JP6693829B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転を駆動源として各種部材を動作させる動力伝達装置に関するものである。

例えば、可動表示パネルを動力伝達装置によって昇降動作させるようにした車載用ディスプレイ装置においては、モータや歯車列等を含む動力伝達装置の主要構成部品を予め駆動ユニットとして一体化し、この駆動ユニットを１つの部品として取り扱うことで組立作業性を高めるという手法が広く採用されている。

従来より、特許文献１に記載されているように、モータの出力軸に予め駆動ギヤを固着しておき、このモータを固定側のシャーシに対して防振ゴム等の防振部材を介して弾性支持すると共に、駆動ギヤの中央部に形成した凹部をシャーシに設けた固定軸に挿入・保持し、この駆動ギヤをシャーシに軸支した従動ギヤに噛合させるようにした動力伝達装置が提案されている。

このように構成された動力伝達装置では、モータが防振部材を介してシャーシに弾性支持されているため、モータの駆動に伴って発生する振動がシャーシに伝達されることを低減できると共に、モータの出力軸に固着した駆動ギヤの先端が固定軸に保持されているため、モータ自身の振動は固定軸を中心とした旋回運動となって現れ、駆動ギヤと従動ギヤの噛み合いを安定させることができる。

特開平７−１０７６９７号公報

特許文献１に開示された動力伝達装置によれば、モータを弾性支持することでモータからシャーシへの振動伝達が低減され、しかも、モータを弾性支持したにも拘わらず駆動ギヤは大きく振れないため、モータの出力軸に固着した駆動ギヤとシャーシ側に軸支した従動ギヤとの噛み合いが安定し、振動と騒音の両方を低減する上である程度の効果を発揮することができる。しかしながら、モータ自身の振動が駆動ギヤと固定軸の係合箇所を中心とした旋回運動（ピボット運動）となって現れるため、従動ギヤの歯部に対する駆動ギヤの歯部の噛み合い状態が微妙に変動してしまい、特に、モータの逆転時等に大きくトルク変動した場合、駆動ギヤと従動ギヤの歯部間のバックラッシュが大きくなって異音を発生するという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、振動と騒音の両方を確実に低減することができる動力伝達装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の動力伝達装置は、モータおよび該モータを駆動源として回転する回転出力体を有する駆動ユニットと、前記駆動ユニットを弾性支持するシャーシと、前記回転出力体によって回転駆動される駆動歯車と、前記回転出力体と前記駆動歯車を連結する弾性軸継手と、前記シャーシに回転可能に軸支されて前記駆動歯車に噛合する従動歯車と、を備え、前記駆動ユニットは前記モータを支持する可動ベースを有しており、前記可動ベースに搭載された歯車列の最終段歯車が前記回転出力体であることを特徴としている。

このように構成された動力伝達装置では、モータや回転出力体を有する駆動ユニットがダンパー等を介してシャーシに弾性支持されているため、モータの駆動に伴って発生する振動がシャーシに伝達されることを低減でき、しかも、駆動ユニット側の回転出力体の振動を弾性軸継手で吸収しつつシャーシ側の駆動歯車にトルクを伝達することができるため、駆動歯車と従動歯車の噛み合いを安定させて異音の発生を低減することができる。さらに、駆動ユニットがモータを支持する可動ベースを有しており、この可動ベースに搭載された歯車列の最終段歯車が回転出力体であるため、可動ベースにモータや歯車列を搭載して１つの部品として取り扱うことができる。

上記の構成において、駆動歯車はシャーシに直接軸支されていても良いが、駆動歯車を回転可能に軸支する移動ベースと、移動ベースを一方向へ付勢する弾性部材とをさらに備え、この弾性部材の付勢力を受けて駆動歯車が従動歯車に噛合するようになっていると、駆動歯車と従動歯車の歯部間のバックラッシュが常にゼロとなるため、異音の発生を確実に防止することができる。

また、上記の構成において、弾性軸継手は外周面に複数の係合凹部を有するカップリングゴムからなり、回転出力体と駆動歯車のそれぞれの対向面に設けられた突起に係合凹部が嵌合していると、動力伝達装置の組立作業を簡単に行うことができて好ましい。

本発明によれば、駆動ユニット側に搭載されたモータの回転力をシャーシ側に軸支された従動歯車に伝達する動力伝達装置において、振動と騒音の両方を確実に低減することができる。

