JP2018166395A - 車両後部ドア用のリフト装置及びその駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両後部ドア用のリフト装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、ステータ、及びステータに対して回転可能なロータを含む電気モータと、ロータに接続された歯車列とを含む。ステータは、円筒状ハウジングと、ハウジングの端部に取り付けたエンドキャップとを含む。歯車列は、リングギア、太陽歯車、遊星歯車及びキャリアを持つ少なくとも一段の歯車機構を含む。リングギアは、エンドキャップに直接係合し、歯車列の軸方向で歯車列の遊星歯車の位置を制限する。【選択図】図２

Description

[0002] 本発明は、駆動装置に、特に電気駆動装置、及び電気駆動装置を使用する車両後部ドアリフト装置に関する。

[0003] 様々な分野で電気駆動装置が広く使用されている。例えば、自動車の分野では、電気駆動装置は、ウィンドウ、ドアロック、後部ドアなどを駆動するために広く使用される。自動車後部ドア用のリフト装置の駆動装置は、電気モータ及びギア減速機構を含む。伝統的に、電気モータは、追加の取付けフランジによって歯車減速機構に接続される。電気モータは、ねじによってフランジに接続される。歯車減速機構はフランジに固定される。しかしながら、フランジを使用すると、リフト駆動部の材料費及び組立費が明らかに増加する。

[0004] 従って、車両後部ドア用のリフト装置を低価格で提供することへの要望がある。

[0005] １つの態様において、本発明は、ステータと、ステータに対して回転可能なロータと、ロータに接続された歯車列とを含む駆動装置を提供する。ステータは、円筒状ハウジングと、ハウジングの端部に取り付けたエンドキャップとを備える。歯車列は、リングギア、太陽歯車、遊星歯車及びキャリアを持つ少なくとも一段の歯車機構を含む。リングギアは、エンドキャップと直接係合し、歯車列の軸方向で歯車列の遊星歯車の位置を制限する。

[0006] リングギアは、留めピン、ねじ、連動構造又は溶接によってエンドキャップに締め付けることが好ましい。

[0007] 留めピンは、金属板を丸めることによって形成することが好ましい。

[0008] ハウジングは、その端部に開口部を定め、エンドキャップは、ハウジングの開口部を覆うことが好ましい。

[0009] エンドキャップは、開口部を通ってハウジング内に延び、エンドキャップの円周面に複数の突起が生じ、突起は、ステータのハウジングの内側面に当接することが好ましい。

[0010] ステータのハウジングは、金属板を丸めて中空なコラム形状とすることによって形成することが好ましい。

[0011] エンドキャップは留めスロットを定め、ステータのハウジングは、対応する留めスロットにそれぞれ係合する留め部分を形成することが好ましい。

[0012] 電気モータのエンドキャップ及びハウジングの一方は、位置決めノッチを形成し、他方は、対応する位置決めノッチにそれぞれ収容される位置決め突起を形成することが好ましい。

[0013] ハウジングの内側面に複数の永久磁石を取り付け、金属板の２つの縁部の間の結合領域が、磁石のうち隣接する２つの間に形成された隙間に対面することが好ましい。

[0014] 歯車列は、内側面に歯又はキーが形成されて中空な形状の出力部材を含むことが好ましい。

[0015] 出力部材は、遊星歯車機構のキャリアに接続することが好ましい。

[0016] 駆動装置は、少なくとも一段の遊星歯車機構のリングギアに接続された保持器をさらに備え、出力部材は、保持器内に回転可能に収容することが好ましい。

[0017] 出力部材の遠位端に留めリングが配置され、留めリングは、保持器の端面に当接することが好ましい。

[0018] 保持器はリングギアと一体に形成することが好ましい。

[0019] 遊星歯車機構は、第１段の遊星歯車機構と、第１段の遊星歯車機構によって駆動される第２段の遊星歯車機構とを含むことが好ましい。

[0020] 第１段の遊星歯車機構のリングギアは、第２段遊星歯車機構のリングギア内に収容することが好ましい。

[0021] 別の態様において、本発明は、車両後部ドアに用いる、車体に移動可能に取り付けたリフト装置をさらに提供し、リフト装置は、第１のスリーブと、第１のスリーブの一端に固定されて車体に接続された第１の仲介部材と、第１のスリーブと同軸に接続された第２のスリーブと、第２のスリーブのうち第１の仲介部材から遠い一端に位置して車両後部ドアに接続された第２の仲介部材と、第１のスリーブに設置されて第２の仲介部材を駆動し第１の仲介部材に対して移動させるように構成された、上述した駆動装置とを含む。

