JP2000510560A - 車両設備駆動用モータ減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 このモータ減速装置は回転子軸を具備した回転子、前記軸のエンドレススクリュと噛み合う歯車（３）を含む減速ギアボックス（２）、前記歯車内に収容されかつそこへ固定されて前記歯車と一体的に回転するダンパ（５）から成り、この単一片ダンパは前記歯車の半径方向のフィン（７）を収容すると同時に出力部材（１１）を駆動する要素（１０）を収容する構成の複数の周辺切欠き（８）を有し、前記切欠きの縁部は面取り（９０）されている。前記面取りはトルクの関数として前記ダンパの角偏向を漸次的にしかつ前記歯車のハブへの自動的固定を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】 車両設備駆動用モータ減速装置 本発明の主題はモータ減速装置、特に回転子軸、シール手段と共にダンパを含 む歯車と噛み合うエンドレススクリュを含む減速ギアボックス、およびダンパに より回転する出力部材を具備した回転子から成るタイプの車両設備を駆動するた めのモータ減速装置に関する。 現在のモータ減速装置の減速ギアボックスは次の部品で構成される。即ち、歯 車、ハブ、リップシール、カバー、窓昇降機ケーブル等のケーブルを巻取るプラ スチックドラム、または焼成鋼で形成されたピニオン、およびオーバーモールド されたプラスチックハブから成る。 この構成は比較的多数の部品を含み、このことは製造コスト高に繋がる。 更に、モータ減速装置に取付けた軸の線に軸方向の遊びが生じる。この軸方向 の遊びは、その収容ハウジング内に端から端まで設置された組立体の各種部品（ 軸、ストッパ、ボックス、ケース等）の体積の全体的広がりによるものである。 従来、この軸方向の遊びは回転子軸の孔に対面するボックスの端に収容された 螺子を手動操作することにより補正され、かつ同時にシールを形成する接着剤に より固定されている。このような調整法が長時間を要し、そのためにモータ減速 装置の製造コストを高価にする。 米国特許第５，１６９，２４５号は軸方向の遊びを、回転子軸の端部に軸方向 スラストを与えるコイルばねを使用し、このばねの一 部を挿入し、所定量の圧縮力を加えたときにボックスのショルダにばねの一部を 当接させることにより補正する。かかる装置において、ばねは軸力の作用により 圧縮し、かつモータ減速装置の回転方向が転換するときにばね内に蓄積されたエ ネルギは突然解放される。そのようにして、回転子軸の反対端部が固定子の端部 を激しく付勢し、これが非常に煩いノイズの原因になる。 最後に、他の問題は、リングがモータ減速装置の軸と固定子間で縮むことであ る。これは固定子の端部におけるハウジングの直径が不規則である結果としてリ ングの内径が変化することによる。従って、軸とリング間の半径方向の間隙が不 規則となり、これが軸の煩い振動原因となる。 本発明の課題は、既知モータ減速装置と比較してその構造が簡略化され、従っ て、低製造コストのモータ減速装置を製造することにある。 本発明は、また、軸の振動を減少するために、回転子軸と固定子間に挿入され るリングと回転子軸間の内径の制御をより良くすることを課題とする。 本発明の他の課題は、簡単、効果的かつ安価で、調整装置の損傷の危険を伴う わない手段を使用することによりモータ減速装置の軸線の軸方向の遊びを自動的 に補正することにある。 本発明によれば、シール手段は歯車の環状壁、および前記環状壁とボックスの 壁間に配置されたシールから成り、このシールは前記ボックスに固定されかつ前 記環状壁上に慴動により当接するか、または前記環状壁に固定されかつ前記ボッ クス上に慴動により当接して前記シールの少なくとも１つのリップと前記環状壁 間にシールを形成する。 