第１実施形態例に係る動力伝達装置が搭載された車載用ディスプレイ装置の要部を示す斜視図である。 第１実施形態例に係る動力伝達装置の平面図である。 第１実施形態例に係る動力伝達装置の斜視図である。 図３からシャーシの一部と可動ベースを取り除いて示す斜視図である。 第１実施形態例に係る動力伝達装置の分解斜視図である。 図２の矢視Ａ方向から見た斜視図である。 第１実施形態例に係る動力伝達装置を模式的に示す説明図である。 第２実施形態例に係る動力伝達装置を模式的に示す説明である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１に示すように、第１実施形態例に係る動力伝達装置２は上面を開放した箱形形状のシャーシ１の内底面に搭載されており、このシャーシ１には図示せぬ表示パネル等が組み込まれるようになっている。シャーシ１は車載用ディスプレイ装置に備えられる可動表示パネルのハウジングを構成するものであり、この可動表示パネルは動力伝達装置２によって使用位置と収納位置との間を昇降動作するようになっている。

図２〜図５に示すように、動力伝達装置２は、金属板を折曲加工して形成された可動ベース３と、可動ベース３の起立壁３ａにねじを用いて固定されたモータ４と、モータ４の回転軸に固着されたウォームギヤ５と、ウォームギヤ５に噛合するウォームホイール６と、ウォームホイール６に噛合する回転出力体である大径ギヤ７と、大径ギヤ７に連動して回転する駆動歯車である小径ギヤ８と、大径ギヤ７と小径ギヤ８の間に介設された弾性軸継手９と、シャーシ１に回転可能に軸支されて小径ギヤ８に噛合する従動ギヤ１０と、小径ギヤ８を回転可能に軸支する移動ベース１１と、小径ギヤ８を従動ギヤ１０に向けて弾性付勢する引張りばね１２等を備えて構成されている。

可動ベース３には側板３ｂと天板３ｃがねじを用いて一体化されており、ウォームホイール６と大径ギヤ７は可動ベース３の内底面に回転可能に軸支されている。ウォームギヤ５とウォームホイール６および大径ギヤ７は減速歯車列を構成しており、この減速歯車列とモータ４を可動ベース３に組み込んで一体化することによって駆動ユニットＵが構成されている（図３参照）。図６に示すように、可動ベース３の天板３ｃの複数個所はシャーシ１の底面から突出するボス１ａにリング状の防振ゴムからなるダンパー１３を介してねじ１４で固定されており、これにより、モータ４と大径ギヤ７等の減速歯車列を含む駆動ユニットＵ全体はシャーシ１にダンパー１３を介して弾性支持されている。

シャーシ１には駆動ユニットＵを覆うように支持板１ｂがねじ止めされており、この支持板１ｂに移動ベース１１の中央部が回転可能に軸支されている。小径ギヤ８は移動ベース１１の先端側に回転可能に軸支されており、移動ベース１１の後端側と支持板１ｂとに引張りばね１２の両端を掛止めすることにより、小径ギヤ８は引張りばね１２の弾性力を受けて常に従動ギヤ１０の歯部と圧接する方向に付勢されている。

大径ギヤ７と小径ギヤ８はほぼ同じ軸線上に配置されており、大径ギヤ７の上面には２つの突起７ａが１８０度の対向位置に設けられ、小径ギヤ８の下面には２つの突起８ａが１８０度の対向位置に設けられている。弾性軸継手９は外周面に４つの係合凹部９ａを有する十字形状のカップリングゴムからなり、この弾性軸継手９は各係合凹部９ａを突起７ａ，８ａに嵌合した状態で大径ギヤ７と小径ギヤ８の対向面に介設されている。その際、大径ギヤ７と小径ギヤ８に設けられる突起７ａ，８ａの数を２以上にしても良く、その場合は、突起７ａ，８ａの数に合わせて弾性軸継手９の係合凹部９ａを増やせば良い。

このような構成により、駆動ユニットＵ側に搭載されたモータ４が回転すると、その出力端の大径ギヤ７の回転が弾性軸継手９を介してシャーシ１側に配設された小径ギヤ８に伝達された後、小径ギヤ８に噛合する従動ギヤ１０へと伝達される。図示省略されているが、従動ギヤ１０には昇降機構の構成部品が係合されており、この昇降機構によってシャーシ１を含む可動表示パネルが昇降動作するようになっている。

図７は上記のごとく構成された動力伝達装置２の配置関係を模式的に示す説明図であり、同図に示すように、第１実施形態例に係る動力伝達装置２では、モータ４や大径ギヤ７等を有する駆動ユニットＵがダンパー１３を介してシャーシ１に弾性支持されているため、モータ４の駆動に伴って発生する振動がシャーシ１に伝達されて共振音となることを防止できる。また、モータ４の駆動に伴って駆動ユニットＵが振動した場合でも、この振動は大径ギヤ７と小径ギヤ８間に介設された弾性軸継手９によって吸収されるため、駆動ユニットＵ側の大径ギヤ７の振動を弾性軸継手９で吸収しつつシャーシ１側の小径ギヤ８にトルクを伝達することができる。したがって、シャーシ１に軸支された従動ギヤ１０の歯部に対して小径ギヤ８の歯部を安定的に噛み合わせることができ、両者の噛み合わせの悪化に起因する異音の発生を低減することができる。

