。

リフトアーム１０５の一端には、ドリブンギヤ１０７が溶接等によりリフトアーム１０５に重なるように固着されている。このドリブンギヤ（従動ギヤ）１０７はベースプレート１０１上に設けられたモータ（ギヤボックスを含む）１０９の出力軸に設けられたピニオン（駆動ギヤ）１１０に噛合し、回転駆動されるようになっている。

リフトアーム１０５の他方の回転端部には、ローラ１１１が設けられ、このローラ１１１は、ウインドガラス１１３の下端部に取り付けられたリフトアームブラケット１１５に形成されたガイド１１７に、水平方向に移動可能に係合している。

又、ドアのインナパネルには、イコライザアームブラケット１２３が取り付けられている。
リフトアーム１０５のピン１０３とローラ１１１との間には、リフトアーム１０５を貫通するスピンドル１１９が回転可能に設けられ、スピンドル１１９の一方の端部には、リフトアームブラケット１１５方向へ延びる第１のイコライザアーム１２１が固着されている。

スピンドル１１９の他方の端部には、イコライザアームブラケット１２３方向へ延びる第２のイコライザアーム１２５が固着されている。従って、第１及び第２のイコライザアーム１２１，１２５はスピンドル１１９を介して一体化されたアームとなっている。

第１のイコライザアーム１２１の先端部には、リフトアームブラケット１１５のガイド１１７に移動可能に係合したローラ１３１が設けられ、第２のイコライザアーム１２５の先端部には、イコライザアームブラケット１２３に形成されたガイド１３３に移動可能に係合したローラ１３５が設けられている。

上記ウインドレギュレータでは、モータ１０９を駆動させると、ピニオン１１０が回転する。
すると、ピニオン１１０に噛合するドリブンギヤ１０７が固着されたリフトアーム１０５が、ピン１０３を中心に回転し、ウインドガラス１１３が昇降する。

このような構成のウインドレギュレータにおいて、ウインドガラス１１３が最下位置まで降下すると、それ以上のウインドガラス１１３の降下を禁止するために、ドリブンギヤ１０７には、ピニオン１１０の動きを禁止するギヤストッパが設けられている。

図７に示すように、ドリブンギヤ１０７には、ギヤストッパとして歯が形成されていない非ギヤ部１０７ａが形成されている。そして、モータ１０９を駆動させ、ウインドガラス１１３が最下位置まで下降すると、ピニオン１１０の歯の一つがドリブンギヤ１０７の非ギヤ部１０７ａと干渉し、それ以上のピニオン１１０の動きが禁止されることにより、ウインドガラス１１３の下降が禁止される（特許文献１参照）。

特開２００８−２８８９６１号公報

上記構成では、ピニオン１１０の動きが禁止された時に、ピニオン１１０の駆動力は、ピニオン１１０の一つの歯からドリブンギヤ１０７の非ギヤ部１０７ａへ伝達される。この時、ピニオン１１０の一つの歯及びドリブンギヤ１０７の非ギヤ部１０７ａの一部（ピニオン１１０の歯が当接する部分）に荷重が集中する。

よって、ピニオン１１０の歯やドリブンギヤ１０７の非ギヤ部１０７ａが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１１０の歯幅を広くしたり、ドリブンギヤ１０７の歯の歯幅を広くしたり必要がある。このため、ギヤストッパが大型化する問題点がある。

又、ピニオン１１０の歯やドリブンギヤ１０７の非ギヤ部１０７ａが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１１０やドリブンギヤ１０７を高強度材で作らなければならない。このため、ギヤストッパが高コストとなる問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、小型化、低コスト化ができるギヤストッパを提供することにある。

請求項１に係る発明は、駆動ギヤと、該駆動ギヤと噛合する従動ギヤとからなるギヤ列に設けられ、前記駆動ギヤの動きを禁止するギヤストッパにおいて、前記従動ギヤに、前記駆動ギヤの複数の歯の側面を押して干渉し、前記駆動ギヤの動きを拘束する複数の突部を設け、前記従動ギヤの歯底面に、前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記駆動ギヤの歯の歯先の端面が当接する第１受け面を設けたことを特徴とするギヤストッパである。