本発明の１つの特徴によれば、ダンパは１片として形成され、一 方で歯車の半径方向のフィンを収容し、かつ他方で出力部材を駆動するための要 素を収容するように設計さた複数の周辺切欠きを有し、かつこの切欠きの縁部は 面取りされている。 本発明の１形態によれば、前記ダンパはその少なくとも一面上に前記歯車と前 記出力部材とにより画定されかつ圧縮時に前記ダンパの膨張に必要な容積を提供 するキャビティ内にセンタリングする手段を具備する。 前記ダンパの面取りは２重の利点を有する。即ち、一方でトルクの関数として ダンパの角偏向を漸次的にし、他方で、ダンパの前記歯車のハブ上への自動的固 定をより容易にする。 本発明の他の特徴によれば、モータ減速装置は前記ダンパ、前記シール、およ び前記歯車と同軸のドラムで構成される出力部材から成り、このダンパは歯車内 に収容され、そこに固定されてそれらが一体として回転するようになっている。 前記ドラムは特にケーブル操作式の窓昇降機用のケーブルを受けることを目的と している。このドラムは前記ダンパに固定するための手段を有し、この両者が一 体として回転するようになっている。 前記固定手段は前記ダンパと共働する前記ドラムのフィンガ部で構成されてよ い。 このように、前記ダンパそれ自体は前記ドラムを、中間プラスチックハブに代 って、直接的に駆動する。従って、中間プラスチックハブは省略できるので系の 部品数を減少させる。 本発明の他の特徴によれば、前記出力部材は前記歯車内のハブを有する単一片 として形成されたピニオンであり、好適には焼成鋼で形成される。このピニオン とハブの単一片形態は焼成ピニオン上にハブをオーバーモールドすることにより 形成される対応する従来部品のコストとの比較で製造コストを節減する。 本発明の他の特定形態によれば、軸方向の遊びを自動調整する手段は弾性材に より形成された減衰ストッパ、およびこのストッパ内に埋設された金属ワッシャ から成り、軸方向の遊びを自動的に補正するためにその軸の端部は予備荷重によ り前記ワッシャを付勢する。 このストッパ装置はモータ減速装置が作動するときに前記ダンパにより加わる 軸方向の圧縮荷重を所定値に制限することができる。 更に、コイルばねではなく弾性ダンパを使用することによりコイルばねに関す る欠点を解消する。実際に、弾性要素は弾性材料の分子鎖間の内部摩擦による変 形のエネルギのいくらかを吸収する性質を有する。この軸受け力により生するエ ネルギのいくらかの吸収はモータの方向転換時の煩いノイズ音を相当に減衰する ことができる。 前記ダンパによる最大力は標準的力によれば、例えば、１００ニュートンであ る。この値を越えて、モータ減速装置の運転時に回転子軸により伝達される軸力 がストッパ装置を介してボックスの壁上に加わり、かつこれは前記ダンパが過剰 軸力により損傷を受ける危険性を解消する。 前記剛性ストッパは前記回転子軸の軸を中心に回転することを防止する手段を 具備するのが有利である。 本発明の他の特徴および利点は非制限例として添付図面を参照する次の説明か ら明らかにされるであろう。 図１は本発明によるモータ減速装置、特に減速ギアボックスの１形態の部分分 解図である。 図１Ａはギアボックスの壁と歯車のカラー間のシールの図１の２２の部分断面 図である。 図２は回転子軸の１端部とギアボックスの壁の長手立面部分断面 拡大図であり、本発明による軸方向の遊びを自動的に調整するための手段を示す 。 図３は回転子軸の１端部と固定子の長手立面部分断面拡大図であり、回転子軸 と固定子間に挿入された本発明によるリングの１形態を示す。 図４はモータ減速装置の出力部材を構成してよいピニオンの斜視図である。 図５は本発明による軸線における軸方向の遊びを自動補正する装置を具備した モータ減速装置の長手立面部分断面図である。 図６は回転子軸の端部とギアボックスの壁間の軸方向の遊びを調整する手段の １形態の図１よりも拡大した部分断面図であって、その装置は負荷を加える前の 静止位置にある。 