驅動器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種結構簡單且小型，并且能夠將驅動部件可靠地維持于規定的位置的驅動器。解決方案：一種驅動器(21)，其具有：電動馬達(26)；包含設置于馬達旋轉軸(27)的蝸桿(33)以及與蝸桿嚙合的蝸輪(34)的動力傳動機構(28)；經由動力傳動機構連結于馬達旋轉軸并與馬達旋轉軸的旋轉對應地位移的驅動部件(29)、將馬達旋轉軸的旋轉范圍規定于初始位置與驅動后位置之間的限制機構(43、47)；以及設置于馬達旋轉軸并對馬達旋轉軸向初始位置施力的發條(41)，在向電動馬達供給電力的情況下，馬達旋轉軸克服螺旋彈簧的作用力而向驅動后位置旋轉，另一方面，在停止電力供給的情況下，馬達旋轉軸被施力機構施力而向初始位置旋轉。
【專利說明】
驅動器
【技術領域】
[0001]本發明涉及驅動器，例如使用于汽車的雜物箱的鎖定裝置。
【背景技術】
[0002]在汽車的雜物箱中，設置被驅動器驅動的鎖定裝置，通過基于開關操作的信號或者來自ECU的信號對驅動器進行驅動，從而對蓋體的鎖定、解鎖進行選擇。在使用于上述的鎖定裝置的驅動器具有:電動馬達；包含設置于電動馬達的馬達旋轉軸的蝸桿以及與蝸桿嚙合的蝸輪的動力傳動機構；經由動力傳動機構連結于馬達旋轉軸并與馬達旋轉軸的旋轉對應地位移的驅動部件；將馬達旋轉軸的旋轉范圍規定于初始位置與驅動后位置之間的限制機構；設置于蝸輪并以馬達旋轉軸向初始位置側旋轉的方式對蝸輪進行施力的卷簧；以及設置于驅動部件并以馬達旋轉軸向初始位置側旋轉的方式對驅動部件進行施力的螺旋彈簧(例如，專利文獻I)。上述的驅動器通過供給電力而使馬達正轉，通過停止電力的供給并利用卷簧以及盤簧的作用力而使馬達反轉。
[0003]專利文獻1:日本特開2010-1920號公報
【發明內容】
[0004]發明所要解決的課題
[0005]在基于蝸桿以及蝸輪的動力傳動機構中，通常，蝸桿成為輸入側，從而能夠獲得較大的減速比。另一方面，通過使蝸桿的扭轉角比安息角大，也能夠將蝸輪設為輸入側。然而，在該情況下，為了使蝸桿旋轉，而需要對蝸輪施加較大的輸入。在專利文獻I所記載的驅動器中，將卷簧以及螺旋彈簧設置于蝸輪側，因此為了使蝸桿以及馬達旋轉軸向初始位置位移而需要卷簧等產生較大的作用力，從而存在大型化的問題。另外，通過對驅動部件施加負載能夠使驅動部件位移，因此存在可靠地維持鎖定狀態較困難的問題。
[0006]本發明是鑒于以上的背景而完成的，其課題在于提供一種結構簡單且小型，并且能夠將驅動部件可靠地維持于規定的位置的驅動器、以及使用了該驅動器的雜物箱。
[0007]為了解決上述課題，本發明是一種驅動器21，其特征在于，具有:電動馬達26 ;包含設置于上述電動馬達的馬達旋轉軸27的蝸桿33以及與上述蝸桿嚙合的蝸輪34的動力傳動機構28 ;經由上述動力傳動機構連結于上述馬達旋轉軸并與上述馬達旋轉軸的旋轉對應地位移的驅動部件29 ;將上述馬達旋轉軸的旋轉范圍規定于初始位置與驅動后位置之間的限制機構43、47 ;以及設置于上述馬達旋轉軸并對上述馬達旋轉軸向上述初始位置進行施力的施力機構41，在對上述電動馬達供給電力的情況下，上述電動馬達驅動，從而上述馬達旋轉軸克服上述施力機構的作用力而向上述驅動后位置旋轉，另一方面，在不對上述電動馬達供給電力的情況下，上述馬達旋轉軸被上述施力機構施力而向上述初始位置旋轉。
