JP5972897B2 - 特に自動車アクチュエータ用のギア対 - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車アクチュエータ用のギア対に関する。

自動車の窓用のアクチュエータ、あるいは空調ユニットに存在する、遮断または混合フラップなどのフラップ用のアクチュエータを、例として挙げることが可能である。

そのようなアクチュエータのギア対は、急速な、さらには激しい動きを引き起こすことがあり、次いで、大きな振動を生成する場合があり、それは、ギア対の動作の間に、これらの振動が生成される程度まで、揺動が増加するためである。

これは、よって、乗員空間内に、乗員にとって比較的不快な雑音をもたらすことがある。

したがって本発明の目的は、例えば自動車の乗員によって知覚される雑音を減少させるために、生成される振動を制限することである。

このために、本発明は、第１の内側駆動ホイールと、第１のホイールと同軸の、少なくとも１つの第２の外部歯付きホイールと、を備える、特に自動車アクチュエータ用のギア対に関し、ギア対は、第１のホイールと第２のホイールとの間の空間の少なくとも一部を満たすように、前記第１のホイール（３）と前記第２のホイール（５）との間に挿入される減衰手段をさらに備えることを特徴とする。

ギア対は、さらに、別々または合わせて採用される、以下の特徴の１つまたは複数を備えてもよい。

− 第１のホイールと第２のホイールとは、第１のプラスチック材料から製造され、減衰手段は、ホイールの第１のプラスチック材料の減衰係数よりも大きな減衰係数を有する、第２の材料から製造される。

− 減衰手段は、第１のホイールと第２のホイールの間の空間を完全に満たすように配置される。

− 減衰手段は、概ね実質的な王冠形状である。

− ギア対は、一方では減衰手段と第１のホイールとの間、他方では減衰手段と第２のホイールとの間の相補的形状によって、ホイールの間での角変位を制限する手段を備える。

− 減衰手段は、その内面にあって、反対側に位置する第１のホイールの外面に設けられた第１の歯を補完する内歯と、その外面にあって、反対側に位置する第２のホイールの内面に設けられた第２の歯を補足する外歯と、を有する。

− 第１のホイールは、その外面に、第２のホイールに向けて延びる少なくとも１つの第１のリブを有し、第２のホイールは、その内面に、互いに平行であり第２のホイールから放射状に突出する、少なくとも２つの第２のリブを有し、第２のリブは、第１のホイールに向けて延び、概ね実質的なＵ字形状であり、第１のホイールの第１のリブの全てまたは一部が延びる空間を区切る。

− 第１のホイールは、第１のリブの数に応じて、事前定義された間隔角度で均一に分配される、事前定義された数の第１のリブを有し、第２のホイールは、事前定義された数の第１のリブの数に応じて、第２のホイールに対する第１のホイールの角変位のための止め部を対で区切る、第２のリブの対を備える。

− 第１のホイールは、それぞれ９０°の角度を通してオフセットされる４つの第１のリブを有し、第２のホイールは、概ね実質的な”Ｕ”字状の形を対で形成する８つの第２のリブを有し、”Ｕ”字状の形は、それぞれ９０°の角度でオフセットされる。

本発明は、また、上に定義されたギア対の製造方法に関し、この方法は、第１の駆動ホイールと、第２の歯付きホイールとを、第１のプラスチック材料でモールド成形するステップと、減衰手段を、第１の材料よりも大きな減衰係数を有する第２の材料でモールド成形するステップと、を含むことを特徴とする。

１つの実施形態によれば、モールド成形ステップは、同一の工程で行われる。

１つの製造変形例によれば、減衰手段は、第１および第２のホイールをオーバーモールド（被せ成形、overmolding）するステップにより製造される。

非限定の例として与えられた以下の説明および添付の図面を読むことにより、本発明の他の特徴および利点がより明らに理解されるであろう。

第１の実施形態に係るギア対の模式図。 第２の実施形態に係るギア対の模式図。 第３の実施形態に係るギア対の模式図。 第４の実施形態に係るギア対の模式図。 第５の実施形態に係るギア対の模式図。