請求項２に係る発明は、前記駆動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの回転軸を軸とする円柱部を設け、前記従動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの円柱部の周面と対向し、前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記周面が当接する第２受け面を設けたことを特徴とする請求項１記載のギヤストッパである。

請求項１−２に係る発明によれば、
前記従動ギヤに、前記駆動ギヤの複数の歯の側面を押して干渉し、前記駆動ギヤの動きを拘束する複数の突部を設けたことにより、駆動ギヤの動きが拘束された時、駆動ギヤの駆動力は、駆動ギヤの複数の歯から従動ギヤの複数の突部に分散されて伝達される。

よって、駆動ギヤの歯、従動ギヤの突部に大きな荷重が作用せず、駆動ギヤの歯の歯幅を広くしたり、従動ギヤの歯の歯幅を広くしたりする必要がない。このため、ギヤストッパの小型化ができる。

又、駆動ギヤの歯や、従動ギヤの突部が大きな荷重に耐えうるように、駆動ギヤや従動ギヤを高強度材で作る必要がない。このため、駆動ギヤや従動ギヤを安価な材料で製造でき、ギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、駆動ギヤや従動ギヤを高強度材で作る必要がないので、駆動ギヤや従動ギヤを例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、ギヤストッパの軽量化ができる。

前記従動ギヤの歯底面に、前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記駆動ギヤの歯の歯先の端面が当接する第１受け面を設けたことにより、駆動ギヤが拘束された時、駆動ギヤの歯に作用する荷重は、突部が歯の側面を押す荷重（曲げ荷重）と、従動ギヤの第１受け面が駆動ギヤの歯の歯先の端面を押す荷重（圧縮荷重）とに分散される。

よって、第１受け面がない場合に比べて、駆動ギヤの歯の側面を押す荷重（曲げ荷重）が減り、駆動ギヤの歯幅を広くする必要がない。このため、ギヤストッパの小型化ができる。

又、駆動ギヤの歯が大きな荷重に耐えうるように、駆動ギヤを高強度材で作る必要がない。このため、駆動ギヤを安価な材料で製造でき、ギヤストッパの低コスト化ができる。
更に、駆動ギヤを高強度材で作る必要がないので、駆動ギヤを例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、ギヤストッパの軽量化ができる。

請求項２に係る発明によれば、前記駆動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの回転軸を軸とする円柱部を設け、前記従動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの円柱部の周面と対向し、前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記周面が当接する第２受け面を設けたことにより、駆動ギヤの動きが拘束された時、駆動ギヤの駆動力は分散され、駆動ギヤの円柱部から第２受け面の経路でも伝達される。

よって、円柱部、第２受け面がない場合に比べて、駆動ギヤの歯に作用する荷重が減り、駆動ギヤの歯幅を広くする必要がない。このため、ギヤストッパの小型化ができる。
又、駆動ギヤの歯が大きな荷重に耐えうるように、駆動ギヤを高強度材で作る必要がない。このため、駆動ギヤを安価な材料で製造でき、ギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、駆動ギヤを高強度材で作る必要がないので、駆動ギヤを例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、ギヤストッパの軽量化ができる。

第１実施形態を説明する図で、図６に示したウインドレギュレータのピニオンとドリブンギヤとからなるギヤ列に適用した実施形態である。第２実施形態を説明する斜視図である。図２の分解斜視図である。図２のＢ方向矢視図である。図４の円柱部、受け部を取り除いた図である。ピニオンとセクタギヤとからなるギヤ列を用いたXアーム式のウインドレギュレータを示す図である。図６のギヤストッパを説明する図である。

