特開2015-218735(P2015-218735A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アルパイン株式会社の特許一覧

<>
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000003
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000004
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000005
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000006
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000007
  • 特開2015218735-回転駆動機構 図000008
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-218735(P2015-218735A)
(43)【公開日】2015年12月7日
(54)【発明の名称】回転駆動機構
(51)【国際特許分類】
   F16H 55/24 20060101AFI20151110BHJP
   F16H 1/16 20060101ALI20151110BHJP
【FI】
   F16H55/24
   F16H1/16 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2014-99928(P2014-99928)
(22)【出願日】2014年5月13日
(71)【出願人】
【識別番号】000101732
【氏名又は名称】アルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000442
【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 一成
【テーマコード(参考)】
3J009
3J030
【Fターム(参考)】
3J009DA20
3J009EA06
3J009EA19
3J009EA23
3J009EA32
3J009EA44
3J009EB17
3J009FA11
3J030AB05
3J030BA01
3J030BA03
3J030CA10
(57)【要約】
【課題】モータ軸のスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止できる「回転駆動機構」を提供する。
【解決手段】回転駆動機構は、モータ3と、モータ3の回転軸3aに取着されたウォームギア4と、ウォームギア4の先端部に圧接して回転軸3aをスラスト方向へ付勢する付勢部材7を備えており、ブラケット2の支持壁2cに設けたネジ孔2dに付勢部材7の雄ネジ部7bを螺合すると共に、支持壁2cに回転自在に軸支した付勢ギア8を付勢部材7のギア部7aに噛合させ、コイルばね9の弾性力で付勢ギア8を一方向に回動付勢することにより、付勢部材7の雄ネジ部7bの先端側に設けた圧接面7cが常にウォームギア4に圧接されるようにした。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータと、このモータの回転軸に取着されたギアと、前記回転軸または前記ギアを回転体とし、この回転体の一端部に圧接して該回転体を軸線方向へ付勢する付勢部材とを備えた回転駆動機構において、
前記付勢部材に回転力を付与する回転力付与部材と、前記回転体の一端部に対向配置された支持壁とを備え、
前記付勢部材は、前記支持壁に設けられたネジ孔に螺合する雄ネジ部と、前記回転体の一端部に圧接する圧接面とを有しており、
前記付勢部材の回転に伴って前記雄ネジ部が前記ネジ孔内を進退することにより、前記圧接面が前記回転体の軸線方向へ移動するようになすと共に、前記回転力付与部材は前記付勢部材に対して前記圧接面を前記回転体の一端部に圧接させる方向の回転力を付与していることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項2】
請求項1の記載において、前記圧接面は前記回転体の軸線と直交する平面に対して傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項3】
請求項2の記載において、前記雄ネジ部の端面が前記圧接面となっていることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項4】
請求項1の記載において、前記回転力付与部材は、スプリングの弾性力によって前記付勢部材に回転力を付与することを特徴とする回転駆動機構。
【請求項5】
