JP4883339B2

JP4883339B2 - Gear housing

Info

Publication number: JP4883339B2
Application number: JP2005087571A
Authority: JP
Inventors: 直明星原; 新田中
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP2006266434A

Description

本発明は、高出力のギヤの担持を可能にするギヤハウジングに関する。 The present invention relates to a gear housing that enables a high-output gear to be carried.

車両シート用のリクライニング機構の出力機構はモータの回転をウォームホイールを用いて回転軸心の向きを変え歯数の異なる平歯車を組み合わせた減速部を介して低回転、高トルクの出力を得た後、この高トルクの出力をたとえば内歯、外歯歯車セットからなる傾動機構を介してシートバックフレームに伝達させる構造となっている。この出力機構に用いられる平歯車は高トルクを受けることから工具鋼をプレス成形することにより或いは成形フライス等の切削機械を用いて歯切りして製作している。 The output mechanism of the reclining mechanism for vehicle seats obtained low-rotation and high-torque output via a speed reduction unit that combined a spur gear with a different number of teeth by changing the direction of the rotation axis using a worm wheel. Thereafter, this high torque output is transmitted to the seat back frame via a tilting mechanism including, for example, an internal gear set and an external gear set. Since the spur gear used for this output mechanism receives high torque, it is manufactured by press-molding tool steel or using a cutting machine such as a forming milling cutter.

ところで、プレスギヤは廉価にして量産可能なことから各方面に広く用いられている。特に外側に平歯ギヤを形成したプレスギヤは歯面の幅寸法が板厚により決められるので、金属板の板厚を選定することで歯面の幅寸法（軸心方向の厚み）が自動的に決められるという利点がある。
このように利点の多いプレスギヤを車両のリクライニング機構の出力機構に利用することによりリクライニング機構の低コスト、高出力化が試みられる。 By the way, press gears are widely used in various directions because they are inexpensive and can be mass-produced. Especially for press gears with spur gears on the outside, the width of the tooth surface is determined by the plate thickness, so the width of the tooth surface (thickness in the axial direction) is automatically selected by selecting the plate thickness of the metal plate. There is an advantage that it can be decided.
By using such an advantageous press gear as an output mechanism of a vehicle reclining mechanism, it is attempted to reduce the cost and output of the reclining mechanism.

特開平２−２２５１４１号公報JP-A-2-225141 特開平４−６４２４４号公報JP-A-4-64244

前述した如く、車両シート用のリクライニング機構の出力機構の減速部に用いられる平歯車は、高トルクを傾動機構にシャフトを介して伝達することから、減速部を構成する歯車列の各歯車のシャフト（ボスを含めて）を合成樹脂製のハウジングに確実に担持させる必要がある。 As described above, since the spur gear used in the speed reduction part of the output mechanism of the reclining mechanism for the vehicle seat transmits high torque to the tilting mechanism via the shaft, the shaft of each gear of the gear train constituting the speed reduction part. It is necessary to securely carry (including the boss) on the housing made of synthetic resin.

合成樹脂製のハウジングに高出力のシャフト（ボスを含めて）を担持するには、噛み合う歯車ピッチ間における反力が大きく、担持部即ち軸受部に大きな荷重が入力されること、担持部にコジレが生じ、歯車ピッチに狂いが出るという欠点がある。 In order to support a high-power shaft (including bosses) in a synthetic resin housing, the reaction force between the meshing gear pitches is large, and a large load is input to the support part, that is, the bearing part. Has a drawback that the gear pitch is out of order.

それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。 Therefore, this invention makes it the subject which should be solved to eliminate the malfunction of the prior art mentioned above.

本発明は、基本的には、隣り合う歯車のシャフト（ボスを含めて）を金属プレートで連結し、両シャフト間の反力を金属プレートで受ける技術的手段を用いる。 The present invention basically uses technical means for connecting adjacent shafts of gears (including bosses) with a metal plate and receiving reaction force between both shafts with the metal plate.

本発明によれば、合成樹脂製ハウジングと該ハウジングの開口を覆う金属製カバーとにより複数のギヤを支持するギヤハウジングであって、合成樹脂製ハウジングの内壁面であってかつ金属製カバーと離間対向する位置に、少なくとも２個のギヤシャフト挿通孔を有し且つ前記複数のギヤがなす外形よりも小さく構成した平板状の金属プレートを配し、ギヤシャフト挿通孔の中心を通る線上の金属プレートの幅寸法と合致して金属プレートの側面と密接する段部を構成する壁を合成樹脂製ハウジングに設け、前記ギヤシャフト挿通孔にブッシュを挿入し、ギヤのシャフトをブッシュを介して金属製カバーと金属プレートとにより支持させていることを特徴とするギヤハウジングが提供される。 According to the present invention, a gear housing that supports a plurality of gears by a synthetic resin housing and a metal cover that covers the opening of the housing, and is an inner wall surface of the synthetic resin housing and separated from the metal cover. A plate-like metal plate having at least two gear shaft insertion holes and having a smaller configuration than the outer shape formed by the plurality of gears is arranged at opposing positions, and a metal plate on a line passing through the center of the gear shaft insertion hole. A wall that forms a step portion that matches the width dimension of the metal plate and is in close contact with the side surface of the metal plate is provided in the synthetic resin housing , a bush is inserted into the gear shaft insertion hole, and the gear shaft is covered with the metal cover through the bush. A gear housing is provided that is supported by a metal plate.

