JP6382581B2 - 電動格納ユニットのギヤ構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の側部に配設される車両用サイドミラーに設けられる電動格納ユニットのギヤ構造に関するものである。

従来から、車両の側部に取り付けられる車両用サイドミラーは、車両に固定されるベース部と、ミラーを保持するミラーハウジングと、ミラーハウジングをベース部に対して回動可能に連結して該ミラーハウジングを使用状態と格納状態とに切り替えるための電動格納ユニットとを備えている（例えば、特許文献１参照）。

電動格納ユニットは、ベース部に固定される支持軸と、支持軸に回動可能に支持される駆動ケースとを備えており、駆動ケースがミラーハウジングに固定されるようになっている。駆動ケースの内部には、モーターと、モーターの出力軸に固定された第１ウォームと、この第１ウォームに噛み合うウォームホイールを支持する回転軸と、回転軸に設けられた第２ウォームとを有する駆動機構が収容されている。モーターの回転力は、第１ウォーム、ウォームホイール及び第２ウォームを経て駆動ケースを支持軸周りに回動させる力となり、ミラーハウジングが使用状態と格納状態とに切り替えられる。

特開２００１−１５１０２０号公報

ところで、ウォームホイールを回転軸に支持する際、ウォームホイールの回転軸に対する軸線方向の位置ずれを抑制する必要がある。このことに対し、例えば回転軸の外周面にテーパー形状を設け、一方、ウォームホイールにおける回転軸が挿入される孔の内周面に、回転軸のテーパー形状に一致するテーパー形状を設け、回転軸のテーパー形状をウォームホイールのテーパー形状に嵌めることによってウォームホイールの回転軸に対する軸線方向の位置ずれを抑制することが考えられる。

ところが、電動格納ユニットを何度も繰り返して作動させた場合には回転軸を支持するケース側の軸受面が摩耗して回転軸が軸線方向に移動していき、これによってウォームホイールがケース内面に接近することがある。この状態で、例えばミラーハウジングに外力が作用して出力側から回動力が作用すると、寸法ばらつき等によっては、ケース内面がウォームホイールに接触してしまい、ウォームホイールがケース内面によって軸線方向に押される。このとき、回転軸のテーパー形状がウォームホイールの孔に嵌まっているので、ウォームホイールの孔を押し拡げるように力を加えることになり、ウォームホイールが口開きし、ひいては割れてしまう恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転軸に支持されたギヤに対して軸線方向に外力が作用してもギヤが口開きしないようにしてギヤの割れを抑制することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、ギヤを側面から支持することによって軸線方向の位置決めを行うようにした。

第１の発明は、
ミラーが取り付けられるミラーハウジングを格納状態と使用状態とに切り替えるように構成された電動格納ユニットのギヤ構造において、
モーターの回転力が入力されるギヤと、
上記ギヤを支持する回転軸と、
上記回転軸を回転可能に支持する支持部材とを備え、
上記回転軸は金属材料で構成され、該回転軸の外周面には、軸側平坦面が、鍛造により、該回転軸の外周面の一部から材料を除去することによって形成され、
上記ギヤには、上記回転軸が挿入される挿入孔が形成され、該ギヤの挿入孔の内周面には、上記軸側平坦面に沿うように形成されたギヤ側平坦面が形成され、
上記回転軸の外周面には、径方向へ突出して上記ギヤの側面に当接し、該ギヤの軸線方向の位置ずれを抑制するための突出部が、鍛造により、上記回転軸の外周面から除去された上記材料により、上記軸側平坦面における上記回転軸の軸線方向の縁部に一体成形されていることを特徴とする。

この構成によれば、回転軸をギヤの挿入孔に挿入した状態で、ギヤの側面に回転軸の突出部が当接することになる。この状態で例えばギヤに対して軸線方向の外力が作用すると、ギヤの側面が突出部によって支持されてギヤが軸線方向に位置ずれするのが抑制される。ギヤの側面に対して力が作用するので、テーパー形状を設けた場合とは異なり、挿入孔を押し拡げる方向の力が作用せず、ギヤの口開きや割れが抑制される。

