JP2011226561A - Motor drive unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用のモータ駆動装置に関し、より詳しくは、減速機構付きモータと、このモータのドライブギヤ(ピニオン)によって駆動されるドリブンギヤを有する車両用モータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle motor drive device, and more particularly to a vehicle motor drive device having a motor with a speed reduction mechanism and a driven gear driven by a drive gear (pinion) of the motor.
車両において、この種のモータ駆動装置は、例えば、ウィンドレギュレータ、シートスライド、シートリフター等に広く用いられている。アーム式ウィンドレギュレータを例にとれば、減速機構付きモータのドライブギヤ(モータピニオン)は、ドリブンギヤに噛み合っており、該ドライブギヤを正逆に回転させることでドリブンギヤを正逆に回転させ窓ガラスを昇降させている。 In a vehicle, this type of motor drive device is widely used in, for example, a window regulator, a seat slide, a seat lifter, and the like. Taking an arm type window regulator as an example, the drive gear (motor pinion) of the motor with a speed reduction mechanism is engaged with the driven gear, and rotating the drive gear forward and backward rotates the driven gear forward and backward to rotate the window glass. It is raised and lowered.
このようなモータ駆動装置では、窓ガラスが上死点に達する(ドリブンギヤが回動端に達する)と、ドリブンギヤにアオリ力(軸方向力)が加わる。ドリブンギヤは、このアオリ力により変形し、最悪の場合には、ドライブギヤとの噛合が外れるおそれがある。このアオリ力に抗するためには、例えば、ドリブンギヤの表裏のドライブギヤとの噛合部近傍に、固定ハウジングの変形抑制部を対向(当接)させればよい。しかし、この構造は、固定ハウジングをドリブンギヤの近くに位置させることができれば可能であるが、固定ハウジングをドリブンギヤの近傍に配置させることが困難な場合には採用することができない。 In such a motor drive device, when the window glass reaches the top dead center (the driven gear reaches the rotation end), the tilting force (axial force) is applied to the driven gear. The driven gear is deformed by this tilting force, and in the worst case, it may be disengaged from the drive gear. In order to resist this tilting force, for example, the deformation suppressing portion of the fixed housing may be opposed (contacted) in the vicinity of the meshing portion with the drive gear on the front and back of the driven gear. However, this structure is possible if the fixed housing can be positioned near the driven gear, but cannot be employed when it is difficult to dispose the fixed housing near the driven gear.
本発明は、以上の問題意識に基づき、減速機構付きモータによって正逆に駆動されるドライブギヤと、このドライブギヤに噛み合うドリブンギヤを有する車両用モータ駆動装置において、固定ハウジング(だけ)に頼ることなく、回動端におけるドリブンギヤの変形を抑制することができる車両用モータ駆動装置を得ることを目的とする。 Based on the above problem awareness, the present invention is a vehicle motor drive device having a drive gear that is driven forward and backward by a motor with a speed reduction mechanism and a driven gear that meshes with the drive gear, without relying on a fixed housing (only). An object of the present invention is to provide a vehicle motor drive device that can suppress deformation of the driven gear at the rotation end.
本発明は、モータ駆動されるドライブギヤと一体に回転プレートを設け、この回転プレートと、ドライブギヤを回転自在に支持する一対の支持部材の一方とによって、ドリブンギヤの変形を抑止すれば、他方の支持部材の位置に無関係にドリブンギヤの変形抑止構造を形成できるという着眼によってなされたものである。回転する回転プレートによって、回転するドリブンギヤの変形を抑制するという発想は、両者の回転方向が反対であることから、一見、異音や摩擦増加の原因になると考えられるが、ドリブンギヤに変形が発生するのは、主に該ドリブンギヤの回動端近傍であり、回動端近傍では、回転プレートの回転も僅かであるから、充分な変形抑止作用を得ることができる。 The present invention provides a rotating plate integrally with a drive gear driven by a motor, and if the deformation of the driven gear is suppressed by the rotating plate and one of a pair of support members that rotatably support the drive gear, This is made by focusing on the fact that a driven gear deformation restraining structure can be formed regardless of the position of the support member. The idea of suppressing the deformation of the rotating driven gear by the rotating rotating plate is thought to cause abnormal noise and increased friction at first glance, since both directions of rotation are opposite, but the driven gear is deformed. This is mainly in the vicinity of the rotational end of the driven gear, and in the vicinity of the rotational end, the rotation plate is slightly rotated, so that a sufficient deformation suppressing action can be obtained.