より好ましくは、少なくとも１つのギヤが外側に平歯車を有するプレスギヤであり、ギヤが電動モータの減速機構を構成する。さらに、減速機構が自動車のリクライニング機構及び／又はシート格納機構に用いられる。 More preferably, at least one gear is a press gear having a spur gear on the outside, and the gear constitutes a reduction mechanism of the electric motor. Furthermore, the speed reduction mechanism is used for a reclining mechanism and / or a seat storage mechanism of an automobile.

本発明によれば、合成樹脂製ギヤハウジング内に高出力の歯車セットを配し、各歯車のシャフト（ボスを含めて）をハウジングに軸支させることができるので、重量軽減及び低コスト化が可能となる。 According to the present invention, a high-output gear set can be arranged in a synthetic resin gear housing, and the shaft of each gear (including the boss) can be pivotally supported on the housing, so that weight reduction and cost reduction can be achieved. It becomes possible.

本発明を構成する金属プレート１８を使用する電動モータ機構２について、金属プレート１８の構成（図３）の説明に先立って、図１と図２を用いて説明する。
車両シートリクライニング機構用の電動モータ機構２は、たとえば、シートバックフレームに固定され、その出力トルクはシートリクライニング機構の傾動機構に伝達して、シートバックの傾きを調整するために用いられる。金属プレート１８の使用はこの例に特定されることなく高トルク伝達をなす歯車列に使用できる。 The electric motor mechanism 2 using the metal plate 18 constituting the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 prior to the description of the configuration of the metal plate 18 (FIG. 3).
The electric motor mechanism 2 for a vehicle seat reclining mechanism is fixed to a seat back frame, for example, and its output torque is transmitted to a tilting mechanism of the seat reclining mechanism to be used for adjusting the tilt of the seat back. The use of the metal plate 18 is not specified in this example, and can be used for a gear train that transmits high torque.

電動モータ機構２は、合成樹脂製のハウジング３、電動モータ４（本体の図省略）の出力軸のウォームホイール５（図２参照）と噛み合う第１ホイール６、ハウジング３を覆う金属製カバー１３、ハウジング内の歯車列を有す。以下に歯車列を説明する。第１のホイール６と同心の小径の第２ホイール７が別のシャフト８に回動自在に支持された第３ホイール９と噛み合い、同心の小径の第４ホイール１０に電動モータからの回転トルクを、ホイール７，９を介して伝達する。
第４ホイール１０が厚板プレスギヤ１と噛み合い、その中心のセレーション１１が図示しないリクライニング機構のシャフト１２と噛み合う。かくして、電動モータ４の高速回転を低速回転とさせ、高出力トルクをリクライニング機構に伝達する。かくして、シートバックの傾き調整を電動モータの操作により可能とさせている。 The electric motor mechanism 2 includes a synthetic resin housing 3, a first wheel 6 that meshes with a worm wheel 5 (see FIG. 2) of an output shaft of the electric motor 4 (not shown in the main body), a metal cover 13 that covers the housing 3, Has a gear train in the housing. The gear train will be described below. A second wheel 7 having a small diameter concentric with the first wheel 6 meshes with a third wheel 9 rotatably supported by another shaft 8, and rotational torque from the electric motor is applied to the fourth wheel 10 having a small diameter concentric. , Via wheels 7 and 9.
The fourth wheel 10 meshes with the thick plate press gear 1 and the center serration 11 meshes with a shaft 12 of a reclining mechanism (not shown). Thus, the high speed rotation of the electric motor 4 is changed to the low speed rotation, and the high output torque is transmitted to the reclining mechanism. Thus, the seat back inclination can be adjusted by operating the electric motor.

図１に示す例では、第１ホイール６のボス部がハウジング３に、第２ホイール７のボス部がベアリング又はブッシュ１４を介して金属製カバー１３に、シャフト８がベアリング又はブッシュ１５を介して金属製カバー１３に、シャフト８と一体の第４ホイール１０のボス部がベアリング又はブッシュ１６を介してハウジング３に、軸支される。
厚板プレスギヤ１を一体に支持するシャフト１２はベアリング又はブッシュ１６’，１７を介して金属製カバー１３とハウジング３に軸支される。 In the example shown in FIG. 1, the boss portion of the first wheel 6 is in the housing 3, the boss portion of the second wheel 7 is in the metal cover 13 via the bearing or bush 14, and the shaft 8 is in the bearing or bush 15. A boss portion of the fourth wheel 10 integrated with the shaft 8 is pivotally supported on the housing 3 via a bearing or bush 16 on the metal cover 13.
The shaft 12 that integrally supports the thick plate press gear 1 is supported by the metal cover 13 and the housing 3 via bearings or bushes 16 ′ and 17.