『第１実施形態』
次に、図１を用いて本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、図６に示したウインドレギュレータのピニオンとドリブンギヤとからなるギヤ列に適用した実施形態である。

図において、ピニオン（駆動ギヤ）１は、ドリブンギヤ３に噛合している。
そして、ピニオン１が矢印Ａ方向に回転駆動され、ウインドガラスが最下位置まで降下すると、それ以上のウインドガラス１１３の降下を禁止するために、ドリブンギヤ３には、ギヤストッパとしてピニオン１の複数の歯１ａ、歯１ｂにそれぞれ同時に干渉し、ピニオン１の動きを拘束する複数の突部３ａ、突部３ｂが設けられている。

又、ドリブンギヤ３の歯底に、ピニオン１の歯先との間隔が漸次狭くなり、ピニオン１の複数の歯１ａ、歯１ｂと複数の突部３ａ、突部３ｂとが干渉した時に、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂの歯先の端面がそれぞれ同時に当接する第１受け面３ｃ、第１受け面３ｄが形成されている。

このような構成によれば、下記のような効果が得られる。
(1) ピニオン１の動きが拘束された時、ピニオン１の駆動力は、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂからドリブンギヤ３の突部３ａ、突部３ｂに分散されて伝達される。

よって、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂ及びドリブンギヤ３の突部３ａ、突部３ｂに大きな荷重が作用せず、ピニオン１の歯幅を広くしたり、ドリブンギヤ３の歯の歯幅を厚くしたりする必要がない。このため、ギヤストッパの小型化ができる。

又、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂや、ドリブンギヤ３の突部３ａ、突部３ｂが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１やドリブンギヤ３を高強度材で作る必要がない。このため、ピニオン１やドリブンギヤ３を安価な材料で製造でき、ギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、ピニオン１やドリブンギヤ３を高強度材で作る必要がないので、ピニオン１やドリブンギヤ３を例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、ギヤストッパの軽量化ができる。

(2) ピニオン１が拘束された時、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂに作用する荷重は、ドリブンギヤ３の突部３ａ、突部３ｂが歯１ａ、歯１ｂの側面を押す荷重（曲げ荷重）と、ドリブンギヤ３の第１受け面３ｃ、第１受け面３ｄがピニオン１の歯１ａ、歯１ｂの歯先の端面を押す荷重（圧縮荷重）とに分散される。

よって、第１受け面３ｃ、第１受け面３ｄがない場合に比べて、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂの側面を押す荷重（曲げ荷重）が減り、ピニオン１の歯幅を広くする必要がない。このため、更にギヤストッパの小型化ができる。

又、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１を高強度材で作る必要がない。このため、ピニオン１を安価な材料で製造でき、更にギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、ピニオン１を高強度材で作る必要がないので、ピニオン１を例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、更にギヤストッパの軽量化ができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態では、ドリブンギヤ３の突部が２つの場合で説明したが、２つに限定するものではなく、３以上あってもよい。

また、上記実施形態のギヤストッパは、下記(A)、(B)の２つの構成とした。
(A) ピニオン１の複数の歯１ａ、歯１ｂにそれぞれ同時に干渉し、ピニオン１の動きを拘束する複数の突部３ａ、突部３ｂ。

(B) ドリブンギヤ３の歯底に、ピニオン１の歯先との間隔が漸次狭くなり、ピニオン１の複数の歯１ａ、歯１ｂと複数の突部３ａ、突部３ｂとが干渉した時に、ピニオン１の歯１ａ、歯１ｂの歯先の端面がそれぞれ同時に当接する第１受け面３ｃ、第１受け面３ｄ。

しかし、ギヤストッパとして、(A)の構成だけでもよいし、(B)の構成だけでもよい。
『第２実施形態』
図２−図５を用いて第２実施形態を説明する。本実施形態は、ピニオンとラックとからなるギヤ列に適用した実施形態である。図２は斜視図、図３は図２の分解斜視図、図４は図２のＢ方向矢視図、図５は図４の円柱部、受け部を取り除いた図である。