本発明は、金属製の一対の支持部材と、該一対の支持部材の間に回転自在に軸支されたモータ駆動されるドライブギヤと、該ドライブギヤに噛み合うドリブンギヤとを有する車両用モータ駆動装置において、上記一対の支持部材の間に、軸方向移動を規制した状態で、上記ドライブギヤと一体に回転する金属製の回転プレートを設け、この回転プレートと上記一対の支持部材のいずれか一方とによって、上記ドライブギヤとの噛合部近傍においてドリブンギヤが受ける軸方向力に抗する受け構造を構成したことを特徴としている。 The present invention relates to a vehicle motor drive device having a pair of metal support members, a motor-driven drive gear rotatably supported between the pair of support members, and a driven gear meshing with the drive gear. A metal rotation plate that rotates integrally with the drive gear in a state in which axial movement is restricted between the pair of support members, and the rotation plate and one of the pair of support members Thus, a receiving structure that resists the axial force received by the driven gear in the vicinity of the meshing portion with the drive gear is configured.
ドライブギヤと回転プレートは、モータ駆動される原動ギヤによって回転駆動されるヘリカルギヤと同軸一体に設けることができ、この回転体を、上記一対の支持部材に両端を固定した回転中心軸に回転自在に支持することができる。 The drive gear and the rotary plate can be provided coaxially with a helical gear that is rotationally driven by a motor-driven driving gear, and the rotary body can be rotated about a rotation center shaft that is fixed at both ends to the pair of support members. Can be supported.
受け構造は、具体的には、ドリブンギヤの表裏に位置する回転プレートと上記一方の支持部材に加え、該回転プレートとドリブンギヤとの間に配設した合成樹脂製の挟着部材を有することが好ましい。そして、一方の支持部材と挟着部材のドリブンギヤ対向面にはそれぞれ、該ドリブンギヤの歯部近傍に当接するギヤ当接凸部を形成する。 Specifically, the receiving structure preferably has a synthetic resin clamping member disposed between the rotating plate and the driven gear, in addition to the rotating plate positioned on the front and back of the driven gear and the one support member. . And the gear contact convex part contact | abutted to the tooth | gear part vicinity of this driven gear is formed in the driven gear opposing surface of one supporting member and the clamping member, respectively.
挟着部材には、ドリブンギヤと回転プレートに当接した状態で、該回転プレートとドリブンギヤとの接触を防止するスペーサの機能を与えることができる。 The sandwiching member can be provided with a spacer function that prevents contact between the rotating plate and the driven gear in a state of being in contact with the driven gear and the rotating plate.
挟着部材は、例えば、ドライブギヤを回転駆動するモータを保持するモータハウジングを用いることができる。 For example, a motor housing that holds a motor that rotationally drives the drive gear can be used as the clamping member.
本発明の車両用モータ駆動装置は、金属製の一対の支持部材の間に位置させて、ドライブギヤと一体に回転する金属製の回転プレートを設け、この回転プレートと一対の支持部材のいずれか一方とによって、ドライブギヤとの噛合部近傍においてドリブンギヤが受ける軸方向力に抗する受け構造を構成したので、固定ハウジング(一対の支持部材)だけに頼ることなく、ドリブンギヤの変形を抑制することができる。特に、回転プレートは、該回転プレートと一体のドライブギヤによって回転するドリブンギヤに接近させて配置することができるので、他方の支持部材の配置位置に自由度が得られる。 The vehicle motor drive device of the present invention is provided with a metal rotation plate that is positioned between a pair of metal support members and rotates integrally with the drive gear, and either of the rotation plate and the pair of support members. Since the receiving structure that resists the axial force received by the driven gear in the vicinity of the meshing portion with the drive gear is configured, the deformation of the driven gear can be suppressed without relying only on the fixed housing (a pair of support members). it can. In particular, since the rotating plate can be disposed close to a driven gear that is rotated by a drive gear integrated with the rotating plate, a degree of freedom is obtained in the position of the other support member.