図７は図６の７／７線の断面図である。 図８は軸線上に組立られたモータ減速装置の無負荷位置の軸方向の遊びを自動 調整する装置を示す図６と同様の図である。 図９はモータ減速装置の作動時の位置における装置を示す図８と同様の図であ る。 図１０は自動遊び補正装置のダンパにより加わる圧縮力の関数としてモータ減 速装置の軸線上へギアボックスにより伝達される軸力の変化を示すグラフである 。 図１から４に示されたモータ減速装置は特に電動窓昇降機等の車両駆動設備用 を意図している。 このモータ減速装置は１端部１が図示された（図２）回転子軸を具備した回転 子（図示せず）、前記回転子軸に垂直にその軸４上に取付けられた歯車３を含む 減速ギアボックス２から成る。ギアボックスは歯車３と噛み合うエンドレススク リュ（図示せず）から成る。モータ減速装置は更に歯車３内に収容されかつその ハブ６と同心 に取付けられる単一片ダンパ５を含み、これは好適にはエラストマー等の弾性材 により形成されるダンパ５の半径方向の対応する切欠き８に係合する半径方向の フィン７を更に含む。切欠き８の縁部は面取り面９０に形成されている。 ダンパ５は歯車３と出力部材１１との間に画定されるキャビティ内にセンタリ ングする手段を少なくともその１面上に具備する。この例において、これらの手 段はダンパ５のレスト（ｒｅｓｔ）と一体成形されてその面から突出するスタッ ド９８で構成される。スタッド９８は上述のセンタリング作用を付与しかつ圧縮 されるときにダンパ５の膨張に必要な容積を提供する。 最後に、減速ギアボックス２はダンパ５ならびに歯車３と同軸の環状シール９ およびドラム１１を含む。このドラムは特にケーブル操作式窓昇降機のケーブル を受けることが意図されかつモータ減速装置の出力部材を構成する。シール９は 減速ギアボックス３へ圧力嵌めされる金属ワッシャ４０（図１Ａ）上に、例えば オーバーモールド（overmoulding）により製造される。シール９は歯車３の内部 環状壁１２に慴動して当接する少なくとも１つのリップ９ａを有する。環状壁１ ２は、歯車３−ハブ６間の結合がこのハブの外側であって軸４と歯車３間に挿入 されないので必要である。 他の形態として、前記シールはカラーに固定でき、かつそのリップはギアボッ クス２の壁上を慴動する構成であってよい。 内部環状壁１２は歯車３の歯に対して長手方向でドラム１１に向かって僅かに 突出する。環状壁１２とボックス２の壁１３間に設置される環状シール９は、こ のようにして、カバー設置の必要なく、ギアボックスをシールする。 この目的から、例えばギアボックスに弾性係止するタブ１４により、シール９ はギアボックス２の壁１３に固定し、かつ慴動させて 環状壁１２の周辺に付勢するか、または例えば環状壁１２と歯車３の基部間の空 間へ堅く取付ける等の適宜手段により環状壁へ固定し、かつ慴動させて壁１３に 付勢する。 ドラム１１はダンパ５に固定する手段を具備し、それによりダンパと一体的に 回転する。この図示形態において、この固定手段はドラム１１のフィンガ部１０ で構成され、フィンガ部１０が半径方向の対応する切欠き８と係合する。例えば ６個の切欠き８が形成され、その内の３個がフィンガ１０を受け、かつ他の３個 がフィン７を受ける。この構成によって、従来使用されていたモータ減速装置の 中間プラスチックハブを省略でき、ダンパ５はドラム１１を直接的に駆動する。 本発明の他の形態において、モータ減速装置は歯車３の環状壁１２の内側にハ ブ１７（図４）を有する単一片として形成されたピニオン１６で構成される出力 部材１５を含む。出力部材１５は好適には焼成鋼で形成される。ハブ１７は対応 する切欠き８と係合するフィンガ３０を具備して出力部材１５のダンパ５への固 定を可能にし、それにより両者が一体的に回転する。 モータ減速装置は回転子軸の端部１とギアボックス２の壁１８（図２）間の軸 方向の遊びを自動調整する手段を具備する。