請求項4の記載において、前記付勢部材に前記雄ネジ部と中心を同じくするギア部が設けられていると共に、前記支持壁に前記ギア部と噛合する付勢ギアが回転自在に軸支されており、この付勢ギアが前記スプリングの弾性力によって回転方向へ付勢されていることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項の記載において、前記ギアがウォームギアであると共に、前記モータにブラケットが取り付けられており、このブラケットに軸支されたウォームホイールと前記ウォームギアが噛合していることを特徴とする回転駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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回転駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
表示画面が搭載された可動パネルを回転駆動機構によって開閉動作するようにした車載用ディスプレイ装置においては、モータを含めた回転駆動機構の構成部品を予めギアユニットとして一体化し、このギアユニットを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。
【0003】
この種のギアユニットの従来例として、モータにねじ止めしたブラケットに減速歯車列の各ギアを回転可能に軸支すると共に、モータの回転軸にウォームギアを取着し、このウォームギアを減速歯車列の最初段ギアであるウォームホイールに噛合することにより、モータと減速歯車列およびブラケットを1つのユニット品としてアセンブリするようにしたものが知られている(特許文献1参照)。
【0004】
特許文献1に開示されたギアユニットでは、減速歯車列の中にクラッチ付きギアが用いられており、例えば開閉動作中の可動パネルにユーザの手指が触れることにより、モータから可動パネルに至る動力伝達系に過度の負荷が生じたとしても、この負荷がクラッチ付きギアによって吸収されるようになっている。また、弾性片を折り曲げ形成した板ばねがブラケットに取り付けられており、この弾性片をウォームの先端に圧接させることにより、モータの回転軸がスラスト方向にガタ付くことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第4359009号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に開示された従来のギアユニットによれば、ブラケットに取り付けた板ばねの弾性片をウォームの先端に圧接させているため、モータの回転軸とそれに取着したウォームのスラスト方向のガタ付きを防止することができ、ガタ付き音の少ない高品位の車載用ディスプレイ装置が実現されている。しかしながら、板ばねに折り曲げ形成した弾性片の弾発力によってスラスト方向のガタ付きを防止しているため、クラッチ付きギアでも吸収できない程度の大きな外力が動力伝達系に作用すると、弾性片が変形してウォームに対する圧接力が著しく低下してしまい、スラスト方向のガタ付き防止を長期に亘って維持すること困難であった。
【0007】
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、モータ軸のスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止できる回転駆動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明は、モータと、このモータの回転軸に取着されたギアと、前記回転軸または前記ギアを回転体とし、この回転体の一端部に圧接して該回転体を軸線方向へ付勢する付勢部材とを備えた回転駆動機構において、前記付勢部材に回転力を付与する回転力付与部材と、前記回転体の一端部に対向配置された支持壁とを備え、前記付勢部材は、前記支持壁に設けられたネジ孔に螺合する雄ネジ部と、前記回転体の一端部に圧接する圧接面とを有しており、前記付勢部材の回転に伴って前記雄ネジ部が前記ネジ孔内を進退することにより、前記圧接面が前記回転体の軸線方向へ移動するようになすと共に、前記回転力付与部材は前記付勢部材に対して前記圧接面を前記回転体の一端部に圧接させる方向の回転力を付与しているという構成にした。
【0009】
このように構成された回転駆動機構では、支持壁に螺合する付勢部材の圧接面を回転体の一端部に当接させ、この付勢部材に対して回転力付与部材から圧接面を回転体の一端部に圧接させる方向の回転力が常に付与されているため、圧接面と回転体間の圧接力が外力によって低下する虞はなく、回転体のスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止することができる。また、圧接面に当接する回転体の一端部が摩耗した場合でも、その摩耗量に追従して付勢部材が回転することにより、圧接面と回転体間の圧接力が安定的に維持されるため、この点からも回転体のスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止することができる。
【0010】
上記の構成において、付勢部材の圧接面が回転体の軸線と直交する平面に対して傾斜する傾斜面になっていると、付勢部材の圧接面(傾斜面)から回転体に対してラジアル方向の分力が作用するため、スラスト方向だけでなくラジアル方向のガタ付きも防止することができる。また、回転体の一端部の摩耗に追従して付勢部材が回転すると、それに伴って傾斜面も回転してラジアル力の作用方向が変化するため、モータの回転軸を支持する軸受けの同一カ所に側圧が掛かり続けることはなくなり、軸受けの偏摩耗を確実に防止することができる。