また、回転軸をギヤの挿入孔に挿入した状態で、軸側平坦面とギヤ側平坦面とが接触してギヤの空回りが防止される。この軸側平坦面を形成する際には回転軸を構成する材料の一部を外周面から除去する必要があるが、この発明では、突出部を軸側平坦面の縁部に鍛造によって一体成形するようにしているので、通常の成形方法なら除去してしまう材料を突出部の形成に利用することが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記ギヤの側面には、径方向に延びるギヤ側当接面が形成され、
上記突出部には、上記回転軸の径方向に延び、上記ギヤ側当接面に当接する軸側当接面が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ギヤ側当接面と軸側当接面とが共に径方向に延びているので、互いに当接した状態でギヤの側面が確実に支持される。

第１の発明によれば、回転軸の外周面にギヤの側面に当接する突出部を設けたので、ギヤに対して軸線方向の外力が作用した際、ギヤの挿入孔を押し拡げる方向の力が作用しないようすることができる。これにより、ギヤの口開きや割れを抑制できる。

また、回転軸の外周面に軸側平坦面を形成する場合に、突出部を軸側平坦面の縁部に鍛造によって一体成形するようにしたので、軸側平坦面を形成する際に外周面から除去する材料を利用して突出部を設けることができ、材料を有効に活用できる。

第２の発明によれば、ギヤの側面に径方向に延びるギヤ側当接面を形成し、回転軸の突出部に径方向に延びる軸側当接面を形成したので、ギヤの挿入孔を押し拡げることなく、ギヤの側面を確実に支持できる。

実施形態に係る車両用サイドミラーが使用状態にある場合の斜視図である。 実施形態に係る車両用サイドミラーを後方から見た図である。 電動格納ユニットの分解斜視図である。 従動ギヤ及び回転軸の斜視図である。 回転軸の斜視図である。 従動ギヤ及び回転軸の平面図である。 図６におけるVII−VII線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る電動格納ユニット６（図３に示す）を有する車両用サイドミラー１が取り付けられた車両の一部を示す斜視図である。このサイドミラー１は、運転者の後方確認のために用いられるものであり、フロントドアＦのアウタパネルＰに取り付けられる、いわゆるドアミラーである。

尚、以下の説明では、右側のサイドミラー１について説明するが、左側のサイドミラーについては、右側のサイドミラー１と左右対称であることを除けば同様の構成であることから、その説明を省略する。また、本発明は、図示しないがサッシュの前端部に取り付けて使用するサイドミラーにも適用することができる。

また、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、車両前側を単に「前」といい、また、車両後側を単に「後」といい、車幅方向左側を単に「左」といい、車幅方向右側を単に「右」というものとする。

図２に示すように、サイドミラー１は、後方確認用のミラー２と、アウタパネルＰに取り付けられるベース部３と、ミラー２が取り付けられるミラーハウジング４と、ミラー２の角度調整を行う角度調整ユニット（図示せず）と、ミラーハウジング４を格納状態と使用状態とに切り替えるための電動格納ユニット６（図３に分解図を示す）とを備えている。

図２に示すように、ミラー２は左右方向に長い形状とされている。図示しないが、ミラー２の裏面にはヒーターが設けられている。

ベース部３は、図示しない締結部材によってアウタパネルＰに締結固定され、アウタパネルＰへの固定状態で右斜め上方へ延びている。ベース部３の上部には、格納ユニット６が固定されるようになっている。ベース部３とアウタパネルＰとの間には、防水用のシールラバー（図示せず）が配設されている。

ミラーハウジング４は、ハウジング本体２５と、上部バイザーＢ１と、下部バイザーＢ２とを備えている。ハウジング本体２５、上部バイザーＢ１及び下部バイザーＢ２は樹脂材を成形してなるものである。尚、ミラーハウジング４の構造は上記した構造に限られるものではない。

ハウジング本体２５は、ミラー２の形状に対応して左右方向に長い形状となっている。ハウジング本体２５の後側には、ミラー２及び角度調整ユニットを収容するための左右方向に長い凹部２６が後方に開放するように形成されている。