[0022] 本発明の実施形態では、モータの第１のエンドキャップは、歯車列のリングギアに直接接続され、従来の駆動装置で通常使用するフランジが省略される。従って、材料費及び組付費が下がる。

[0023] 以下、本発明が、添付図面及び次の実施形態を参照して説明される。各図は、例示であり、本発明の範囲を限定しないことに注意されたい。

本発明の１つの実施形態による駆動装置の斜視図である。 図１の駆動装置の断面図である。 図１の駆動装置の分解組立図である。 本発明の第２の実施形態による駆動装置の斜視図である。 図４の駆動装置の断面図である。 上記駆動装置の１つを使用する車両後部ドア用のリフト装置を示す図である。 図６のリフト装置の断面図である。

[0031] 以下、本発明の実施形態が、図面を参照してより詳しく説明される。同様の構造又は機能を持つ要素は、各図を通じて、説明の目的のために類似の参照数字で全般に表わす。各図は、限定ではなく例示であることに注目されたい。各図は、縮尺通りではなく、記載された実施形態のあらゆる態様を示すとは限らず、本開示の範囲を限定しない。別段の定めがない限り、この開示で使用されるあらゆる技術的及び科学的用語は、当業者によって一般に理解される通常の意味を有する。

[0032] 図１から図３を参照すると、本発明の実施形態による車両後部ドア用の電気リフト装置の駆動装置１００は、電気モータ１０及び歯車列４０を含む。電気モータ１０は、ステータ２０及びロータ３０を含む。

[0033] ロータ３０は、回転軸３２と、回転軸３２に固定されたロータコア３４及び整流子３６とを備える。ロータコア３４に巻線（図示せず）を巻き付け、整流子３６と電気的に接続する。

[0034] 本実施形態では、ステータ２０は、ハウジング２１と、ハウジング２１の内側面に配置された１つ以上の永久磁石２２と、ハウジング２１の反対端にそれぞれ固定された第１のエンドキャップ２３及び第２のエンドキャップ２４とを含む。本実施形態では、ハウジング２１は、金属板を中空なコラム形状に丸めることによって形成される。ハウジング２１は、中空な円筒形状であることが好ましい。ハウジング２１の２つの反対側の軸方向端部がそれぞれ開口部を形成する。第１及び第２エンドキャップ２３、２４は、ハウジング２１の２つの開放端をそれぞれ覆い、ハウジング２１と一緒に収容空間を形成する。ロータ３０は、収容空間内に回転可能に収容される。第１のエンドキャップ２３及び第２のエンドキャップ２４には軸受２５がそれぞれ備わり、テータ２０に対してロータ３０が回転可能となるように、ロータ３０の回転軸３２を回転可能に支持している。第２のエンドキャップ２４にはブラシがさらに備わり、ロータ３０の整流子３６に摺動可能に接触している。

[0035] ハウジング２１の１つの開放端は、端を曲げることによって第１のエンドキャップ２３に固定することが好ましい。具体的には、第１のエンドキャップ２３の外周面は、複数の留めスロット２６を形成する。ハウジング２１の端部は、留めフィンガ２７のような複数の留め部分を形成する。第１のエンドキャップ２３をハウジング２１の開放端に取り付けた後、留めフィンガ２７は、内方に変形されて対応する留めスロット２６に係合する。こうして、第１のエンドキャップ２３をハウジング２１に締め付ける。当然のことながら、第１のエンドキャップ２３は、他の適切な締付け方法によってハウジングに固定することができる。

