特許 5752142 伝動装置駆動ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5752142

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】伝動装置駆動ユニット

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/16 20060101AFI20150702BHJP

   F16H 57/023 20120101ALI20150702BHJP

   F16H 55/06 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/16 Z

   F16H57/023

   F16H55/06

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-538255(P2012-538255)

(86)(22)【出願日】2010年9月21日

(65)【公表番号】特表2013-510279(P2013-510279A)

(43)【公表日】2013年3月21日

(86)【国際出願番号】EP2010063857

(87)【国際公開番号】WO2011054585

(87)【国際公開日】20110512

【審査請求日】2012年5月9日

(31)【優先権主張番号】102009046517.0

(32)【優先日】2009年11月9日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】スザンヌ アルブレヒト

(72)【発明者】

【氏名】フランク ブラウネガー

(72)【発明者】

【氏名】ローベアト ハイツ

(72)【発明者】

【氏名】ペーター シュトイアー

(72)【発明者】

【氏名】ジークフリート ライヒマン

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０５９０３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０７７６５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００４０４４８６３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−２２０５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２５６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／１６

Ｆ１６Ｈ ５５／０６

Ｆ１６Ｈ ５７／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝動装置駆動ユニット（１０；４０；５０；７０）であって、
トルクを入力エレメント（２９）から導入する、プラスチックからなるアダプタエレメント（２２；２２ａ；５３；７３）と、
トルクを伝達するための、金属からなる被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）と、
を備え、前記アダプタエレメント（２２；２２ａ；５３；７３）と前記被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）とは、直接互いに連結されており、かつ不動に結合されており、
前記アダプタエレメント（２２；２２ａ；５３；７３）は、射出成形により形成されて前記被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）に少なくとも部分的に被着されている射出成形部材であり、かつ
前記被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）は、支承エレメントとして機能し、はす歯の外歯列を有する被動ピニオンとして焼結金属から形成されており、
前記被動ピニオンと、該被動ピニオンに一体的に射出成形される、前記アダプタエレメント（２２；２２ａ；５３；７３）としてのウォームホイールとからなるユニット（３０；５７）は、前記被動ピニオンの領域を除いて、プラスチックからなる伝動装置ハウジング（３１；５８）内に配置されており、該伝動装置ハウジング（３１；５８）は、ハウジング下側部分（３２；３２ａ；６２；７６）を有し、該ハウジング下側部分（３２；３２ａ；６２；７６）は、前記伝動装置ハウジング（３１；５８）内で前記ウォームホイールを半径方向で支承する、中央に一体成形された支承ピン（３３；３３ａ；６１；７５）を有し、
前記伝動装置ハウジング（３１）内での前記ウォームホイールの軸方向の支承を、前記ハウジング下側部分（３２）の底部に一体成形された、周囲を取り巻くように延びる環状のランド（３６）を介して行い、該ランド（３６）は、前記ウォームホイールの下面に設けられた支承カラー（２５）と協働し、かつ
前記ウォームホイールの上面に設けられた、周囲を取り巻くように延びる別の環状のランド（３７）は、前記ハウジング下側部分（３２）に結合されているハウジングカバー（３８）に支持されており、該ハウジングカバー（３８）は、中央に配置された貫通部（３９）を有し、該貫通部（３９）を通して前記被動ピニオンは前記伝動装置ハウジング（３１）から突出することを特徴とする、伝動装置駆動ユニット。

【請求項2】

前記ウォームホイールであるアダプタエレメント（２２；２２ａ）は、該ウォームホイールの軸方向で見て中央部に対称平面（２３；２３ａ）を有し、前記被動エレメント（１２；１２ａ）は、前記アダプタエレメント（２２；２２ａ）の対称平面（２３；２３ａ）内まで延長されて形成されている、請求項１記載の伝動装置駆動ユニット。

【請求項3】

前記被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）は、内壁に、支承のために機能するピン（３３；３３ａ；６１；７５）が突入する少なくとも１つの領域（１９，２０；６３）を有している、請求項１又は２記載の伝動装置駆動ユニット。