図示しないが、角度調整ユニットは、ミラー２が固定されるミラーホルダー（図示せず）を駆動する駆動機構を備えている。ミラーホルダーは、駆動機構が有するピボット球を介して該駆動機構に支持されている。また、駆動機構は、ミラーハウジング４の凹部２６の底壁部に締結固定されている。そして、駆動機構がミラーホルダーを傾動させることでミラー２の角度調整が可能になっている。

電動格納ユニット６は、車室内のボタン操作によってミラーハウジング４を格納状態と使用状態とに切り替えることができるものである。

ミラーハウジング４の格納状態とは、ミラーハウジング４の右端がフロントドアＦのウインドガラスに接近してミラー２の鏡面が前後方向に延びる姿勢であり、また、使用状態とは、図１に示すようにミラーハウジング４の右端がウインドガラスから離れてミラー２の鏡面が左右方向に延びる姿勢である。

図３に示すように、格納ユニット６は、ベース部３に固定される樹脂製の支持軸４０と、ミラーハウジング４に固定される樹脂製の駆動ケース５０とを備えている。支持軸４０は上下方向に延びている。支持軸４０の下部には、上側の外径よりも大径の取付座４１が設けられている。支持軸４０の取付座４１の上面には、固定側凸部５７、５７が支持軸４０の周方向に互いに間隔をあけて設けられている。

取付座４１はベース部３に対して締結部材等を用いて固定されている。固定軸４０の取付座４１よりも上側は、上方へ延びる小径の円筒状部４１ａで構成されている。円筒状部４１ａの外周面には、複数の歯４１ｂが周方向に互いに間隔をあけて形成されている。

駆動ケース５０は、上下方向に２分割されており、下側ケース部材５１と、上側ケース部材５２とで構成されている。下側ケース部材５１の上側は全体が開放されている。下側ケース部材５１の外面には、爪５１ａが形成されている。また、上側ケース部材５２の下側は全体が開放されている。上側ケース部材５２の外面には、爪５１ａが係合する係合部５２ａが形成されている。下側ケース部材５１と上側ケース部材５２とを合わせた状態で爪５１ａが係合部５２ａに係合して一体化する。

下側ケース部材５１の底壁部には、支持軸５０の円筒状部４１ａが挿入される円形の貫通孔（図示せず）が形成されている。円筒状部４１ａの大部分は、駆動ケース５０に収容されている。

上側ケース部材５２の上壁部５２ｂには、底壁部の貫通孔の直上方に支持孔５２ｃが形成されている。この支持孔５２ｃには、支持軸５０の円筒状部４１ａの上端部が回動可能に挿入された状態で支持されている。駆動ケース５０は、支持軸４０の円筒状部４１ａが底壁部の貫通孔及び上壁部５２ｂの支持孔５２ｃに挿入された状態で支持軸４０に対して軸線周りに回動可能に支持される。

駆動ケース５０の内部には、ミラーハウジング４を駆動するための駆動機構が収容されている。駆動機構は、電動格納ユニット６の一部を構成するものであり、出力軸にウォームギヤからなる駆動ギヤＧが設けられたモーターＭと、駆動ギヤＧに噛み合ってモーターＭの回転力が入力されるウォームホイールからなる樹脂製の従動ギヤ４２と、従動ギヤ４２を支持する回転軸４３と、支持軸４０の円筒状部４１ａの下端部に設けられたウォームホイールからなるサンギヤ４４とを有している。尚、モーターＭは、制御装置４５によって制御されるようになっている。

モーターＭは、出力軸が上下方向に延び、かつ、出力軸が下方へ突出する姿勢状態で駆動ケース５０に収容されている。駆動ケース５０には、モーターＭを保持するモーターホルダ４６が収容されている。このモーターホルダ４６は、駆動ケース５０に収容された状態で該駆動ケース５０に固定される。モーターホルダ４６は、モーターＭの外周面を覆うように形成された本体板部４６ａを有している。

モーターホルダ４６の本体板部４６ａの下部には、回転軸４３の両端部をそれぞれ回転可能に支持する支持板部４６ｂ、４６ｂが突出するように形成されている。支持板部４６ｂ、４６ｂは互いに略平行で、かつ、上下方向に延びている。