[0036] 第１のエンドキャップ２３は、その外周面に複数の位置決め突起２８をさらに形成することが好ましい。ハウジング２１には、各位置決め突起２８に対応して位置決めノッチ２９が形成される。位置決め突起２８は、対応する位置決めノッチ２９に係合され、第１のエンドキャップ２３を円周方向で位置決めする。

[0037] 第１のエンドキャップ２３には、その外周面に複数の突起２３ａをさらに形成することが好ましい。第１のエンドキャップ２３がハウジング２１の開口部端部に挿入されると、突起２３ａは、ハウジング２１の内側面に当接する。

[0038] 歯車列４０は、モータ１０の出力端部に接続される。本実施形態では、歯車列４０は、歯車減速機構であり、二段の遊星歯車機構を含む。各段の遊星歯車機構は、内側面に内歯が形成されたリングギア４１と、太陽歯車４２と、遊星歯車キャリア４３と、キャリア４３に回転可能に取り付けた遊星歯車４４とを備える。太陽歯車４２、キャリア４３及び遊星歯車４４は、リングギア４１内に収容される。遊星歯車４４は、太陽歯車４２及びリングギア４１に噛み合う。

[0039] 具体的には、第１段の遊星歯車機構のギアリング４１は、モータ１０の第１のエンドキャップ２３に固定して接続される。リングギア４１の端部及び第１のエンドキャップ２３は、一方を他方に軸方向に挿入することによって一緒に接続することが好ましい。こうして、第１のエンドキャップ２３がリングギア４１の端部に半径方向で重なる。第１のエンドキャップ２３とリングギア４１の端部との間の重なり領域に、位置決め穴４５が形成される。位置決め穴４５に各留めピン５０がそれぞれ挿入され、第１のエンドキャップ２３及びリングギア３１を一緒に固定する。本実施形態では、ギアリング４１の端部は、第１のエンドキャップ２３を取り囲み、留めピン５０は、ギアリング４１の位置決め穴４５及び第１のエンドキャップ２３の位置決め穴に半径方向に挿入される。本実施形態では、留めピン５０は、中空な円筒形状とされ、金属板を丸めることによって形成される。留めピン５０は、半径方向の力を受けると容易に弾力変形する。従って、留めピン５０は、位置決め穴に容易に挿入される。他の代替実施形態では、第１のエンドキャップ２３は、ねじ、連動構造、又は溶接によってリングギア４１に接続することができる。

[0040] 第１の遊星歯車機構の太陽歯車４２は、モータ１０の回転軸３２に固定され、モータ１０の回転軸３２と同期して回転する。キャリア４３は、リングギア４１に回転可能に収納される。遊星歯車４４は、ロッド４６を介してキャリア４３に回転可能に取り付ける。遊星歯車４４は、太陽歯車４２及びリングギア４１と噛み合う。太陽歯車４２が回転すると、遊星歯車４４は、ロッド４６の周りを回転し、またリングギア４１内で太陽歯車４２の周りを公転し、キャリア４３を駆動して回転させる。

[0041] モータ１０の第１のエンドキャップ２３は、第１段の遊星歯車機構の遊星歯車の位置を軸方向で制限することができる。第１のモータ１０の第１のエンドキャップ２３と遊星歯車４４との間に、遊星歯車４４と第１のエンドキャップ２３との間の摩擦を減らすために、ガスケット４７を配置することが好ましい

[0042] 第１の遊星歯車機構のキャリア４３は、第２段の遊星歯車機構の太陽歯車４２に接続される。接続部は、キャリア４３及び太陽歯車４２を一体に形成することによって組み立てた一体の接続部とすることができ、又はキャリア４３及び太陽歯車４２を別々に形成した後に互いに一緒に固定することができる。歯車列４０の出力部材４８は、第２段の遊星歯車機構のキャリア４３の軸方向端部によって形成される。本実施形態では、出力部材４８は、その内側面上に内歯又はキー４９が形成されてほぼ中空な円筒である。他の実施形態では、出力部材は、外歯を持つ歯車とすることができる。キャリア４３と遊星歯車４４との間に、遊星歯車４４とキャリア４３との間の摩擦を減らすために、ガスケット４７を配置することが好ましい。