【請求項4】

前記アダプタエレメント（２２；２２ａ；５３；７３）と前記被動エレメント（１２；１２ａ；５１；７２）とからなるユニット（３０；５７）の半径方向の支承部が、それぞれ異なる直径を有する２つの支承箇所を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。

【請求項5】

前記支承ピン（３３；３３ａ）は、前記伝動装置ハウジング（３１）内で前記ウォームホイールを半径方向で支承する２つの領域（３４，３５）を有し、該領域（３４，３５）の第１の領域（３４）は、前記被動ピニオンの第１の収容領域（１９）に当接し、第２の領域（３５）は、前記被動ピニオンの第２の収容領域（２０）に当接している、請求項４記載の伝動装置駆動ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

従来技術
本発明は、伝動装置駆動ユニットに関する。本件出願人の、本願の出願時には未公開のドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００９０００７６０号明細書から、伝動装置駆動ユニットであって、金属、特に焼結金属から製造される被動エレメントを備え、被動エレメントが、射出成形されウォームホイールとして形成されるアダプタエレメントに少なくとも部分的に埋設されている伝動装置駆動ユニットが公知である。アダプタエレメントは、伝動装置ハウジング内に収容されている。アダプタエレメントは、ハウジング底部の軸ジャーナル上に回転可能に支承されている。軸ジャーナル及びアダプタエレメントは、プラスチックからなる。特に可動式ルーフ駆動装置として形成される公知の伝動装置駆動ユニットは、アダプタエレメントの一体的な射出成形により比較的安価に製造される。公知の伝動装置駆動ユニットの耐摩耗性は、特に負荷が高い場合に改善を要する。さらにアダプタエレメントから被動エレメントへの力の導入は、比較的短い軸方向の長さで実施される。その結果、伝達可能な駆動トルクは制限されている。

【0002】

発明の開示
上述の従来技術から出発して、本発明の課題は、伝動装置駆動ユニットが経済的な製造可能性とともに良好な支承特性あるいは比較的高いトルクの伝達可能性を実現するように、伝動装置駆動ユニットを形成することである。この課題は、独立請求項に記載の特徴を有する伝動装置駆動ユニットにおいて解決される。本発明の根底には、支承特性の改良のために被動エレメントを同時に支承エレメントとして使用するという思想がある。被動エレメントは金属からなるので、プラスチック／プラスチック支承箇所と比較して改善された耐摩耗性により優れた金属／プラスチック支承箇所を形成する可能性が生じる。

【0003】

本発明に係る伝動装置駆動ユニットの有利な形態は、従属請求項に係る発明である。本発明の範囲には、特許請求の範囲、明細書及び／又は図面に開示される特徴のうちの少なくとも２つの特徴からなる全通りの組み合わせが含まれる。

【0004】

特に高いトルクの伝達は、被動エレメントが、アダプタエレメントの対称平面内まで延長されて形成されていると生じる。これにより、アダプタエレメントからのトルクの導入が被動エレメントの平面内で行われる。

【0005】

被動エレメントの安価な半径方向の支承は、被動エレメントが、支承のために機能するピンが突入する少なくとも１つの領域を有していると生じる。

【0006】

第２の独立請求項に記載の特徴を備える本発明の択一的な形態において、伝動装置駆動ユニットの特に安価な製造可能性が実現され、同時にやはり比較的高いトルクが伝達される。本発明の根底には、深絞り加工部材として形成されている、アダプタエレメントに結合可能な被動エレメントにより、被動エレメントの特に簡単かつ安価な製造可能性を実現するという思想がある。

【0007】

この場合、製造は、被動エレメントがアダプタエレメントにプレスばめされていると特に簡単になる。これにより、プレスばめは、極めて簡単に製造に組み込まれる唯一の組立工程をなす。

【0008】

択一的には、アダプタエレメントが、射出成形により形成されて被動エレメントに少なくとも部分的に被着されている。この種の構成は、アダプタエレメントと被動エレメントとの間の特に密接な結合を可能にする。その結果、特に高いトルクが伝達される。

【0009】

トルクの伝達を可能にするために、本発明の有利な形態では、被動エレメントが、ポット状又はスリーブ状に形成されており、内面に少なくとも１つの一体成形部を有しており、一体成形部が、アダプタエレメントに一体成形された相手側一体成形部と協働して、被動エレメントをアダプタエレメントに相対回動不能に結合するようになっている。