【0011】
この場合において、雄ネジ部の端面が圧接面となっていると、付勢部材の回転に伴って雄ネジ部が支持壁のネジ孔内を前進するとき、その動きを圧接面(傾斜面)にスムーズに伝達することができて好ましい。
【0012】
また、上記の構成において、回転力付与部材は付勢部材に回転力を付与するものであれば何でも良いが、この回転力付与部材がスプリングの弾性力によって付勢部材に回転力を付与するものであることが好ましい。
【0013】
この場合において、付勢部材に雄ネジ部と中心を同じくするギア部が設けられていると共に、支持壁にギア部と噛合する付勢ギアが回転自在に軸支されており、この付勢ギアがスプリングの弾性力によって回転方向へ付勢されていると、組立作業性を向上することができると共に、回転体の一端部の摩耗に追従して付勢部材をスムーズに回転させることができる。
【0014】
また、上記の構成において、モータの回転軸に取着されたギアは特に限定されないが、このギアがウォームギアであると共に、モータにブラケットが取り付けられており、このブラケットに軸支されたウォームホイールとウォームギアが噛合していると、減速比が大きくバックラッシュの少ない動力伝達系を実現することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の回転駆動機構では、回転力付与部材から付勢部材に対して圧接面を回転体の一端部に圧接させる方向の回転力が常に付与されており、圧接面に当接する回転体の一端部が摩耗した場合でも、その摩耗量に追従して付勢部材が回転するため、回転体のスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の回転駆動機構が搭載されたギアユニットの斜視図である。
図2】該ギアユニットの正面図である。
図3】実施形態例に係る回転駆動機構の正面図である。
図4】該回転駆動機構の平面図である。
図5】該回転駆動機構の分解斜視図である。
図6】該回転駆動機構の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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図2に示すギアユニット1は車載用ディスプレイ装置に適用され、表示画面が搭載された図示せぬ可動パネルの開閉動作を行う可動機構として使用されるものである。
【0018】
このギアユニット1は、金属板製のブラケット2と、ブラケット2に固定されたモータ3と、モータ3の回転軸に取着されたウォームギア4と、ブラケット2に回転可能に軸支されたクラッチ付きギア5や複数の歯車6等によって構成されており、詳細については後述するが、このギアユニット1に本発明の実施形態例に係る回転駆動機構が搭載されている。
【0019】
ブラケット2は金属板をプレス加工した複数のブロック体からなり、各ブロック体はねじ止め等の結合手段を用いて一体化されている。このブラケット2には、モータ3の取付面である底板部2aと、底板部2aから起立してウォームギア4の軸線方向へ延びる起立壁2bと、ウォームギア4の上端を覆うように水平方向へ延びる支持壁2cとが形成されており、底板部2aと支持壁2cはウォームギア4を介して平行に対向している。なお、支持壁2cには付勢部材7と付勢ギア8が軸支されており、この付勢ギア8と起立壁2bとの間にコイルばね9が張架されている。
【0020】
クラッチ付きギア5は同軸上に連結された大径歯車5aと小径歯車5bとで構成されており、これら大径歯車5aと小径歯車5bとの間には図示せぬフリクション部材が介設されている。クラッチ付きギア5と各歯車6はモータ3の回転を減速して動力伝達する減速歯車列を構成しており、この減速歯車列の最初段ギアである大径歯車5aはウォームギア4に噛合している。このように減速歯車列の中にクラッチ付きギア5が用いられているため、例えば開閉動作中の可動パネルにユーザの手指が触れることにより、モータ3から可動パネルに至る動力伝達系に過度の負荷が生じたとしても、この負荷がクラッチ付きギア5によって吸収されるようになっている。なお、ウォームギア4に噛合するクラッチ付きギア5の大径歯車5aはウォームホイールであり、小径歯車5bは次段の歯車6に噛合している。
【0021】
次に、本実施形態例に係る回転駆動機構について説明すると、図3図6に示すように、モータ3の回転軸3aはブラケット2の底板部2aから上方へ突出しており、この回転軸3aにウォームギア4が圧入・固定されている。前述したようにウォームギア4はクラッチ付きギア5の大径歯車(ウォームホイール)5aに噛合しており、ウォームギア4の先端には上端部を球面状にした突起4aが設けられている。
【0022】
付勢部材7は、平歯車形状のギア部7aと、ギア部7aの下面中心部から垂下する雄ネジ部7bと、雄ネジ部7bの先端側に連続する圧接面7cとを有しており、雄ネジ部7bは支持壁2cに設けられたネジ孔2dに螺合している。雄ネジ部7bとネジ孔2dは所謂逆ネジ(左ネジ)であり、付勢部材7が図4に示す矢印β方向に回転したときに、圧接面7cが図3の下方へ移動するようになっている。圧接面7cは回転軸3aおよびウォームギア4の軸線と直交する平面に対して傾斜する傾斜面となっており、この圧接面7cはウォームギア4の先端の突起4aに当接している。