これらの図において、駆動ギヤであるピニオン１０は、従動ギヤであるラック１３に噛合している。
ピニオン１０は、歯が形成されたピニオン本体部１１と、ピニオン本体部１１の側部に形成され、ピニオン本体部１１の回転軸を軸とし、ピニオン本体部１１の歯の歯先円と同じ径の円柱部１２とからなっている。

一方、ラック１３は、ピニオン１０のピニオン本体部１１の歯が噛合する歯が形成されたラック本体部１４と、ラック本体部１４の端部の側部に形成され、ピニオン１０の円柱部１２の周面と対向する面を有する受け部１５とからなっている。

ラック１３の端部側には、矢印Ｃ方向に回転駆動されるピニオン１１の動きを禁止するギヤストッパが形成されている。本実施形態のギヤストッパは、下記(C)−(E)の３つの構成よりなっている。

(C) ラック本体部１４には、矢印Ｃ方向に回転駆動されるピニオン本体部１１の複数の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃにそれぞれ同時に干渉し、ピニオン１０の動きを拘束する複数の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃが設けられている。

(D) ラック本体部１４の歯底に、ピニオン本体部１１の歯先との間隔が漸次狭くなり、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃと、ラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃとが干渉した時に、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃの歯先の端面がそれぞれ同時に当接する第１受け面１４ｄ、第１受け面１４ｅ、第１受け面１４ｆが形成されている。

(E) ラック１３の受け部１５に、ピニオン１０の円柱部１２の周面と対向し、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃと、ラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃとが干渉した時に、ピニオン１０の円柱部１２の周面が当接する第２受け面１５ａ形成する。

このような構成によれば、下記のような効果が得られる。
(1) ピニオン１０の動きが拘束された時、ピニオン１０の駆動力は、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｂからラック１３のラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃに分散されて伝達される。

よって、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃ及びラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃに大きな荷重が作用せず、ピニオン本体部１１の歯の歯幅を広くしたり、ラック本体部１４の歯の歯幅を広くしたりする必要がない。このため、ギヤストッパの小型化ができる。

又、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃや、ラック本体部１４の突部４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１０やラック１３を高強度材で作る必要がない。このため、ピニオン１０やラック１３を安価な材料で製造でき、ギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、ピニオン１０やラック１３を高強度材で作る必要がないので、ピニオン１０やラック１３を例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、ギヤストッパの軽量化ができる。

(2) ピニオン１０が拘束された時、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃに作用する荷重は、ラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃが歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃの側面を押す荷重（曲げ荷重）と、ラック本体部１４の第１受け面１４ｄ、第１受け面１４ｅ、第１受け面１４ｆがピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃの歯先の端面を押す荷重（圧縮荷重）とに分散される。

よって、第１受け面１４ｄ、第１受け面１４ｅ、第１受け面１４ｆがない場合に比べて、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃの側面を押す荷重（曲げ荷重）が減り、ピニオン本体部１１の歯幅を広くする必要がない。このため、更にギヤストッパの小型化ができる。

又、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃが大きな荷重に耐えうるように、ピニオン１０を高強度材で作る必要がない。このため、ピニオン１０を安価な材料で製造でき、更にギヤストッパの低コスト化ができる。

更に、ピニオン１０を高強度材で作る必要がないので、ピニオン１０を例えばエンジニアリングプラスチック等の軽い材料で作ることが可能となり、更にギヤストッパの軽量化ができる。

(3) ピニオン１０の動きが拘束された時、ピニオン１０の駆動力は分散され、ピニオン１０の円柱部１２からラック１３の受け部１５の第２受け面１５ａへの経路でも伝達される。

よって、円柱部１２、第２受け面１５ａがない場合に比べて、ピニオン本体部１１の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃの側面を押す荷重（曲げ荷重）が減り、ピニオン本体部１１の歯幅を広くする必要がない。このため、更にギヤストッパの小型化ができる。