【0010】

その際、プレスばめの場合、少なくとも１つの一体成形部及び少なくとも１つの相手側一体成形部が、被動エレメントの長手方向軸線に対して斜めに配置されていると、特に簡単な組み立てが可能となる。

【0011】

特にアダプタエレメントへの被動エレメントのプレスばめの場合に有意義な、アダプタエレメントと被動エレメントとの間の軸方向の保持は、被動エレメントが内面に少なくとも１つの係止幾何学形状を有しており、係止幾何学形状が、アダプタエレメントに形成された相手側幾何学形状あるいは被係止幾何学形状と協働して、被動エレメントをアダプタエレメントに軸方向で保持すると可能となる。

【0012】

特に確実な、比較的高い半径方向力を受容する支承は、アダプタエレメントと被動エレメントとからなるユニットの半径方向の支承部が、それぞれ異なる直径を有する２つの支承箇所を有していると生じる。

【0013】

本発明の別の利点は、有利な実施の形態についての以下の説明及び図面から看取可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る第１の伝動装置駆動ユニットの縦断面図である。

【図2】図１に示した第１の伝動装置駆動ユニットにおいて使用されるようなアダプタエレメント及び被動エレメントの分解立体図である。

【図3】図１に示したアダプタエレメントとは異なるアダプタエレメントを備える本発明に係る第２の伝動装置駆動ユニットの縦断面図である。

【図4】図３に示した伝動装置駆動ユニットにおいて使用されるような被動エレメント及びアダプタエレメントの分解立体図である。

【図5】本発明に係る第３の伝動装置駆動ユニットの縦断面図である。

【図6】図５に示した第３の伝動装置駆動ユニットで使用されるような、被動エレメントとアダプタエレメントとからなるユニットの斜視図である。

【図7】本発明に係る第４の伝動装置駆動ユニットの縦断面図である。

【図8】図７に示した伝動装置駆動ユニットにおいて使用されるような、アダプタエレメント及び被動エレメントの分解立体図である。

【図9】深絞り加工された被動エレメントを備える第５の伝動装置駆動ユニットの縦断面図である。

【図10】図９に示した伝動装置駆動ユニットにおいて使用されるような、アダプタエレメント及び被動エレメントの分解立体図である。

【図11】図１０に示した被動エレメントの斜視図である。

【図12】アダプタエレメントを射出成形により形成して、深絞り加工した被動エレメントを埋設した、本発明に係る第６の伝動装置駆動ユニットを示す図である。

【図13】図１２に示した伝動装置駆動ユニットにおいて使用されるような被動エレメントの斜視図である。

【0015】

同一の構成部材又は機能同一の構成部材には、図中、同一の符号を付した。

【0016】

図１は、第１の伝動装置駆動ユニット１０を示している。第１の伝動装置駆動ユニット１０は、特に自動車の可動式ルーフ駆動装置において使用することを予定しているが、この用途に限定されるものではない。伝動装置駆動ユニット１０は、金属、特に焼結金属からなる、被動ピニオン１２として形成される被動エレメントを有している。この場合、被動ピニオン１２は、可動式ルーフシステムに対するインターフェースをなしている。可動式ルーフシステムは、被動ピニオン１２に形成されたはす歯の外歯列１３を介して、図示しない伝達手段に係合している。伝達手段を介して、ルーフ機構の調節が実現される。

【0017】

被動ピニオン１２は、図２に示すように３つの区分１４乃至１６を有している。第１の区分１４には、外歯列１３が形成されている。第１の区分１４には、第２の区分１５が続いている。第２の区分１５は、略スリーブ状に形成されている。第２の区分１５は、略中央において環状の第３の領域１６により包囲されている。第３の領域１６は、周囲を取り巻くランド状の縁部１７を有している。第３の区分１５の下面あるいは上面（図示せず）には、放射状に配置された成形リブ１８が一体成形されている。特に図１から看取可能であるように、第１の区分１４は、第１の区分１４の内壁において外歯列１３の領域に第１の収容領域１９を有している。第１の収容領域１９には、第２の区分１５の領域において内壁に第２の収容領域２０が続いている。