本実施形態は、本発明の車両用モータ駆動装置をXアーム式ウィンドレギュレータに適用した実施形態であり、図1は、同ウィンドレギュレータの車両への装着状態を示している。車両ドアの金属製のインナパネル(取付パネル)10には、モータ駆動装置20と水平方向のイコライザアームブラケット11が固定されている。昇降窓ガラス12の下端部には、水平方向のリフトアームブラケット13が固定されており、このリフトアームブラケット13とイコライザアームブラケット11にそれぞれ、イコライザアーム14の上下端部に設けたローラ(転動体、図示せず)が移動自在に嵌まっている。イコライザアーム14には、軸15でリフトアーム16が枢着されており、リフトアーム16の上端部に設けたローラ(転動体、図示せず)が同様に、リフトアームブラケット13に移動自在に嵌まっている。
The present embodiment is an embodiment in which the vehicle motor drive device of the present invention is applied to an X-arm type window regulator, and FIG. 1 shows a state in which the window regulator is mounted on a vehicle. A
リフトアーム16は、モータ駆動装置20上の回動軸21を中心に回動自在に支持されており、その下端部に、回動軸21を中心とするセクタギヤ17aを有するドリブンギヤ(セクタギヤ部材、回転部材)17が固定されている。セクタギヤ17aは、減速機構付きモータ30のドライブギヤ(ピニオン)31(図2ないし図4)に噛み合っており、ドライブギヤ31が正逆に回転すると、リフトアーム16(ドリブンギヤ17)が回動軸21を中心に正逆に回動し、昇降ガラス12が昇降する。以上のXアーム式ウィンドレギュレータの基本構造(動作)は周知である。
The
モータ駆動装置20は、ドリブンギヤ17に固定されたリフトアーム16、減速機構付きモータ30、ベースプレート(支持部材)40及び取付脚部材50を有し、インナパネル10上に支持される前において、一次的に組み立てられる(サブアッシとされる)。図2は、減速機構付きモータ30、リフトアーム16(ドリブンギヤ17)、ベースプレート40及び取付脚部材50を分解状態で示し、図3は組付後の状態を断面で示している。
The
ドライブギヤ31を有する減速機構付きモータ30は、図4に示すように、合成樹脂材料からなるハウジング32(アッパハウジング32aとロアハウジング32b)内に、金属製のモータホルダ(支持部材)36が位置しており、このモータホルダ36に、一対のモータ37が支持されている。この一対のモータ37は、単一のウォーム(ウォームギヤ、原動ギヤ)39を同一の方向に回転させるように結合されている。また、モータホルダ36には、一対の固定ボルト33と、金属製の回転中心軸部材34が一体に結合されている。この回転中心軸部材34には、金属製のドライブギヤ31と合成樹脂製のヘリカルギヤ38が回転自在に支持されており、ヘリカルギヤ38には一対のモータ37によって回転駆動されるウォーム39が噛み合っている。
As shown in FIG. 4, the
ドライブギヤ31は、中心部の金属製のギヤ部材31aと、このギヤ部材31aにセレーション31a’と31b’ によって同軸に結合した金属製の回転プレート(ピニオンプレート)31bとを有している。ヘリカルギヤ38には、周方向に間隔をおいて複数の嵌合穴38aが形成されており、回転プレート31bには、これらの複数の嵌合穴38aに遊びなく嵌まる複数の嵌合突起31cが形成されていて、同ドライブギヤ31とヘリカルギヤ38が相対回転不能に結合されている。このドライブギヤ31(ギヤプレート31aと回転プレート31b)は、モータホルダ36とベースプレート40の間において軸方向移動が規制されている。
The
細長い金属板部材のプレス加工品からなるベースプレート40は、その一端部に、減速機構付きモータ30の固定ボルト33を固定する一対の固定穴41を有し、他端部に、リフトアーム16の円形貫通穴16aから突出する円形突出部42を有し、中間部分に、回転中心軸部材34に対応する固定穴43を有している。固定ボルト33には、ベースプレート40からの突出部に固定ナット44が螺合され、回転中心軸部材34には、ベースプレート40からの突出部の固定ねじ部34aに固定ナット45が螺合されて、ベースプレート40と減速機構付きモータ30が結合されている。
A
ベースプレート40とは別部材からなる金属製の取付脚部材50は、ベースプレート40の円形突出部42に溶接固定される円形部51を備えている。すなわち、ベースプレート40の円形突出部42は、リフトアーム16の円形貫通穴16aから突出しており、この円形突出部42に円形部51が溶接固定されている。円形突出部42、円形部51および円形貫通穴16aは、リフトアーム16の回動軸21を構成する。取付脚部材50には、円形部51の両側に位置する一対の固定座52が設けられている。
The metal
モータホルダ36のヘリカルギヤ対向面(図3、図5の上面)には、ヘリカルギヤ38の周縁部(歯部38b(ウォーム39との噛合部)の内周部)に対応する直線状のギヤ当接凸部36aが突出形成されている。すなわち、このギヤ当接凸部36aは、ヘリカルギヤ38のウォーム39との噛合部近傍において、その周縁部を横切る直線状をなしていて、噛合部に当接する(図7参照)。
Linear gear contact corresponding to the peripheral portion of the helical gear 38 (inner peripheral portion of the