[0008]根據該結構，將施力機構不經由蝸輪地設置于馬達旋轉軸，因此施力機構能夠以比較小的作用力使馬達旋轉軸旋轉。因此，能夠使施力機構小型化。另外，不需要經由蝸輪使蝸桿以及馬達旋轉軸旋轉，因此能夠使蝸桿的扭轉角比安息角小，從而能夠阻止因來自驅動部件側的輸入而使馬達旋轉軸旋轉。
[0009]在本發明中，上述施力機構也可以具有設置于上述馬達旋轉軸的第一齒輪38、與上述第一齒輪嚙合的第二齒輪39、以及對上述第二齒輪進行旋轉施力的彈簧41。
[0010]根據該結構，利用基于第一齒輪以及第二齒輪的減速比，能夠實現彈簧的小型化。
[0011]在本發明中，上述第一齒輪優選設置于比上述蝸桿更靠上述馬達旋轉軸的前端偵牝上述第二齒輪設置于以上述馬達旋轉軸的軸線為中心與上述蝸輪相反的一側。
[0012]根據該結構，第二齒輪與蝸輪被配置為隔著馬達旋轉軸，因此相對于從蝸輪施加于馬達旋轉軸的負載，第二齒輪支承馬達旋轉軸，從而能夠防止馬達旋轉軸的彎曲。
[0013]另外，在本發明中，上述施力機構也可以是設置于上述馬達旋轉軸，并對上述旋轉軸進行旋轉施力的彈簧。另外，上述彈簧也可以為發條41彈簧。
[0014]另外，本發明是一種使用了上述的驅動器的雜物箱，其特征在于，具有在一方開口的箱體7以及對上述箱體7進行開閉的蓋體8，在上述箱體以及上述蓋體的一方設置有上述驅動器，并且以能夠位移的方式設置有通過上述驅動器的上述驅動部件而能夠位移的鎖定部件61，在上述箱體以及上述蓋體的另一方形成有能夠供上述鎖定部件嵌合的嵌合孔101。
[0015]根據該結構，能夠簡單并且小型地形成雜物箱，并且能夠不相對于施加于鎖定部件的外力無意圖地使鎖定部件位移。
[0016]發明效果
[0017]根據以上的結構，能夠提供一種結構簡單且小型，并且能夠將驅動部件可靠地維持于規定的位置的驅動器、以及使用了該驅動器的雜物箱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示雜物箱的立體圖。
[0019]圖2是示意性地表示雜物箱的俯視圖。
[0020]圖3是示意性地表示雜物箱的右視圖。
[0021 ] 圖4是驅動器的俯視圖。
[0022]圖5是驅動器的剖視圖。
[0023]圖6是從下側觀察蝸輪的立體圖。
[0024]圖7是鎖定機構的分解立體圖。
[0025]圖8是表示支承左鎖定部件的引導部件的立體圖。
[0026]圖9是支承臺的剖面立體圖。
[0027]圖10是連桿的剖面立體圖。
[0028]圖11是表示鎖定裝置的(A)鎖定狀態以及(B)解鎖狀態的說明圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，參照附圖，對本發明的實施方式所涉及的驅動器以及使用了驅動器的雜物箱進行說明。本實施方式所涉及的雜物箱I組裝于汽車的乘客座椅的儀表盤面板。
[0030]如圖1?圖3所示，雜物箱I具有:箱體7，其具有前側壁2、從前側壁2的上邊緣、下邊緣、左側邊緣以及右側邊緣分別朝后方延伸的上壁3、下壁4、左側壁5以及右側壁6，并在后方(車廂側)開口 ；以及蓋體8，其對箱體7的開口進行開閉。蓋體8具備能夠對開口進行關閉的板狀的蓋主體部11、以及從蓋主體部11的左右側邊緣分別朝前方突出的左右一對臂部12。一對臂部12分別朝左側壁5或者右側壁6的外側延伸突出。在各臂部12的與左側壁5或者右側壁6對置的部分突設有相互成為同軸的樞軸13。將各臂部12的樞軸13樞軸支承于左側壁5或者右側壁6的下部，由此蓋體8以能夠自由轉動的方式支承于箱體7，從而能夠對箱體7的開口進行開閉。