[0043] 駆動装置１００は、歯車列４０の出力部材４８を一定位置に維持し、出力部材４８が揺れるのを防ぐために、保持器６０をさらに含むことが好ましい。保持器６０は、第２段の遊星歯車機構のリングギア４１に固定して接続される。出力部材４８を回転可能に支持するために、保持器６０の内側に軸受６１を取り付け、出力部材４８が保持器６０の内部で回転可能となっている。出力部材４８は、軸受６１を通過し、保持器６０から延び出ている。出力部材４８の遠位端には環状溝５１を形成することが好ましい。溝５１に留めリング５２が係合している。留めリング５２は、保持器６０の軸方向端面に当接して、出力部材４８を軸方向で位置決めする。留めリング５２と保持器６０の軸方向端面との間にガスケット４７が配置され、それらの間の摩擦を減らすことが好ましい。

[0044] 第２の遊星歯車機構のリングギア４１及び第１の遊星歯車機構のリングギア４１は、他方のリングギア４１に部分的に挿入された一方のリングギア４１と、両リングギア４１の重なり部分に挿入された留めピン５０とによって、リングギア４１の軸方向で一緒に接続することが好ましい。第２の遊星歯車機構のリングギア４１及び保持器６０は、同じ様式で一緒に接続することができる。

[0045] 本発明の実施形態では、モータ１０の第１のエンドキャップ２３は、歯車列４０のリングギア４１に直接接続され、従来の駆動装置で通常使用されるフランジは省略される。従って、材料費及び組立費は下がる。さらに、従来の駆動装置では、モータハウジングの端部は、ねじによってフランジに接続され、モータハウジングは、通常、価格が比較的高い深絞りによって形成される。本発明の実施形態では、モータのハウジング２１は、価格が非常に安い金属板を丸めて形成される。ハウジングを形成する金属板の２つの縁部間の結合領域は、２つの隣接する磁石間に形成された隙間に対応し、これにより磁石をハウジングに接着するために使用する接着剤がハウジングの結合領域から漏れるのを回避することが好ましい。

[0046] 図４及び図５は、本発明の第２の実施形態による駆動装置を例示する。第２の実施形態の駆動装置は、第１の実施形態の駆動装置と比べて、第２の実施形態では、第２段の遊星歯車機構のリングギア４１及び保持器６０が一体に形成され、第１段の遊星歯車機構のリングギア４１が第２段の遊星歯車機構のリングギア４１に完全に挿入され、第２段の遊星歯車機構のリングギア４１がモータ１０の第１のエンドキャップ２３に接続される以外は、似ている。他の実施形態では、第１段の遊星歯車機構のリングギア４１に、第２段の遊星歯車機構のリングギア４１を一体に形成することができる。

[0047] 図６及び図７は、本発明の駆動装置を使用する、車両後部ドア用の電気のリフト装置２００を例示する。リフト装置２００は、第１のスリーブ７０及びこれに設置された駆動装置１００と、第２のスリーブ８０及びこれに配置された親ねじ８１と、車体に接続するために第１のスリーブ７０の一端に配置された第１の仲介部材７２と、車両後部ドアに接続するために第２のスリーブ８０の一端に配置された第２の仲介部材８２とを備える。第２のスリーブ８０にばね８３を収容し、親ねじ８１の周りにナット８４を取り付ける。親ねじ８１は歯車列４０によって駆動される。親ねじ８１上に取り付けたナット８４は、親ねじ８１の回転をナット８４の直線運動に変換するために使用される。ナット８４は、連結部材８５によって第２の仲介部材８２に固定される。