支持板部４６ｂには、切り欠き部４６ｃが形成されている。切り欠き部４６ｃ、４６ｃの高さは略同じになるように設定されている。切り欠き部４６ｃには、回転軸４３の端部が径方向に嵌入するようになっている。切り欠き部４６ｃの形状は、回転軸４３の端部が嵌入した状態で径方向には抜けないように、回転軸４３を支持可能な形状となっている。回転軸４３の端部が切り欠き部４６ｃに嵌入した状態では、回転軸４３は回転可能となる。モーターホルダ４６は、本発明の支持部材である。

回転軸４３は水平方向に延びる姿勢状態とされてモーターホルダ４６に支持される。回転軸４３は金属材料で構成されている。図４及び図５に示すように、回転軸４３には、軸線方向中央部近傍から一端側（図４、図５の左側）近傍に亘り、ウォーム４３ａが回転軸４３の本体部分と一体成形されている。回転軸４３の他端側（図４、図５の右側）には、他の部分よりも小径な小径部４３ｂが形成されている。回転軸４３は、この小径部４３ｂと、ウォーム４３ａよりも一端側の部位がモーターホルダ４６に支持される。

回転軸４３のウォーム４３ａと小径部４３ｂとの間の部位が従動ギヤ４２の挿入孔４２ｃに挿入されるようになっている。図５及び図７に示すように、回転軸４３の外周面には、２つの軸側平坦面４３ｃ、４３ｃが周方向に互いに離れて形成されている。軸側平坦面４３ｃは、回転軸４３の外周面を一部だけ切り欠いた形状とされており、回転軸４３の小径部４３ｂ近傍からウォーム４３ａ側に向かって回転軸４３の軸線方向に延びている。軸側平坦面４３ｃのウォーム４３ａ側の縁部は、ウォーム４３ａから離れて位置している。

また、回転軸４３の外周面には、径方向に突出して従動ギヤ４２の側面（ギヤ側当接面４２ｅ）に当接する２つの突出部４３ｄ、４３ｄが設けられている。これら突出部４３ｄ、４３ｄは、従動ギヤ４２が正規の組付位置から軸線方向に位置ずれするのを抑制するためのものである。突出部４３ｄ、４３ｄは、周方向に互いに離れている。各突出部４３ｄは、軸側平坦面４３ｃにおけるウォーム４３ａ側に位置する縁部に一体成形されている。

各突出部４３ｄは、ウォーム４３ａから離れており、軸側平坦面４３ｃの幅方向両縁部に亘って形成されている。回転軸４３の外周面を基準とした突出部４３ｄの突出高さは、突出部４３ｄのうち、回転軸４３の周方向中央部が最も高く、両端に行くほど低く設定されている。

突出部４３ｄにおける小径部４３ｂ側に形成されている面は、軸側当接面４３ｅである。軸側当接面４３ｅは、回転軸４３の径方向に延びるとともに、軸側平坦面４３ｃの幅方向両縁部に亘って延びている。軸側当接面４３ｅと、軸側平坦面４３ｃとのなす角度は略９０度である。

突出部４３ｄにおけるウォーム４３ａ側の面は湾曲面４３ｆである。湾曲面４３ｆは、ウォーム４３ａ側に向けて膨出するように湾曲しており、軸側平坦面４３ｃの幅方向両縁部に亘って形成されている。

回転軸４３は鍛造されたものであり、ウォーム４３ａ以外の形状は鍛造時に成形されている。軸側平坦面４３ｃを形成するためには、回転軸４３の外周面から回転軸４３を構成する材料の一部を除去する必要があるが、この実施形態では、鍛造時に軸側平坦面４３ｃを形成するために除去した材料を、軸側平坦面４３ｃの縁部まで動かして突出部４３ｄの形成に利用している。ウォーム４３ａは、他の形状の成形が終わってから転造により成形する。