これらの図において、実質的に同一の要素は、同一の参照番号を有する。

本発明は、特に、例えば車両の窓用または空調ユニット内のフラップ用のアクチュエータなどの、自動車のアクチュエータ用のギア対に関する。

（第１の実施形態）
図１は、このようなギア対１の第１の実施形態を示す。

ギア対１は、”サンドイッチ”状の構造を有し、すなわち、
− 駆動ホイールと呼ばれる、第１の内側ホイール３と、
− 第１のホイール３と同軸の、少なくとも１つの第２の外側ホイール５と、
− 内側ホイール３と外側ホイール５の間にある減衰手段７と、を備える。

第１の内側ホイール３は、ギア対１の駆動軸（図示せず）に固定されるように構成される。

この第１の内側ホイール３は、第１のプラスチック材料から製造される。

第２の外側ホイール５は第１のホイール３によって駆動される歯付きホイールである。この第２のホイール５も、プラスチック材料、例えば内側ホイール３と同じ第１のプラスチック材料から製造される。

減衰手段７自体は、内側ホイール３と外側ホイール５に用いられる第１のプラスチック材料よりも大きな減衰係数を有する、エラストマー材料、シリコーンまたは任意の他の材料などの、第２の軟質材料から製造される。

例として、一般的に用いられる材料は、一般的にＰＯＭと呼ばれるポリオキシメチレン、ポリアミド６６（ＰＡ ６６）、ＰＰＧＦＸＸである。

ギア対１の振動を可能な限り減少させるために、内側ホイール３と外側ホイール５の間の空間を減衰手段７によって完全に満たすことを選択可能である。

減衰手段７は概ね王冠形状であり、よって、変形可能な王冠７を形成する。

従来の解決策と比べて、この第１の実施形態の変形可能な王冠７は、ねじれに関するより大きな減衰能力をギア対に付与し、これにより、揺動の伝達の減少を促進する。

（第２の実施形態）
図２に示される第２の実施形態によれば、減衰手段７は内側ホイール３と外側ホイール５の間の空間全体には配置されないが、代わりに、所与の割合に従って配置される。よってこの減衰手段７は、第２の材料を全く持たない開口８を有する。開口８は、非限定の例として、一般的に、実質的に円弧状の形を有してもよく、例えば第１のホイール３を中心に均一に分配される。

よって、これらの開口８により、減衰手段７は概ね実質的に透かし彫りの王冠の形となっている。

この配置により、揺動の結果生じる振動が僅かに制限された状態で、駆動軸のトルク（図示せず）を外側ホイール５に伝達できる。

減衰手段７の配置の幾何学的形状の選択は、伝達されるべきトルクと、減少されるべき振動との関数として決定される。

このようにして、このようなギア対１は、実質的に透かし彫りの王冠の形の、変形可能な減衰手段７を備える。このようなギア対１は、ねじれに関する減衰力を好適に提供する。この減衰力は、中空でない種類、すなわち、図１に示すように、減衰手段７が内側ホイール３と外側ホイール５の間の空間の全てを満たすギア対の減衰力よりも大きい。

透かし彫り空間または開口８は、揺動の伝達が減少されることを好適に可能とし、一方で、図１に示される第１の実施形態のように、透かし彫り空間を持たないギア対と比べて、質量の利益に貢献する。

これら２つの実施形態の変形または追加として、例えば、一方では減衰手段７と第１の内側ホイール３との間、他方では減衰手段７と第２の外側ホイール５との間の相補的形状によって、内側ホイール３と外側ホイール５の間の角変位を制限する手段を設けることが可能である。

（第３の実施形態）
図３に示される第３の実施形態は、トルクの伝達を増加させるとともに、２つのホイール３および５の間での角変位を制限するために、内側ホイール３が１つまたは複数の第１のリブ９を有し、また、外側ホイール５も１または複数対の第２のリブ１１を有することが、図２に示される第２の実施形態と異なる。

より正確には、この第３の実施形態によれば、第１のホイール３は、減衰手段７とは反対側のその外面３ａに、少なくとも１つの、第２のホイール５に向けて延びる第１のリブ９を有する。