一方、アッパハウジング32aのヘリカルギヤ対向面(図3、図5の下面)には、同様に、ヘリカルギヤ38の周縁部(歯部38b(ウォーム39との噛合部)の内周部)に対応する円弧状のギヤ当接凸部32cが突出形成され(図7参照)、ベースプレート対向面(図の上面)には、ベースプレート40に当接するスラスト力受け突起32dが突出形成されている(図1、図7参照)。
On the other hand, the helical gear facing surface (the lower surface in FIGS. 3 and 5) of the
スラスト力受け突起32dは、平面的に見た輪郭内に、ウォーム39とヘリカルギヤ38の噛合部の少なくとも一部を含む円柱状または円筒状をなしている。
The thrust
ベースプレート40には、図3、図6に示すように、ドリブンギヤ17の周縁部(ギヤ17aの内周側の表面(図の上面))に円弧状に接触する円弧状のギヤ当接凸部40aが形成されている。一方、アッパハウジング(挟着部材)32aは、互いに反対方向に回転するドリブンギヤ17と回転プレート31bの間に位置していて、両者の機械的接触を防ぐと同時に、ドリブンギヤ17の変形を防止する作用をする。すなわち、アッパハウジング32aには、ドリブンギヤ17の周縁部(ギヤ17aの内周側の裏面(図の下面))に円弧状に接触する円弧状のギヤ当接凸部32eと、回転プレート31bの表面(図の上面)に接触する円弧状のスペーサ突起32fが形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
以上のモータ駆動装置20は、インナパネル10上に固定される。すなわち、取付脚部材50の一対の固定座52をインナパネル10の一対の取付座10aに固定ボルトナット53、54(図2、図3)を介して固定し、減速機構付きモータ30の取付ボルト(取付軸)35(図3)を固定ナット46によりインナパネル10の別の取付座10bに固定する。取付ボルト35は、回転中心軸部材34と同一の軸部材であり、減速機構付きモータ30のハウジング内に固定された金属製のモータホルダ36(図3、図4)に植設(圧入固定)されていて、互いに反対方向に突出している。
The above
図6は、ドライブギヤ31と噛み合うドリブンギヤ17回りの構成を拡大して示している。ドライブギヤ31と噛み合うドリブンギヤ17は、上述のように、ベースプレート40とアッパハウジング32aの間に位置している。本実施形態は、このドリブンギヤ17の変形を防止するために、ベースプレート40(ドライブギヤ31を回転自在に支持する一対の支持部材40と36の一方)と回転プレート31bを利用してスラスト力受け構造を構成している。ベースプレート40には、ドリブンギヤ17の周縁部(歯部17bの内周側の表面(図の上面))に円弧状に接触するギヤ当接凸部40aが形成されている。一方、アッパハウジング(挟着部材)32aは、互いに反対方向に回転するドリブンギヤ17と回転プレート31bの間に位置していて、両者の機械的接触を防ぐと同時に、ドリブンギヤ17の変形を防止する作用をする。すなわち、アッパハウジング32aには、ドリブンギヤ17の周縁部(歯部17bの内周側の裏面(図の下面))に円弧状に接触するギヤ当接凸部32eと、回転プレート31bの表面(図の上面)に接触する円弧状のスペーサ突起32fが形成されている。ギヤ当接凸部40aと32eは、円弧状とする他、ドリブンギヤ17の周縁部を横切る直線状に形成してもよい。
FIG. 6 shows an enlarged configuration around the driven
このように、回転プレート31bとベースプレート40(一対の支持部材40、36のいずれか一方)とによって、ドライブギヤ31との噛合部近傍においてドリブンギヤ17が受ける軸方向力に抗するスラスト力受け構造を構成しているため、ドリブンギヤ17とモータホルダ(他方の支持部材)36が離れていてもスラスト力受け構造を構成できる。ドリブンギヤ17と回転プレート31bは互いに反対方向に回転する部材であるが、ドリブンギヤ委17にアオリが発生するのは、同ギヤ部材17の回動端近傍であり、回転プレート31bもまた殆ど回転していないから、充分に変形を抑止することができる。また、アッパハウジング(挟着部材)32aは、回転プレート31aとドリブンギヤ17との接触を防止するスペーサの機能を有するため、金属どうしの機械的な接触を防止して異音の発生を防止することができる。
In this manner, the thrust force receiving structure that resists the axial force received by the driven
以上の実施形態は、本発明の車両用モータ駆動装置をアーム式ウィンドレギュレータに適用したものであるが、本発明は、金属製の一対の支持部材と、一対の支持部材の間に回転自在に支持されたモータ駆動されるドライブギヤと、ドライブギヤに噛み合うドリブンギヤとを有する車両用モータ駆動装置であれば、シートスライド、シートリフター等にも適用可能である。 In the above embodiment, the vehicle motor drive device of the present invention is applied to an arm type window regulator. However, the present invention is rotatable between a pair of metal support members and a pair of support members. Any vehicle motor drive device having a supported drive gear driven by a motor and a driven gear meshing with the drive gear can be applied to a seat slide, a seat lifter, and the like.