しかも、第１実施形態例に係る動力伝達装置２では、シャーシ１と一体の支持板１ｂに回転可能に支持された移動ベース１１に小径ギヤ８が軸支され、この移動ベース１１と支持板１ｂ間に架設された引張りばね１２の弾性力を受けて小径ギヤ８が従動ギヤ１０の回転軸方向へ付勢されているため、小径ギヤ８と従動ギヤ１０の歯部間のバックラッシュが常にゼロとなり、小径ギヤ８と従動ギヤ１０の歯部から発生する異音を確実に防止することができる。

また、第１実施形態例に係る動力伝達装置２では、カップリングゴムからなる弾性軸継手９の外周面に複数の係合凹部９ａが形成されており、これら係合凹部９ａを大径ギヤ７と小径ギヤ８の対向面に設けられた突起７ａ，８ａに嵌合することにより、駆動ユニットＵ側の大径ギヤ７とシャーシ１側の小径ギヤ８との間に弾性軸継手９を介在させているため、動力伝達装置２の組立作業を簡単に行うことができる。

図８は第２実施形態例に係る動力伝達装置２０の配置関係を模式的に示す説明図であり、同図に示すように、この第２実施形態例が前述した第１実施形態例と相違する点は、従動ギヤ１０に噛合する小径ギヤ８がシャーシ１に直接軸支されていることであり、それ以外の構成は基本的に同様である。

このように構成された第２実施形態例に係る動力伝達装置２０においても、モータ４や大径ギヤ７等を有する駆動ユニットＵがダンパー１３を介してシャーシ１に弾性支持されているため、モータ４の駆動に伴って発生する振動がシャーシ１に伝達されて共振音となることを防止できる。また、モータ４の駆動に伴って駆動ユニットＵが振動した場合でも、この振動は大径ギヤ７と小径ギヤ８間に介設された弾性軸継手９によって吸収されるため、駆動ユニットＵ側の大径ギヤ７の振動を弾性軸継手９で吸収しつつシャーシ１側の小径ギヤ８にトルクを伝達することができる。したがって、シャーシ１に軸支された従動ギヤ１０の歯部に対して小径ギヤ８の歯部を安定的に噛み合わせることができ、両者の噛み合わせの悪化に起因する異音の発生を低減することができる。

なお、上記各実施形態例では、モータ４の回転軸に固着したウォームギヤ５をウォームホイール６を介して回転出力体である大径ギヤ７に伝達するようにしているが、駆動ユニットＵに搭載されたモータ４から大径ギヤ７に至る歯車列はこれに限定されず、例えば、モータ４の回転軸にはすば歯車やかさ歯車等の他のギヤを固着し、このギヤを１つまたは複数のギヤを介して最終段ギヤの回転出力体に伝達するようにしても良い。

１ シャーシ
１ａ ボス
１ｂ 支持板
２，２０ 動力伝達装置
３ 可動ベース
３ｂ 側板
３ｃ 天板
４ モータ
５ ウォームギヤ
６ ウォームホイール
７ 大径ギヤ（回転出力体）
７ａ 突起
８ 小径ギヤ（駆動歯車）
８ａ 突起
９ 弾性軸継手
９ａ 係合凹部
１０ 従動ギヤ（従動歯車）
１１ 移動ベース
１２ 引張りばね（弾性部材）
１３ ダンパー
Ｕ 駆動ユニット

Claims (3)

1. モータおよび該モータを駆動源として回転する回転出力体を有する駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットを弾性支持するシャーシと、
   前記回転出力体によって回転駆動される駆動歯車と、
   前記回転出力体と前記駆動歯車を連結する弾性軸継手と、
   前記シャーシに回転可能に軸支されて前記駆動歯車に噛合する従動歯車と、
   を備え、
   前記駆動ユニットは前記モータを支持する可動ベースを有しており、前記可動ベースに搭載された歯車列の最終段歯車が前記回転出力体であることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１の記載において、前記駆動歯車を回転可能に軸支する移動ベースと、前記移動ベースを一方向へ付勢する弾性部材とを備え、前記駆動歯車は前記弾性部材の付勢力を受けて前記従動歯車に噛合していることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１または２の記載において、前記弾性軸継手は外周面に複数の係合凹部を有するカップリングゴムからなり、前記回転出力体と前記駆動歯車のそれぞれの対向面に設けられた突起に前記係合凹部が嵌合していることを特徴とする動力伝達装置。