【0018】

上述の被動ピニオン１２は、プラスチックからなる、ウォームホイール２２として形成されるアダプタエレメントの射出成形時に、アダプタエレメントにより取り囲まれるか、あるいはインサート成形され、アダプタエレメントに形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ：形状による束縛）により結合されている。特に図１から看取可能であるように、被動ピニオン１２の第２の区分１５は、好ましくはウォームホイール２２の全高を占めている。被動ピニオン１２の環状の第３の区分１６は、実質的にウォームホイール２２の対称平面２３内に存在する。

【0019】

ウォームホイール２２と被動ピニオン１２との間の形状結合は、特に被動ピニオン１２の、周囲を取り巻く縁部１７と成形リブ１８とによって強化される。その結果、被動ピニオン１２は、相対回動不能にウォームホイール２２に結合されている。ウォームホイール２２は、内側の領域２４を有している。内側の領域２４の下面には、支承カラー２５が一体成形されている。環状の中間の領域２６を介して、ウォームホイール２２には、外歯列２７が続いている。ウォームホイール２２の外歯列２７は、ウォーム軸２９として形成された入力エレメントと係合している。ウォーム軸２９は、可動式ルーフ駆動装置のための図示しない駆動モータの駆動トルクをウォームホイール２２あるいは被動ピニオン１２に伝達する。

【0020】

被動ピニオン１２と、被動ピニオン１２に一体的に射出成形されるウォームホイール２２とからなる上述のユニット３０は、被動ピニオン１２の領域を除いて、プラスチックからなる伝動装置ハウジング３１内に配置されている。伝動装置ハウジング３１は、ハウジング下側部分３２を有している。ハウジング下側部分３２は、中央に一体成形された支承ピン３３を有している。支承ピン３３は、伝動装置ハウジング３１内でのウォームホイール２２の半径方向の支承のために役立つ２つの領域３４，３５を有している。このために第１の領域３４は、被動ピニオン１２の第１の収容領域１９に当接し、第２の領域３５は、被動ピニオン１２の第２の収容領域２０に当接している。伝動装置ハウジング３１内でのウォームホイール２２の軸方向の支承は、ハウジング下側部分３２の底部に一体成形された、周囲を取り巻くように延びる環状のランド３６を介して行われる。ランド３６は、ウォームホイール２２の下面に設けられた支承カラー２５と協働する。ウォームホイール２２の上面に設けられた、周囲を取り巻くように延びる別の環状のランド３７は、ハウジングカバー３８に支持されている。ハウジングカバー３８は、ハウジング下側部分３２に例えば係止結合又は接着結合により結合されている。この場合、ハウジングカバー３８は、中央に配置された貫通部３９を有している。貫通部３９を通して被動ピニオン１２が伝動装置ハウジング３１から突出している。

【0021】

図３及び図４には、本発明に係る第２の伝動装置駆動ユニット４０が示されている。第２の伝動装置駆動ユニット４０は、第１の伝動装置駆動ユニット１０とは実質的に、被動ピニオン１２ａあるいはウォームホイール２２ａの構成でのみ異なる。この場合、被動ピニオン１２ａは、第２の区分１５ａの領域に、歯車状の突出部４２を備える第３の区分１６ａを有している。突出部４２は、特に図３から看取可能であるように、やはり実質的にウォームホイール２２ａの対称平面２３ａの高さに存在する。突出部４２は、伝達可能なトルクを高めるために、被動ピニオン１２ａとウォームホイール２２ａとの間の形状結合を形成するために役立つ。被動ピニオン１２ａの支承は、被動ピニオン１２の支承と同様に、被動ピニオン１２ａとハウジング下側部分３２ａの支承ピン３３ａとの間の金属／プラスチック対を介してなされる。