10 インナパネル(取付パネル)
10a 10b 取付座
11 イコライザアームブラケット
12 昇降ガラス
13 リフトアームブラケット
14 イコライザアーム
15 軸
16 リフトアーム
16a 円形貫通穴
17 ドリブンギヤ(回転部材、ドリブンギヤ)
17a セクタギヤ
17b 歯部
20 モータ駆動装置
21 回動軸
30 減速機構付きモータ
31 ドライブギヤ(ピニオン)
31a ギヤ部材
31b 回転プレート(ピニオンプレート)
31c 嵌合突起
32 ハウジング
32c ギヤ当接凸部
32d スラスト力受け突起
32e ギヤ当接凸部
32f スペーサ突起
33 固定ボルト
34 回転中心軸部材
35 取付ボルト(取付軸)
36 モータホルダ
36a ギヤ当接凸部
37 モータ
38 ヘリカルギヤ
38a 嵌合穴
38b 歯部
39 ウォーム(ウォームギヤ、原動ギヤ)
40 ベースプレート
41 固定穴
42 円形部
43 固定穴
50 取付脚部材
51 円形突起
52 固定座
10 Inner panel (mounting panel)
17a Sector gear
36
40
Claims (4)
該一対の支持部材の間に回転自在に軸支されたモータ駆動されるドライブギヤ;及び
該ドライブギヤに噛み合うドリブンギヤ;
を有する車両用モータ駆動装置において、
上記一対の支持部材の間に、軸方向移動を規制した状態で、上記ドライブギヤと一体に回転する金属製の回転プレートを設け、
この回転プレートと上記一対の支持部材のいずれか一方とによって、上記ドライブギヤとの噛合部近傍においてドリブンギヤが受ける軸方向力に抗する受け構造を構成したことを特徴とする車両用モータ駆動装置。 A pair of metal support members;
A motor-driven drive gear rotatably supported between the pair of support members; and a driven gear meshing with the drive gear;
In the vehicle motor drive device having
Provided between the pair of support members is a metal rotation plate that rotates integrally with the drive gear in a state in which axial movement is restricted,
A vehicular motor drive device characterized in that a receiving structure that resists an axial force received by a driven gear in the vicinity of a meshing portion with the drive gear is constituted by the rotating plate and one of the pair of support members.
上記一方の支持部材と挟着部材のドリブンギヤ対向面にはそれぞれ、該ドリブンギヤの周縁部に当接するギヤ当接凸部が形成されている車両用モータ駆動装置。 3. The vehicle motor drive device according to claim 1, wherein the receiving structure includes a synthetic resin clamping member disposed between the rotating plate and the driven gear in addition to the rotating plate and the one support member. Have
A vehicle motor drive device in which a gear abutting convex portion that abuts on a peripheral edge portion of the driven gear is formed on the driven gear facing surfaces of the one supporting member and the sandwiching member.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012217499A1 (en) | 2011-10-14 | 2013-04-18 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Control device for valve timing of an internal combustion engine |
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JP2009228420A (en) * | 2009-03-11 | 2009-10-08 | Mitsuba Corp | Power tail gate device |
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2010
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140318 |