[0031]在箱體7的上壁3的上表面設置有鎖定裝置20。鎖定裝置20具有安裝于上壁3的上表面的驅動器21、以及被驅動器21驅動的鎖定機構22。
[0032]如圖4以及圖5所示，驅動器21具有:外殼25、支承于外殼25內的電動馬達26、連結于作為電動馬達26的旋轉軸的馬達旋轉軸27并傳遞馬達旋轉軸27的旋轉的動力傳動機構28、經由動力傳動機構28連結于馬達旋轉軸27的驅動部件29、以及對馬達旋轉軸27向一側進行旋轉施力的施力機構30。驅動部件29呈朝一個方向延伸的長方體狀，并沿著長邊方向以能夠自由滑動的方式支承于外殼25。驅動部件29的長邊方向的一端(以下，稱為外端，將相反的一側的端部稱為內端)從外殼25的側部突出，通過進退能夠相對于外殼25進出。動力傳動機構28具有:結合于馬達旋轉軸27并與馬達旋轉軸27 —體地旋轉的蝸桿33、以能夠自由旋轉的方式支承于外殼25并與蝸桿33嚙合的蝸輪34、與蝸輪34形成為同軸并與蝸輪34 —體地旋轉的小齒輪35 (參照圖6)、以及形成于驅動部件29的側面并與小齒輪35嚙合的齒條36。驅動部件29通過動力傳動機構28，伴隨著馬達旋轉軸27的旋轉而呈直線狀地進退。
[0033]在馬達旋轉軸27的比設置有蝸桿33的部分更靠前端側同軸一體地形成有第一齒輪38。在第一齒輪38嚙合有以能夠旋轉的方式支承于外殼25的第二齒輪39。第二齒輪39從馬達旋轉軸27的軸線方向觀察，在相對于馬達旋轉軸27的中心與蝸輪34和蝸桿33嚙合的位置相反的位置與第一齒輪38嚙合。由此，對于馬達旋轉軸27而言，從蝸輪34承受的反作用力與從第二齒輪39承受的反作用力成為相互相反的朝向。另外，馬達旋轉軸27的設置有蝸桿33的部分的兩外側以能夠旋轉的方式支承于外殼25。
[0034]在第二齒輪39與外殼25之間設置有作為施力機構的發條41。發條41將一端結合于第二齒輪39,而將另一端結合于外殼25,從而對第二齒輪39朝一方的旋轉方向進行施力。此外，在其他的實施方式中，除了發條41之外，也可以應用扭簧、恒力彈簧等公知的施力部件。
[0035]基于發條41的作用力經由第二齒輪39以及第一齒輪38傳遞至馬達旋轉軸27，從而使馬達旋轉軸27朝第一旋轉方向旋轉。馬達旋轉軸27朝第一方向旋轉，由此該旋轉力經由蝸桿33、蝸輪34、小齒輪35以及齒條36傳遞至驅動部件29，從而驅動部件29沿進入外殼25的方向位移。在外殼25內設置有第一止動部43,驅動部件29的長邊方向的另一端(以下，稱為內端)與第一止動部43抵接，由此能夠決定驅動部件29的最進入位置。將驅動部件29位于最進入位置的狀態設為驅動器21的初始狀態，將此時的馬達旋轉軸27的位置(角度)稱為初始位置。
[0036]在外殼25形成有供來自E⑶(電子控制單元)的線束連接的連接器44。在連接器44配置有連結于電動馬達26的端子。
[0037]電動馬達26在供給電力時，使馬達旋轉軸27向與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉。即，電動馬達26以克服發條41的作用力的方式使馬達旋轉軸27旋轉。馬達旋轉軸27向第二旋轉方向旋轉，由此其旋轉力經由蝸桿33、蝸輪34、小齒輪35以及齒條36傳遞至驅動部件29，從而驅動部件29沿相對于外殼25突出的方向位移。