この図示例において、この調整手段 はゴム等の弾性材で形成され、壁１８によりこの点で画定される容積を充填する 減衰ストッパ１９、およびそのストッパ１９に埋設された金属ワッシャ２１から 成る。更に精確には、ワッシャ２１は軸１に対面するストッパ１９面内に収容さ れ、それによりワッシャ２１の表面はストッパ１９を横切る面と融合する。 軸１の端部はワッシャ２１を付勢するプラスチックキャップに固定されている 。回転子軸１、端キャップ２２、ワッシャ２１、およ びダンパ１９により構成される組立体は軸１の軸方向の遊びを自動補正するため に壁１８内に僅かに予備負荷を与えて取付けられる。 モータ減速装置の他の特徴によれば、ストッパ１９の反対端部である回転子軸 の端部２３は半径方向の２段部２５，２６により形成されたリングベアリング２ ４内に取付けられる。 第１段部２５は付勢する固定子２０の内壁の直径に等しい外径を有し、他方、 その内径ｄ１は軸２３の外径ｄよりも大きい。第２段部２６は付勢する軸２３の 外径ｄと同一内径を有し、かつ外径ｄ２は固定子２０の内壁の直径よりも小さい 。 このように、回転子軸の端部２３と第１段部２５間に環状ギャップ２７、およ び第２段部２６と固定子２０間に環状ギャップ２８が形成される。 軸２３と接触する第２段部２６上でその直径が、固定子２０の内壁からギャッ プ２８をおいた寸法であることから、変化することがないので、この段付きリン グ２４は軸２３の遊びの制御を改良する。従って、この壁の不規則性は第１段部 ２５のみへ伝達され、第２段部２６による負荷が第１段部２５へ伝達される。従 って、軸２３の振動は評価できるほど減少する。 図５のモータ減速装置１００は特に電動窓昇降機等の車両駆動用を目的として いる。 ケーシング２００内に収容され、既知方法において電気的接続４００により印 加できる固定子３００、端部が軸受け７００，８００に取付けられた回転子軸６ ００を具備した回転子５００から成る。この回転子軸は、例えば窓昇降機、サン ルーフ等のモータ減速装置に接続された装置を駆動する出力部材１２０を駆動す る歯車１１０と噛み合うエンドレススクリュ９００を担持する。 モータ減速装置の作動時に回転子軸６００により加わる軸力Ｆの 均衡を保つために、エンドレススクリュ９００の近傍で軸受け７００を通る回転 子軸６００の端部６００ａは端部６００ａと減速ギアボックス１４０の壁１３０ 間の軸方向の遊びを自動補正するための装置１２０と共働する。 図示形態において、上記調整装置は、ボックス１４０の壁１３０の端部の端ハ ウジング１７０に半径方向の環状間隙（図６）をもって設置されたエラストマ等 の弾性材料により形成されたダンパ１５０、および軸６００の端部６００ａとダ ンパ１５０間に挿入された剛性ストッパ１８０から成る。剛性ストッパ１８０は 好適には金属から形成され、かつ例えば変形自在材料によりシリンダに形成され たダンパ１５０の端面を付勢する円筒状パッドを形成する。ストッパ１８０は、 同様に、回転子軸６００の端部６００ａに固定された端キャップ１９０と接触す る。剛性ストッパ１８０は、無負荷下の静止位置（図６）とモータ減速装置の作 動による負荷位置（図９）間の軸線の軸方向の遊びに対応する所定移動範囲ｄに わたってボックス１４０内で軸方向へ移動する。この移動範囲ｄは、図示例にお いてダンパ１５０に対面するボックス１４０の内壁内に配設された横切る方向の 環状ショルダ部２１０で構成されるストッパ手段により制限される。 剛性ストッパ１８０は回転子軸６００の軸を中心とする回転を阻止する手段を 具備する。図７の図示形態において、この手段はストッパ１８０の周辺から半径 方向に突出し直径方向において対峙し、かつボックス１４０の壁１３０内に形成 された対応する切欠き２３０と係合する２つのタブ２２０で構成される。切欠き ２３０は孔を形成し、この孔は、ストッパ１８０が移動範囲ｄを被覆するときに 切欠き２３０の孔へタブ２２０を慴動させるために、ショルダ部２１０の横切る 面まで長手方向へ形成されている。 