相補的に、第２のホイール５は、減衰手段７と反対のその内面５ａに、少なくとも２つの第２のリブ１１を有し、これらのリブは互いに平行であり、第２のホイール５から放射状に突出し、第１のホイール３に向けて延び、かつ概ね実質的にＵ字形状である。より具体的には、２つの第２のリブ１１は、空間ｅを区切る”Ｕ”字の側方部材を形成し、この空間ｅは第１のホイール３の第１のリブ９の領域に実質的に配置される。

一対の第２のリブ１１は、第２のホイール５に対する第１のホイール３の角変位のための止め部を区切る。

したがって、内側ホイール３および外側ホイール５の、これら第１のリブ９と第２のリブ１１との領域、より具体的には、１つの対の２つの第２のリブ１１によって形成され、よって第１のリブ９の周りにある空間ｅに、減衰手段７は配置されてもよい。

さらに、示される例によれば、第１のホイール３は４つの第１のリブ９を有し、これらはその内面３ａに渡って均一に分配され、よって、それぞれ９０°の角度で実質的にオフセットされる。

同様に、第２のホイールは、それぞれ第１のリブ９に中心が合わされた”Ｕ”字状の形を形成する、４対の第２のリブ１１を有する。よって、これら”Ｕ”字状の形の中心も９０°の角度で実質的にオフセットされる。

勿論、任意の他のリブ９の配置と、任意の他のオフセット角度とを提供することが可能である。

よって、好適なやり方では、この第３の実施形態において、内側ホイール３は少なくとも２つの第１のリブ９を備え、外側ホイール５は第２のリブ１１の同数の対を備える。

非限定のやり方で、内側ホイール３は、外側ホイール５の４対の第２のリブ１１によって区切られた空間ｅ内に部分的に配置される、４つの第１のリブ９を備える。

不図示の実施形態によれば、ホイール５に対するホイール３の角変位を制限するリブは、各ホイール３および５の内周面または外周面上での均一な分配に従わず、このことは、雑音を減少する有益な効果を有し、雑音の共振または増幅のどのような効果も防止する。この理由から、リブ９またはリブ１１の対を分離する角度は異なっている。

また、図４および図５に示されるように、内側ホイール３と外側ホイール５との間の空間を完全に満たし、内側ホイール３と外側ホイール５の間の角変位を制限する手段をさらに設けることを選択することも可能である。

（第４の実施形態）
図４に示される第４の実施形態によれば、減衰手段７は、図１の第１の実施形態と同様に、２つのホイール３および５の間の空間全体を満たし、第１の内側ホイール３は、その外面３ａに１つまたは複数のリブ９を有し、第２の外側ホイール５は、その内面５ａに、第３の実施形態で説明したように、１または複数対の第２のリブ１１を有する。

よって、第３の実施形態と同様に、内側ホイール３は少なくとも２つの第１のリブ９を備え、外側ホイール５は第２のリブ１１の同数の対を備える。

非限定のやり方で、内側ホイール３は、外側ホイール５の４対の第２のリブ１１によって区切られた空間ｅ内に部分的に配置される、４つの第１のリブ９を備える。

不図示の実施形態によれば、ホイール５に対するホイール３の角変位を区切るためのリブは、各ホイール３および５の内周面または外周面に渡って均一な分配に従わず、このことは、雑音減少の有益な効果を有し、雑音の共振または増幅のどのような影響も防止する。この理由から、リブ９またはリブ１１の対を分離する角度は異なっている。

第３および第４の実施形態において、リブ９，１１を用いて相補的形状を述べた。しかし勿論、一方では減衰手段７と第１の内側ホイール３との間で、他方では、減衰手段７と第２の外側ホイール５との間で、任意の他の相補的形状を提供することが可能である。

（第５の実施形態）
例として、第５の実施形態によれば、歯１３ａ，１３ｂおよび１５ａ，１５ｂによって、相補形状がもたらされる。

より具体的には、第１の内側ホイール３はその外面３ａに第１の歯１３ａを有し、減衰手段７は、第１のホイール３の外面３ａに面するその内面７ａに、第１のホイール３の第１の歯１３ａを補完する内歯１３ｂを有する。

同様に、第２の外側ホイール５はその内面５ａに第２の歯１５ａを有し、減衰手段７は、第２のホイール５の内面５ａに面するその外面７ｂに、第２のホイール５の第２の歯１５ａを補完する外歯１５ｂを有する。