[0038]如圖6所示，在蝸輪34的小齒輪35側的側面突設有凸壁46，如圖5所示，在外殼25設置有第二止動部47。如圖5所示，凸壁46與第二止動部47在初始狀態下分離，但凸壁46與第二止動部47伴隨著馬達旋轉軸27朝第二旋轉方向旋轉而接近，最終抵接。凸壁46與第二止動部47抵接，由此蝸輪34的旋轉被限制，從而馬達旋轉軸27朝第二旋轉方向的旋轉被限制。將此時的馬達旋轉軸27的位置稱為驅動后位置，將驅動部件29的位置稱為最突出位置。如上，第一止動部43以及第二止動部47作為將馬達旋轉軸27的旋轉范圍限制在初始位置與驅動后位置之間的限制機構發揮功能。
[0039]通過以上的結構，驅動器21在未對電動馬達26供給電力的初始狀態下，通過發條41的作用力使馬達旋轉軸27處于初始位置，使驅動部件29處于最進入位置。另一方面，驅動器21在對電動馬達26供給電力的驅動狀態下，通過克服發條41的作用力的電動馬達26的驅動力使馬達旋轉軸27處于驅動后位置，使驅動部件29處于最突出位置。驅動器21停止從驅動狀態開始向電動馬達26供給電力，由此通過發條41的作用力朝初始狀態自動地變化。
[0040]如圖1所示，以驅動部件29沿左右方向延伸并朝右方突出的方式通過螺釘將外殼25安裝于箱體7的上壁3的上表面。
[0041]如圖1所示，鎖定機構22具有左鎖定部件61以及右鎖定部件62、以及對左右鎖定部件61、62進行連結的連桿機構63。左鎖定部件61具有:在上壁3的上表面上大致左右地延伸的左鎖定部件上部66、從左鎖定部件上部66的左端與左側壁5的外表面對置并且朝下方延伸的左鎖定部件下部67、以及從左鎖定部件下部67朝左方突出的左鎖定爪部68。左鎖定部件上部66在左右方向的中間部具有曲柄部。右鎖定部件62具有:在上壁3的上表面上大致左右地延伸的右鎖定部件上部71、從右鎖定部件上部71的右端與右側壁6的外表面對置并且朝下方延伸的右鎖定部件下部72、以及從右鎖定部件下部72朝右方突出的右鎖定爪部73。
[0042]左鎖定部件上部66以及右鎖定部件上部71的分別左右延伸的部分支承于結合于上壁3的多個引導部件75，從而能夠相對于箱體沿左右方向滑動移動。如圖8所示，引導部件75具有在上方開口的槽形(-字狀)的承載部件76以及關閉承載部件76的上部的開口的結合片77，在承載部件76與結合片77之間以能夠沿左右方向滑動的方式支承有左鎖定部件上部66。引導部件75被貫通結合片77與承載部件76的螺釘78結合于上壁3。
[0043]如圖7所示，在左鎖定部件上部66的右端部以及右鎖定部件上部71的左端部分別形成有沿上下方向貫通的卡定孔79。連桿機構63具有:支承臺81、以能夠旋轉的方式支承于支承臺81的連桿82、夾設于支承臺81與連桿82之間并相對于支承臺81對連桿82向一方的旋轉方向施力的扭力螺旋彈簧83。
[0044]如圖7以及圖9所示，支承臺81具有一對側壁84、與對一對側壁84的上端彼此進行連結的上壁85，并形成為門形。在上壁85的下表面突設有使一對側壁84之間朝下方突出的圓柱狀的支承軸86。在一對側壁84的相互對置的面分別設置有向相互接近的方向突出的卡定爪87。在一對側壁84的相互相反的一側的面分別突設有形成有沿上下方向貫通的貫通孔的緊固片88。支承臺81被插通于緊固片88的貫通孔的螺釘緊固于上壁3。