軸方向の遊びを自動補正する装置の作用は次の通りである。 軸線を組立てる前に、ストッパ１８０はショルダ部２１０間に遊びｄがある。 モータ減速装置を無負荷で組立てた後、静止位置において軸６００の軸線にｄよ りも小さい寸法ｄ１の関数として力Ｆ１の予備負荷を与える（図８）。この位置 において、ダンパ１５０は、例えば１から１００ニュートンの予備圧縮力を受け 、かつその残余の遊び即ち間隔ｄ１はモータ減速装置（軸６００、ストッパ、ボ ックス１４０、ケーシング等）を形成する部品の軸方領域の残余分である。 間隔もしくは遊びｄ１、および遊びｄは図１０のグラフに表されており、この グラフにおいて、ストッパ１８０およびダンパ１５０上に回転子軸６００により 加わる軸力Ｆはストッパ１８０が横切るショルダ部２１０に当接するまでにＦ１ からＦ２に線形に上昇する。ストッパ１５０による加わる最高力Ｆ２はその瞬間 に例えば１００ニュートンである。 モータ減速装置が作動して軸線上の軸力Ｆが所定値Ｆ２を越えるときに、金属 ストッパ１８０はショルダ部２１０と接触し、これがダンパ１５０上の圧縮力を 上記値に制限する。 この制限がダンパ１５０の弾性材の歪曲を阻止し、従って、ストッパ１８０が ショルダ部２１０に当接するときの値Ｆ２を越える軸力によりストッパ１８０が 損傷することを防止する。軸６００により加わる軸力が突然増大し（図１０のグ ラフ）かつショルダ部２１０、そしてボックス１４０の壁１３０上へ直接伝達さ れる。 本発明は図示形態に限定されず、種々の他の形態を含む。従って、例えば剛性 ストッパ１８０の回転を阻止するいずれの手段も使用でき、単に１つのタブまた はパッド２２０が選択的に採用できる。 本発明による回転子軸の軸線の軸方向の遊びを自動補正する装置 は製造が簡単であり、従って廉価であると同時に、ダンパ１５０の圧縮力が制限 されることにより良好な耐久性を有し、これが上述のごとき損傷からダンパを保 護する。 選択的に、シール９は例えば２個等の複数のリップを有してよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｊ Ｐ，ＭＸ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転子軸（１，２３）を具備する回転子、シール手段と共にダンパ（５） を含む歯車（３）と噛み合うエンドレススクリュを含む減速ギアボックス（２） 、および前記ダンパにより回転する出力部材から成り、前記シール手段は歯車（ ３）の環状壁（１２）、および前記環状壁（１２）と前記ギアボックスの壁（１ ３）間に配設されるシール（９）から成り、前記シールは前記ギアボックスへ固 定されかつ前記環状壁上に慴動より当接し、または前記環状壁へ固定されて前記 ギアボックス上に慴動により当接して、前記シール（９）の少なくとも１つのリ ップ（９ａ）と前記環状壁間を封止する構成であることを特徴とする、車両設備 を駆動するためのモータ減速装置。 ２．前記ダンパは１片として形成され、前記歯車の半径方向のフィン（７）、 および出力部材（１０；１５）を駆動するための要素（１１；３０）を収容でき る複数の周辺切欠き（８）を有し、かつ前記切欠きの縁部は面取り（９０）され ていることを特徴とする、請求項１のモータ減速装置。 ３．前記ダンパ（５）は少なくともその一面上に、前記歯車（３）と前記出力 部材（１１；１５）間に画定されかつ圧縮時の前記ダンパの膨張に必要な容積を 提供するキャビティ内にセンタリングするための手段を具備することを特徴とす る、請求項１のモータ減速装置。 ４．前記センタリング手段は前記ダンパ（５）のレスト（ｒｅｓｔ）と一体成 形されかつ前記ダンパの少なくとも１側面から突出するスタッド（９８）である ことを特徴とする、請求項３のモータ減速装置。 ５．