[0048] 動作にあたり、親ねじ８１は、駆動装置１００によって駆動される。すると、第１の仲介部材７２に対して、第２の仲介部材８２、連結部材８５及び第２のスリーブ８０は伸び又は引っ込んで、後部ドアを上昇させ又は下降させる。ばね８３の一端は、第２の仲介部材８２に当接し、又は代わりに、連結部材８５のうち第１の仲介部材７２から遠い端壁に当接する。ばね８３の他端は、第１のスリーブ７０のうち第１の仲介部材７２から遠い軸方向の遠位端に当接する。後部ドアが閉まっているとき、ばね８３は圧縮状態にある。親ねじ８１は、第２の仲介部材８２を駆動して外方へ延ばし、後部ドアを上昇させるにつれて、ばね８３からの跳返りが第２の仲介部材８２に押し力を与え、これにより跳上げドア部の重量の一部を支持してモータに加わる負荷を軽減する。

[0049] これによって、本発明の実施形態の技術的解決策は、明確かつ完全に上述された。説明した実施形態は、本発明の実施形態のほんの一部であり、全てではないことは明らかである。当業者であれば、実際的な要求を満たすために、技術的特徴を様々な実施形態で様々に組み合わせることができる。本発明の説明した実施形態に基づいて、当業者によって創造的な努力を払わずに得られる他の実施形態も、本発明の範囲内に属する。

１０ 電気モータ
２０ ステータ
２１ ハウジング
２２ 永久磁石
２３ 第１のエンドキャップ
２４ 第２のエンドキャップ
２５ 軸受
３０ ロータ
３２ 回転軸
３４ ロータコア
３６ 整流子
４０ 歯車列
４１ リングギア
４２ 太陽歯車
４３ キャリア
４４ 遊星歯車
４６ ロッド
４８ 出力部材
４９ 歯
５２ 留めリング
６０ 保持器
１００ 駆動装置

Claims (10)

1. 駆動装置であって、
   ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータとを備え、前記ステータは、円筒状ハウジングと、前記ハウジングの端部に取り付けたエンドキャップとを備える電気モータと、
   前記電気モータの前記ロータに接続され、リングギア、太陽歯車、遊星歯車及びキャリアを持つ少なくとも一段の歯車機構を備える歯車列と、を備え、
   前記リングギアは、前記エンドキャップと直接係合し、前記歯車列の軸方向で前記歯車列の前記遊星歯車の位置を制限する、ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記リングギアは、留めピン、ねじ、連動構造又は溶接によって前記エンドキャップに締め付ける、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記ハウジングは、その端部に開口部を定め、前記エンドキャップは、前記ハウジングの前記開口部を覆う、請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記エンドキャップは、前記開口部を通って前記ハウジング内に延び、前記エンドキャップの円周面に複数の突起が生じ、前記突起は、前記ステータの前記ハウジングの内側面に当接する、請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記電気モータの前記エンドキャップ及び前記ハウジングの一方は、位置決めノッチを形成し、他方は、対応する位置決めノッチにそれぞれ収容される位置決め突起を形成する、請求項３に記載の駆動装置。
6. 前記歯車列は、内側面に歯又はキーが形成されて中空な形状の出力部材を備える、請求項１〜５の何れかの１つに記載の駆動装置。
7. 前記出力部材は、前記遊星歯車機構の前記キャリアに接続される、請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記少なくとも一段の遊星歯車機構の前記リングギアに接続された保持器をさらに備え、前記出力部材は、前記保持器内に回転可能に収容される、請求項６に記載の駆動装置。
9. 前記遊星歯車機構は、第１段の遊星歯車機構と、前記第１段の遊星歯車機構によって駆動される第２段の遊星歯車機構とを備える、請求項１〜８の何れかの１つに記載の駆動装置。
10. 車体に移動可能に取り付けた車両後部ドア用のリフト装置であって、
    第１のスリーブと、前記第１のスリーブの一端に固定されて前記車体に接続された第１の仲介部材と、前記第１のスリーブと同軸に接続された第２のスリーブと、前記第２のスリーブのうち前記第１の仲介部材から遠い一端に位置して前記車両後部ドアに接続された第２の仲介部材と、前記第１のスリーブに設置されて前記第２の仲介部材を駆動し、前記第１の仲介部材に対して移動させるように構成された、請求項１〜９の何れかの１つに記載の駆動装置とを備える、ことを特徴とするリフト装置。

Images