一方、図４に示すように、従動ギヤ４２の外周面には、駆動ギヤＧが噛み合う多数の歯４１ｂが形成されている。従動ギヤ４２には、略円柱状のボス部４２ｂが形成されている。ボス部４２ｂの中心部には、回転軸４３が挿入される挿入孔４２ｃが形成されている。ボス部４２ｂの側面は、径方向に延びるギヤ側当接面４２ｅである。図７に示すように、このギヤ側当接面４２ｅに、軸側当接面４３ｅが当接するようになっている。

従動ギヤ４２の挿入孔４２ｃの内周面には、軸側平坦面４３ｃに沿うように形成されたギヤ側平坦面４２ｄが２つ形成されている。２つのギヤ側平坦面４２ｄ、４２ｄの形成位置は、軸側平坦面４３ｃ、４３ｃに対応している。また、ギヤ側平坦面４２ｄと軸側平坦面４３ｃとは略同じ形状となっている。従動ギヤ４２の挿入孔４２ｃに回転軸４３を挿入すると、ギヤ側平坦面４２ｄと軸側平坦面４３ｃとが接触して従動ギヤ４２と回転軸４３とが一体化し、回転軸４３に対する従動ギヤ４２の空回りが防止される。

また、従動ギヤ４２の挿入孔４２ｃに回転軸４３を挿入すると、ギヤ側当接面４２ｅと、軸側当接面４３ｅとが当接する。これにより、従動ギヤ４２がそれ以上ウォーム４３ａに接近することはなく、従動ギヤ４２の回転軸４３に対する軸線方向の位置ずれが抑制される。

図３に示すように、サンギヤ４４はリング状をなしており、その外周面に歯が形成されている。サンギヤ４４の歯は、回転軸４３のウォーム４３ａに噛み合うようになっている。サンギヤ４４の内方には支持軸４０の円筒状部４１ａが挿入され、この状態でサンギヤ４４が円筒状部４１ａによって支持される。サンギヤ４４は、下側ケース部材５１の底壁部の内面に当接するようになっている。サンギヤ４４の内面には、複数の突起４４ａが互いに周方向に離れて形成されている。

さらに、駆動ケース５０の内部には、リング部材４７、コイルスプリング４８及びストッパリング４９が収容されている。これらリング部材４７、コイルスプリング４８及びストッパリング４９は、電動格納ユニット６の一部を構成するものである。

リング部材４７の内方には、支持軸４０の円筒状部４１ａが挿入される。リング部材４７はサンギヤ４４の上面に載置されるとともに、リング部材４７の下側がサンギヤ４４の内側に差し込まれる。リング部材４７の下側には、サンギヤ４４の突起４４ａが嵌まる切り欠き部４７ａが形成されている。また、リング部材４７の内面には、支持軸４０の円筒状部４１ａの歯４１ｂの間に嵌まる突起４７ｂが形成されている。従って、リング部材４７は、切り欠き部４７ａがサンギヤ４４の突起４４ａに嵌まった状態でサンギヤ４４とは相対的に回転不能になるとともに、支持軸４０の歯４１ｂの間に突起４７ｂが嵌まって支持軸４０とも相対的に回転不能になる。これにより、サンギヤ４４はリング部材４７を介して支持軸４０と一体化する。

コイルスプリング４８は、駆動ケース５０を下方（支持軸４０の軸線方向）に付勢するための付勢部材である。コイルスプリング４８はその伸縮方向が上下方向となるように配設され、コイルスプリング４８の内方には、支持軸４０の円筒状部４１ａが挿入される。コイルスプリング４８の下端部は、リング部材４７の上面に当接している。

支持軸４０の円筒状部４１ａの上部には、ストッパリング４９が固定されている。ストッパリング４９の下面にコイルスプリング４８の上端部が当接している。従って、コイルスプリング４９による付勢力は、リング部材４７、サンギヤ４４を介して駆動ケース５０の下側ケース部材５１に伝達されて下側ケース部材５１の底壁部を支持軸４０の取付座４１の上面に押圧する方向に作用する。