【0023】
付勢ギア8は、外周面の一部に歯部が刻設されたギア本体8aと、ギア本体8aの中心部に設けられて下方へ突出する軸部8bと、ギア本体8aの下面周縁部から垂下する係止ピン8cとを有している。ギア本体8aの歯部は付勢部材7のギア部7aに噛合しており、軸部8bは支持壁2cに設けられた軸孔2eに回転可能に挿入されている。また、係止ピン8cにコイルばね9の一端が掛止めされており、このコイルばね9の他端は起立壁2bに掛止めされている。
【0024】
これにより、付勢ギア8がコイルばね9の引張力を受けて軸部8bを中心に時計回り方向(図4の矢印α方向)へ回動付勢されると共に、付勢ギア8のギア本体8aに噛合する付勢部材7が反時計回り方向(図4の矢印β方向)へ回動付勢されるため、付勢部材7の雄ネジ部7bは常にネジ孔2d内を前進する方向へ回動付勢される。したがって、雄ネジ部7bの先端に設けられた圧接面7cがウォームギア4の突起4aに圧接されることになり、その圧接力を受けてウォームギア4と回転軸3aのスラスト方向(軸線方向)のガタ付きが防止される。また、圧接面7cがウォームギア4の軸線と直交する平面に対して傾斜する傾斜面となっているため、圧接面7cからウォームギア4の突起4aに対してラジアル方向の分力が作用し、ウォームギア4と回転軸3aはスラスト方向だけでなくラジアル方向のガタ付きも防止される。なお、これら付勢ギア8とコイルばね9によって付勢部材7に回転力を付与する回転力付与部材が構成されている。
【0025】
以上説明したように、本実施形態例に係る回転駆動機構では、ブラケット2の支持壁2cに設けたネジ孔2dに付勢部材7の雄ネジ部7bを螺合し、回転力付与部材であるコイルばね9の弾性力を利用して付勢部材7に一方向の回転力を付与することにより、付勢部材7の圧接面7cが常にウォームギア4の突起4aに圧接されるようになっているため、外力等によって雄ネジ部7bが緩んで付勢部材7の圧接力を低下させることはなく、モータ3の回転軸3aのスラスト方向のガタ付きを長期に亘って防止することができる。
【0026】
また、本実施形態例に係る回転駆動機構では、付勢部材7の圧接面7cが回転軸3aやウォームギア4の軸線と直交する平面に対して傾斜する傾斜面となっているため、圧接面7cからウォームギア4の突起4aに対してラジアル方向の分力が作用し、スラスト方向だけでなくラジアル方向のガタ付きも防止することができる。しかも、圧接面7cに当接するウォームギア4の突起4aが経時的に摩耗していくと、その摩耗量に追従して付勢部材7が回転し、圧接面(傾斜面)7cの向きを変えるため、回転軸3aをラジアル方向に押す側圧の方向が突起4aの摩耗に伴って変化することになる。これにより、モータ3の回転軸3aを支持する軸受けの同一カ所に側圧が掛かり続けることはなくなり、このモータ3の軸受けの偏摩耗を確実に防止することができる。
【0027】
また、本実施形態例に係る回転駆動機構では、支持壁2cに付勢ギア8を回転自在に軸支し、この付勢ギア8を付勢部材7のギア部7aに噛合させると共に、コイルばね9の弾性力で付勢ギア8を一方向に回動付勢することにより、付勢部材7に常に同一方向の回転力が付与されるようになっているため、付勢ギア8とコイルばね9を含めた各部材の組立作業性を向上することができると共に、コイルばね9の弾性力によって付勢部材7をスムーズに回転させることができる。
【0028】
なお、上記実施形態例では、付勢ギア8とコイルばね9とで構成された回転力付与部材を用いて付勢部材7に回転力を付与するようになっているが、それ以外の構成の回転力付与部材を採用することも可能であり、例えば、付勢ギア8を省略してコイルばね9の弾性力を付勢部材7に直接伝達するようにしたり、コイルばね9の代わりに板ばねや弾性ゴム等を用いるようにしても良い。
【0029】
また、上記実施形態例では、先端側に突起4aが設けられたウォームギア4をモータ3の回転軸3aに圧入・固定し、付勢部材7の圧接面7cをウォームギア4の突起4aに圧接させることにより、回転軸3aのスラスト方向のガタ付きを防止するようにしているが、モータ3の回転軸3aをウォームギア4の先端から突出させることにより、付勢部材7の圧接面7cをモータ3の回転軸3aの先端に圧接させるようにしても良い。また、モータ3の回転軸3aに取着されるギアはウォームギア4に限定されず、かさ歯車や平歯車(ピニオンギア)等の他のギアを用いることも可能である。
【符号の説明】
【0030】
1 ギアユニット
2 ブラケット
2a 底板部
2b 起立壁
2c 支持壁
2d ネジ孔
3 モータ
3a 回転軸
4 ウォームギア
4a 突起
5 クラッチ付きギア
5a 大径歯車(ウォームホイール)
5b 小径歯車
6 歯車
7 付勢部材
7a ギア部
7b 雄ネジ部
7c 圧接面
8 付勢ギア
8a ギア本体
8b 軸部
8c 係止ピン
9 コイルばね(スプリング)
図1
図2
図3
図4
図5
図6