(4) 図４に示すように、ラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃが、ピニオン本体部１１の複数の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃにそれぞれ同時に干渉した時のピニオン本体部１１の歯１１ａと、ラック本体部１４の突部１４ａとの当接部Ｔａ、ピニオン本体部１１の歯１１ｂと、ラック本体部１４の突部１４ｂとの当接部Ｔｂ、ピニオン本体部１１の歯１１ｃと、ラック本体部１４の突部１４ｃとの当接部Ｔｃは、ピニオン１０の回転中心軸から異なる距離にある。そして、当接部Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃからピニオン本体部１１の各歯１１ａ、１１ｂ、１１ｃの側面を押す荷重Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの方向は、それぞれ異なる。この場合、荷重Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの幾つかは、半径方向に大きな分力を及ぼすので、力の分散を図れる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態では、ラック１３の突部が３つの場合で説明したが、３つに限定するものではなく、２でもよいし、４以上あってもよい
又、円柱部１２の径は、ピニオン１０の歯の歯先円と同じ径としたが、歯先円より小さな径であってもよいし、大きな径であってもよい。

更に、ピニオン１０の円柱部をピニオン本体部１１の両側部に、ラック１３の受け部をラック本体部１４の両側部に設けてもよい。
又、更に、上記実施形態では、ラック本体部１４の突部１４ａ、突部１４ｂ、突部１４ｃが、ピニオン本体部１１の複数の歯１１ａ、歯１１ｂ、歯１１ｃにそれぞれ同時に干渉した時のピニオン本体部１１の歯１１ａと、ラック本体部１４の突部１４ａとの当接部Ｔａ、ピニオン本体部１１の歯１１ｂと、ラック本体部１４の突部１４ｂとの当接部Ｔｂ、ピニオン本体部１１の歯１１ｃと、ラック本体部１４の突部１４ｃとの当接部Ｔｃは、ピニオン１０の回転中心軸から異なる距離にあった。しかし、当接部Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、、ピニオン１０の回転中心軸を中心とするピッチ円上にあるようにしてもよい。この場合、当接部Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃからピニオン本体部１１の各歯１１ａ、１１ｂ、１１ｃの側面を押す荷重Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃは、同一方向となる。

又、更に、第１実施形態のピニオンの側部に円柱部を設け、ドリブンギヤの側部に、円柱部の周面と対向し、ピニオンの歯とドリブンギヤの突部とが干渉した時に、円柱部の周面が当接する第２受け面を有する受け部を設けてもよい。

又、上記実施形態のギヤストッパは、(C)-(E)の３つの構成とした。しかし、ギヤストッパとして、(C)(D)、(C)(E)、(D)(E)のように、３つの構成のうちから適宜選択した２つの構成の組み合わせであってもよい。更に、ギヤストッパとして、(C)だけ、(D)だけ、(E)だけのように、１つの構成だけであってもよい。

１ピニオン
１ａ、１ｂ歯
３ドリブンギヤ
３ａ、３ｂ突部

Claims

駆動ギヤと、該駆動ギヤと噛合する従動ギヤとからなるギヤ列に設けられ、前記駆動ギヤの動きを禁止するギヤストッパにおいて、
前記従動ギヤに、
前記駆動ギヤの複数の歯の側面を押して干渉し、前記駆動ギヤの動きを拘束する複数の突部を設け、
前記従動ギヤの歯底面に、
前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記駆動ギヤの歯の歯先の端面が当接する第１受け面を設けたことを特徴とするギヤストッパ。
前記駆動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの回転軸を軸とする円柱部を設け、
前記従動ギヤの側部に、前記駆動ギヤの円柱部の周面と対向し、前記駆動ギヤの複数の歯と前記複数の突部とが干渉した時に、前記周面が当接する第２受け面を有する受け部を設けたことを特徴とする請求項１記載のギヤストッパ。