次に、電動格納ユニット６の動作について説明する。モーターＭの出力軸が回転すると、駆動ギヤＧが回転して従動ギヤ４２が駆動される。従動ギヤ４２は回転軸４３と一体化しているので回転軸４３が回転し、回転軸４３のウォーム４３ａが回転する。サンギヤ４４が固定されているので、ウォーム４３ａの回転によって駆動ケース５０がサンギヤ４４（支持軸４０）の周りを回動する。これにより、ミラーハウジング４を使用状態と格納状態とに切り替えることができる。

例えば何らかの無理な力が外部から駆動ケース５０に作用して従動ギヤ４２に駆動ケース５０の内面が接触し、従動ギヤ４２が駆動ケース５０の内面によって回転軸４３の軸線方向に押されることが考えられる。従動ギヤ４２の押圧方向が回転軸４３のウォーム４３ａに接近する方向の場合、突出部４３ｄの軸側当接面４３ｅが従動ギヤ４２のギヤ側当接面４２ｅに当接して従動ギヤ４２がそれ以上ウォーム４３ａ側に移動するのが抑制される。このとき、突出部４３ｄは従動ギヤ４２の側面に対して力を作用させるので、テーパー形状を設けた場合とは異なり、挿入孔４２ｃを押し拡げる方向の力が作用することはない。これにより、従動ギヤ４２の口開きや割れが抑制される。

以上説明したように、この実施形態によれば、回転軸４３の外周面に従動ギヤ４２の側面に当接する突出部４３ｄを設けたので、従動ギヤ４２の口開きや割れを抑制できる。

また、回転軸４３の外周面に軸側平坦面４３ｃを形成する場合に、突出部４３ｄを軸側平坦面４３ｃの縁部に鍛造によって一体成形するようにしたので、軸側平坦面４３ｃを形成する際に外周面から除去する材料を利用して突出部４３ｄを設けることができ、材料を有効に活用できる。

また、従動ギヤ４２の側面に径方向に延びるギヤ側当接面４２ｅを形成し、回転軸４３の突出部４３ｄに径方向に延びる軸側当接面４３ｅを形成したので、従動ギヤ４２の挿入孔４２ｃを押し拡げることなく、従動ギヤ４２の側面を確実に支持できる。

尚、上記実施形態では、突出部４３ｄを２つ形成した場合について説明したが、これに限らず、図示しないが突出部は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つの突出部を回転軸４３の周方向に連続する環状に設けてもよい。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る電動格納ユニットのギヤ構造は、例えば自動車の側部に配設される車両用サイドミラーに使用することができる。

１ 車両用サイドミラー
６ 電動格納ユニット
４２ 従動ギヤ
４２ｃ 挿入孔
４２ｄ ギヤ側平坦面
４２ｅ ギヤ側当接面
４３ 回転軸
４３ｃ 軸側平坦面
４３ｄ 突出部
４３ｅ 軸側当接面
４６ モーターホルダ（支持部材）
Ｍ モーター

Claims (2)

1. ミラーが取り付けられるミラーハウジングを格納状態と使用状態とに切り替えるように構成された電動格納ユニットのギヤ構造において、
   モーターの回転力が入力されるギヤと、
   上記ギヤを支持する回転軸と、
   上記回転軸を回転可能に支持する支持部材とを備え、
   上記回転軸は金属材料で構成され、該回転軸の外周面には、軸側平坦面が、鍛造により、該回転軸の外周面の一部から材料を除去することによって形成され、
   上記ギヤには、上記回転軸が挿入される挿入孔が形成され、該ギヤの挿入孔の内周面には、上記軸側平坦面に沿うように形成されたギヤ側平坦面が形成され、
   上記回転軸の外周面には、径方向へ突出して上記ギヤの側面に当接し、該ギヤの軸線方向の位置ずれを抑制するための突出部が、鍛造により、上記回転軸の外周面から除去された上記材料により、上記軸側平坦面における上記回転軸の軸線方向の縁部に一体成形されていることを特徴とする電動格納ユニットのギヤ構造。
2. 請求項１に記載の電動格納ユニットのギヤ構造において、
   上記ギヤの側面には、径方向に延びるギヤ側当接面が形成され、
   上記突出部には、上記回転軸の径方向に延び、上記ギヤ側当接面に当接する軸側当接面が形成されていることを特徴とする電動格納ユニットのギヤ構造。

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