【0022】

図５及び図６には、本発明に係る第３の伝動装置駆動ユニット５０が示されている。第３の伝動装置駆動ユニット５０は、内歯列５２を備えるスリーブ状の被動ピニオン５１を有している。内歯列５２は、被動ピニオン５１とウォームホイール５３との間の形状結合のために役立つ。さらに被動ピニオン５１の中間の領域には、支承カラー５４が形成されている。支承カラー５４の外壁５５は、伝動装置ハウジング５８内での、被動ピニオン５１の第１の半径方向の支承部としてか、又は被動ピニオン５１とウォームホイール５３とからなるユニット５７の第１の半径方向の支承部として役立つ。この場合、支承カラー５４は、プラスチックからなるハウジングカバー６０の貫通孔５９と協働する。ユニット５７の第２の半径方向の支承部は、ハウジング下側部分６２に設けられた支承ピン６１と、ウォームホイール５３に形成された孔６３との間に形成される。さらに付加的に、被動ピニオン５１の中央に六角穴６４が形成されている。六角穴６４は、可動式ルーフ駆動装置の駆動モータが故障したとき、可動式ルーフ駆動装置の補助操作のために役立つ。これにより、第３の伝動装置駆動ユニット５０は、ユニット５７のための２つの半径方向の支承箇所を有している。２つの半径方向の支承箇所のうち、一方の支承箇所は、金属／プラスチック対として形成されており、他方の支承箇所は、プラスチック／プラスチック支承箇所として形成されている。

【0023】

図７及び図８には、第４の伝動装置駆動ユニット７０が示されている。第４の伝動装置駆動ユニット７０は、第３の伝動装置駆動ユニット５０とは実質的に、六角穴７１を用いた可動式ルーフ駆動装置のための補助操作部が、被動ピニオン７２ではなく、ウォームホイール７３に形成されている点でのみ異なる。第４の伝動装置駆動ユニット７０も、被動ピニオン７２の第１の半径方向の支承部をハウジングカバー７４に有している一方、プラスチックからなるウォームホイール７３は、ハウジング下側部分７６の支承ピン７５の領域において半径方向で支承されている。被動ピニオン７２とウォームホイール７３との間の形状結合は、特に被動ピニオン７２の内壁に第１の支承部の領域において形成されたランド状の突起によってなされる。

【0024】

図９乃至１１には、本発明に係る第５の伝動装置駆動ユニット８０が示されている。第５の伝動装置駆動ユニット８０では、被動ピニオン８１が、深絞り加工されたポット状の金属薄板部材８２からなる。金属薄板部材８２は、金属薄板部材８２の歯列８３の領域で半径方向内方に突入した、斜めに配置された区分８４を有している。区分８４は、ウォームホイール８５に面した側にエッジ８６を備えて形成されている。さらに、被動ピニオン８１の、ウォームホイール８５に面した下側の、周囲を取り巻くように延びる環状の区分８７には、内壁に形成された係止区分８８が看取可能である。係止区分８８は、ウォームホイール８５に形成された周方向溝８９と協働する。被動ピニオン８１とウォームホイール８５とから形成されたユニットは、ウォームホイール８５と被動ピニオン８１とが別個のプロセスで製造されるように製造される。次に、被動ピニオン８１は、ウォームホイール８５にプレスばめされる。係止区分８８は、被動ピニオン８１の終端位置で周方向溝８９と協働する。その結果、被動ピニオン８１は、ウォームホイール８５に軸方向で保持されている。

【0025】

図１２及び１３には、本発明に係る第６の伝動装置駆動ユニット９０が示されている。第６の伝動装置駆動ユニット９０は、第５の伝動装置駆動ユニット８０とは実質的に、第６の伝動装置駆動ユニット９０のウォームホイール９２が射出成形により形成されて、やはり深絞り加工部材として形成された被動ピニオン９３に被着される点で異なる。この場合、被動ピニオン９３は、図１３に示すように、ウォームホイール９２に面した側に、周囲を取り巻くように延びる環状のカラー９４を有している。カラー９４は、ウォームホイール９２の射出成形時にウォームホイール９２のプラスチックによって取り囲まれた後、ウォームホイール９２内での被動ピニオン９３の軸方向の固定を生じる。被動ピニオン９３の内壁に形成された斜めに配置された凹部９５も看取可能である。凹部９５は、射出成形されたプラスチックにより満たされた後、被動ピニオン９３とウォームホイール９２との間の回動防止を保証する。ウォームホイール９２の半径方向及び軸方向の支承は、やはり支承ピン９６の２つの異なる直径においてなされる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】