[0045]如圖7以及圖10所示，連桿82具有沿上下方向延伸并配置為同心的外筒91以及內筒92、與對外筒91以及內筒92的下端彼此進行連結的底板93。外筒91的外周面的上端側部分的直徑相對于下端側部分變小，從而上端側部分與下端側部分之間成為伴隨著朝向下端側直徑逐漸增加的圓錐面94。在外筒91的最下端部形成有在周向高低不同的縮徑的卡定凹部95。在外筒91的外周面沿周向隔開180°間隔地設置有分別朝徑向外側突出的一對突片96。在各突片96設置有朝上方突出的圓柱狀的支承軸97。
[0046]對于連桿82而言，支承軸86的下端從內筒92的上端側插入，由此能夠將內筒92以能夠旋轉的方式支承于支承軸86，從而能夠支承于支承臺81。在將支承軸86插入內筒92時，支承臺81的卡定爪87與外筒91的外周面滑動接觸，從而一對側壁84因彈性變形而擴開。若卡定爪87到達卡定凹部95，則一對側壁84通過復原力返回原來的姿勢，從而卡定爪87被卡定于卡定凹部95。外筒91的外表面的上端側部分相對于下端側部分直徑變小，因此容易進入一對卡定爪87之間。
[0047]連桿82的一對支承軸97分別樞軸支承于左鎖定部件61以及右鎖定部件62的卡定孔79。支承軸97的直徑比卡定孔79小，支承軸97松弛嵌入卡定孔79。由此，若左鎖定部件61朝左方位移，則連桿82以沿支承臺81的上下方向延伸的支承軸86為中心從上方觀察繞逆時針方向(以下，從上方觀察決定旋轉方向)轉動，從而右鎖定部件62朝右方位移。另外，若左鎖定部件61朝右方位移，則連桿82以支承臺81的支承軸86為中心繞順時針方向轉動，從而右鎖定部件62朝左方位移。
[0048]扭力螺旋彈簧83配置于連桿82的外筒91與內筒92之間，一端被卡定于連桿82，而另一端被卡定于支承臺81，從而對連桿82沿相對于支承臺81以支承軸86為中心的逆時針方向的旋轉方向進行施力。沿逆時針方向被施力的連桿82使左鎖定部件61朝左方位移，從而左鎖定部件上部66的曲柄部與驅動器21的驅動部件29的外端抵接。
[0049]如圖11 (A)所示，在驅動器21處于初始狀態時，驅動部件29位于最進入位置，左鎖定部件61通過被扭力盤簧83施力的連桿82朝最左方移動，從而左鎖定爪部68突入作為形成于臂部12的有底孔的嵌合孔101。另外，右鎖定部件62通過連桿82朝最右方移動，從而右鎖定爪部73突入作為形成于臂部12的有底孔的嵌合孔101。左鎖定爪部68以及右鎖定爪部73突入嵌合孔101，由此蓋體8被維持于對箱體7進行關閉的位置。即，鎖定裝置20成為鎖定狀態。
[0050]如圖1l(B)所示，若對驅動器21供給電力，而使驅動部件29朝最突出位置移動，則左鎖定部件61被驅動部件29按壓，而克服扭力螺旋彈簧83的作用力，從而使連桿82繞順時針方向旋轉并且朝右方移動。由此，左鎖定爪部68從嵌合孔101脫離。另外，右鎖定部件62通過連桿82的順時針方向的旋轉而朝左方移動，從而右鎖定爪部73從嵌合孔101脫離。左鎖定爪部68以及右鎖定爪部73從嵌合孔101脫離，由此蓋體8能夠相對于箱體7自由開閉。即，鎖定裝置20成為解鎖狀態。在本實施方式所涉及的雜物箱I中，在左鎖定爪部68以及右鎖定爪部73從嵌合孔101脫離時，蓋體8通過自重打開。
[0051]從圖11⑶所示的狀態開始，停止向驅動器21供給電力，由此驅動部件29返回初始位置，從而左鎖定部件61通過被扭力螺旋彈簧83施力的連桿82而朝左方位移，右鎖定部件62朝右方位移。