前記シール（９）は前記ギアボックスへ圧力嵌めされたワッシャ（４０） によりその壁に固定されていることを特徴とする、請求項１のモータ減速装置。 ６．前記シール（９）は前記ギアボックスの壁（１３）に係止する弾性タブ（ １４）により前記ギアボックスへ固定されている、請求項５のモータ減速装置。 ７．前記ダンパ（５）、前記シール（９）および前記歯車（３）と同軸のドラ ム（１１）から成り、前記ドラムはケーブル操作式窓昇降機用のケーブルを保持 する、前記ドラムは前記ダンパと一体的に回転するための固定手段を具備するこ とを特徴とする、請求項５のモータ減速装置。 ８．前記固定手段は前記ダンパ（５）と共働する前記ドラム（１１）のフィン ガ（１０）から成ることを特徴とする、請求項７のモータ減速装置。 ９．前記出力部材（１５）は前記歯車（３）の内側のハブ（１７）と単一片に 形成されたピニオン（１６）であり、このピニオンは焼成鋼で形成され、かつ前 記ハブは前記出力部材を前記ダンパへ固定して一体的に回転させるための前記ダ ンパ（５）と共働するフィンガ（３０）を具備することを特徴とする、請求項５ のモータ減速装置。 １０．前記回転子軸（２３）は固定子（２０）に取付けられ、かつリング（２ ４）が前記回転子軸と前記固定子間に挿入され、前記リングは前記固定子の内壁 の直径と等しい外径（ｄ２）を有しかつ回転子軸（２３）の直径（ｄ）よりも大 きい内径（ｄ１）を有する第１部（２５）、および前記回転子軸の直径（ｄ）と 等しい内径を有しかつ前記固定子の内径よりも小さい外径（ｄ２）を有する第２ 部（２６）から成る２つの半径方向に段を形成する部で形成され、 それにより環状ギャップ（２８）が前記第２部（２６）と前記固定子の内壁間に 形成され、かつ環状ギャップ（２７）が前記回転子軸と前記第１部（２５）間に 画定されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１のモータ減速装 置。 １１．本モータ減速装置は弾性材で形成された減速ストッパ（ｌ９）、および このストッパに埋設された金属ワッシャ（２１）から成り、かつ前記回転子軸（ １）の端部は軸方向の遊びを自動捕正するために予備負荷により前記ワッシャを 付勢する構成であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１のモータ減 速装置。 １２．本モータ減速装置は弾性材料によるダンパ（１５）、および本モータ減 速装置の作動時に前記ダンパによる加わる軸圧縮力（Ｆ）を所定値（Ｆ２）に制 限することのできる剛性ストッパ手段（１８，２１）から成り、かつ剛性ストッ パ（１８）は回転子軸（６）の軸を中心とする回転を阻止する手段（２２，２３ ）を具備することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１のモータ減速装 置。 １３．前記剛性ストッパ（１８）は端部（６ａ）と前記軸（６）間に挿入され ていて、かつ前記ダンパ（１５）は前記ギアボックス（１４）内で前記軸（６） に対して軸方向に慴動して前記ギアボックスの端部内に形成されたストッパ手段 （２１）と接触する構成であることを特徴とする、請求項１２のモータ減速装置 。 １４．前記ストッパ手段は前記ダンパ（１５）と対面する前記ギアボックス（ １４）の内壁（１３）内に配設されていることを特徴とする、請求項１３のモー タ減速装置。 １５．回転を阻止する手段は少なくとも１つの半径方向のタブ（２２）、かつ 好適には前記剛性ストッパ（１８）の周辺から突出していて前記ギアボックス（ １４）の内壁（１３）の対応する切欠き （２３）と係合する半径方向において対峙した２つのタブ（２２）から成り、前 記切欠きは前記剛性ストッパ（１８）の軸方向の遊びに等しい移動範囲（ｄ）に わたる慴動を可能にする長孔を形成していることを特徴とする、請求項１２のモ ータ減速装置。