歯１５ａおよび１５ｂは実質的に正弦波の形状を有し、この形状は角変位を漸進的に制限する傾向があり、一方で、ねじれに関する減衰の能力を維持する。図１の第１の実施形態に係るギア対と比べて、図５のギア対は、従来のギア対のトルク伝達と同様のやり方であっても、トルク伝達を増加させる。

このようにして、回転移動の間に生成される振動が有効に制限され、一方で、駆動軸トルクが、第２の外側ホイールに伝達される。

さらに、説明されたこれら全ての実施形態に関して、ギア対１を製造する方法は、第１のプラスチック材料から、ギア対１の第１のホイール３および第２のホイール５がモールド成形される少なくとも１つのステップと、より大きな減衰係数を有する第２の材料から減衰手段７がモールド成形されるステップと、を備える。

これらのステップは、同じ工程によって実行してもよく、これは、例えば二重注入プレスにおいて、”ワンショットプロセス”と呼ばれる。

減衰手段７は、例えば、第１のホイール３および第２のホイール５をオーバーモールド成形（overmolding、被せモールド成形）するステップによって製造されてもよい。

サンドイッチ構造を有するこのようなギア対１は、よって、アクチュエータにおいて用いられてもよく、アクチュエータの動作の間に生成される雑音が制限されること、および特に、自動車の乗員空間の乗員の快適性を改善することを可能にする。

これは、乗員空間内で伝播する振動を減少させるために、ギア対自体内で振動の生成が制限されるためである。

Claims (5)

1. 第１の内側駆動ホイール（３）と、
   前記第１のホイール（３）と同軸の、少なくとも１つの第２の外部歯付きホイールと、を備える、自動車アクチュエータ用のギア対であって、
   前記第１のホイール（３）と前記第２のホイール（５）との間の空間の少なくとも一部を満たすように、前記第１のホイール（３）と前記第２のホイール（５）との間に挿入される減衰手段（７）をさらに備え、
   前記第１のホイール（３）および前記第２のホイール（５）は、第１のプラスチック材料から製造され、
   前記減衰手段（７）は、第２の材料から製造され、
   前記第２の材料は、前記ホイール（３，５）の第１のプラスチック材料の減衰係数よりも大きな減衰係数を有し、
   前記減衰手段（７）は、前記第２の材料を全く持たない開口（８）を有し、
   一方では前記減衰手段（７）と前記第１のホイール（３）との間、他方では前記減衰手段（７）と前記第２のホイール（５）との間の相補的形状によって、前記ホイール（３，５）の間の角変位を制限する手段を備え、
   − 前記第１のホイール（３）は、前記第１のリブの数に応じて、事前定義された間隔角度で均一に分配される、事前定義された数の第１のリブ（９）を有し、
   − 前記第２のホイール（５）は、前記事前定義された数の第１のリブ（９）の数に応じて、前記第２のホイールに対する前記第１のホイールの角変位のための止め部を対で区切る、第２のリブ（１１）の対を備える
   ことを特徴とするギア対。
2. − 前記第１のホイール（３）は、それぞれ９０°の角度を通してオフセットされる４つの第１のリブ（９）を有し、
   − 前記第２のホイール（５）は、概ね実質的に”Ｕ”字状の形を対で形成する８つの第２のリブ（１１）を有し、前記”Ｕ”字状の形は、それぞれ９０°の角度でオフセットされることを特徴とする請求項１に記載のギア対。
3. 請求項１に記載のギア対の製造方法であって、
   − 前記第１の駆動ホイール（３）と、前記第２の歯付きホイール（５）とを、第１のプラスチック材料でモールド成形するステップと、
   − 前記減衰手段（７）を、前記第１の材料よりも大きな減衰係数を有する第２の材料でモールド成形するステップと、を含むことを特徴とする製造方法。
4. 前記モールド成形ステップは、同一の工程で行われることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
5. 前記減衰手段（７）は、前記第１および第２のホイール（３，５）をオーバーモールド成形するステップにより製造される、ことを特徴とする請求項３に記載の製造方法。

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