[0052]在如以上那樣構成的雜物箱I以及驅動器21中，施力機構30不經由蝸輪34地對馬達旋轉軸27向初始位置進行施力，因此能夠順利地使馬達旋轉軸27向初始位置復原。另夕卜，施力機構30能夠以與對蝸輪34進行施力的情況相比較小的力使馬達旋轉軸27向初始位置旋轉，因此能夠實現小型化，從而能夠使驅動器21小型化。
[0053]以上，結束具體的實施方式的說明，但本發明不限定于上述實施方式，而能夠廣泛地實施變形。例如，在上述的實施方式中，經由第一齒輪38以及第二齒輪39使發條41連結于馬達旋轉軸27，但也可以將發條41直接連結于馬達旋轉軸27。在本實施方式中，雖由左右鎖定部件61、62與連桿機構63構成鎖定機構22，但在其他的實施方式中，也可以省略右鎖定部件62與連桿機構63。
[0054]符號說明
[0055]I 一雜物箱，7 —箱體，8 —蓋體，12 —臂部，20—鎖定裝置，21 —驅動器，22—鎖定機構，26 —電動馬達,27 一馬達旋轉軸，28 —動力傳動機構，29 —驅動部件，30 一施力機構，33 一蝸桿,34 —蝸輪，35 —小齒輪，36 —齒條，38 —第一齒輪,39 —第二齒輪，41 一發條，43 一第一止動部，46 —凸壁，47 —第二止動部，61 —左鎖定部件，62 —右鎖定部件，63 —連桿機構，68 —左鎖定爪部，73 —右鎖定爪部，81 —支承臺，82 —連桿，83 —扭力盤簧，101 —嵌合孔。
【權利要求】
1.一種驅動器，其特征在于，具有: 電動馬達； 包含設置于所述電動馬達的馬達旋轉軸的蝸桿以及與所述蝸桿嚙合的蝸輪的動力傳動機構； 經由所述動力傳動機構連結于所述馬達旋轉軸并與所述馬達旋轉軸的旋轉對應地位移的驅動部件； 將所述馬達旋轉軸的旋轉范圍規定于初始位置與驅動后位置之間的限制機構；以及 設置于所述馬達旋轉軸并對所述馬達旋轉軸朝所述初始位置進行施力的施力機構， 在對所述電動馬達供給電力的情況下，所述電動馬達驅動，從而所述馬達旋轉軸克服所述施力機構的作用力而向所述驅動后位置旋轉，另一方面，在不對所述電動馬達供給電力的情況下，所述馬達旋轉軸被所述施力機構施力而向所述初始位置旋轉。
2.根據權利要求1所述的驅動器，其特征在于， 所述施力機構具有: 設置于所述馬達旋轉軸的第一齒輪； 與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪；以及 對所述第二齒輪進行旋轉施力的彈簧。
3.根據權利要求2所述的驅動器，其特征在于， 所述第一齒輪設置于比所述蝸桿更靠所述馬達旋轉軸的前端側， 所述第二齒輪設置于以所述馬達旋轉軸的軸線為中心與所述蝸輪相反的一側。
4.根據權利要求1所述的驅動器，其特征在于， 所述施力機構是設置于所述馬達旋轉軸，并對所述旋轉軸進行旋轉施力的彈簧。
5.根據權利要求2?4中任一項所述的驅動器，其特征在于， 所述彈簧為發條彈簧。
6.一種雜物箱，其使用了權利要求1?5中任一項所述的驅動器，上述雜物箱的特征在于， 具有在一方開口的箱體以及對所述箱體進行開閉的蓋體， 在所述箱體以及所述蓋體的一方設置有所述驅動器，并且以能夠位移的方式設置有通過所述驅動器的所述驅動部件而能夠位移的鎖定部件， 在所述箱體以及所述蓋體的另一方形成有能夠供所述鎖定部件嵌合的嵌合孔。
【文檔編號】F16H19/04GK104285079SQ201380024738
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月10日 優先權日:2012年5月11日
【發明者】服部健司 申請人:株式會社利富高