ハウジング３の補強のためハウジング３の内壁面に金属プレート１８を設け、ベアリング又はブッシュ１６，１７を金属プレート１８とハウジング３とに支持させる。これにより、厚板プレスギヤ１に高トルクが作用してもハウジング３の変形はない。
金属製カバー１３とベアリング又はブッシュ１４，１５，１６’との接合は、金属カバー１３に外向きの膨出部１９を作り、その高さにより両者の面接触領域を大とさせ、金属製カバー１３への応力分散を可能とさせる。膨出部１９の高さは金属製カバー１３の剛性を高めるのに役立つ。 To reinforce the housing 3, a metal plate 18 is provided on the inner wall surface of the housing 3, and bearings or bushes 16 and 17 are supported by the metal plate 18 and the housing 3. Thereby, even if a high torque acts on the thick plate press gear 1, the housing 3 is not deformed.
The metal cover 13 and the bearings or bushes 14, 15, 16 ′ are joined by forming an outwardly bulging portion 19 in the metal cover 13 and increasing the surface contact area between the two by the height of the metal cover 13. The stress distribution to 13 is made possible. The height of the bulging portion 19 helps to increase the rigidity of the metal cover 13.

金属プレート１８は、シャフト１２と８を連結し、シャフト１２のための孔２９中心θ₁ 、シャフト８のための孔３０の中心θ₂ とを結ぶ線上の延長線上のハウジング３の壁２７，２８に当接する円弧面を有す。壁２７は金属プレート１８の幅寸法を開口とする円弧状壁であり、壁２８は同様に金属プレート１８の幅寸法を開口とする円弧状壁である。
両壁２７，２８は厚板プレスギヤ１と第４ホイール１０とに作用する高トルクによるギヤピッチ間における反力を受け、ベアリング又はブッシュ１６，１７に大きな荷重が入力されるのを阻止する。 The metal plate 18 connects the shafts 12 and 8, and the walls 27 and 28 of the housing 3 on the extension line on the line connecting the center θ ₁ of the hole 29 for the shaft 12 and the center θ ₂ of the hole 30 for the shaft 8. It has an arc surface that contacts The wall 27 is an arcuate wall having the width of the metal plate 18 as an opening, and the wall 28 is an arcuate wall having the width of the metal plate 18 as an opening.
Both walls 27, 28 receive a reaction force between gear pitches due to high torque acting on the thick plate press gear 1 and the fourth wheel 10, and prevent a large load from being input to the bearings or bushes 16, 17.

金属プレート１８は、壁２７，２８にその外側円弧面を接触させながら、ハウジングの内壁面に密着させる。これにより金属プレート１８に固定されるので、ビス等の締結具は不用である。孔２９，３０にベアリング又はブッシュ１６，１７を挿入しシャフト８，１２を軸支させる。 The metal plate 18 is brought into close contact with the inner wall surface of the housing while the outer circular arc surfaces thereof are in contact with the walls 27 and 28. Since it is fixed to the metal plate 18 by this, fasteners, such as a screw, are unnecessary. The bearings or bushes 16 and 17 are inserted into the holes 29 and 30 to support the shafts 8 and 12.

図４乃至６を参照して金属板の厚板プレスギヤ１を構成するプレスギヤ２４を説明する。金属板のプレス成形によりプレスギヤ２４は、板厚が概念５mmが限界なので、プレス成形の容易な５mm以下の金属板を用いる。
プレスギヤ２４の外側に平歯ギヤ２０が、内側にインボリュートセレーション１１が形成される。 A press gear 24 constituting the thick plate press gear 1 of a metal plate will be described with reference to FIGS. By pressing the metal plate, the press gear 24 uses a metal plate with a thickness of 5 mm or less that is easy to press because the plate thickness is conceptually limited to 5 mm.
A spur gear 20 is formed outside the press gear 24, and an involute serration 11 is formed inside.

プレスギヤ２４は、平歯ギヤ２０及びセレーション１１と同心の円形の半抜き部２１を有す。半抜き部２１は凸部２２と凹部２３とからなる。半抜き部２１の径と突出量は、プレスギヤ２４を少なくとも２枚重ね合わせて厚板プレスギヤ１としたとき少なくとも２枚のプレスギヤ２４が一体となるものとする。 The press gear 24 has a circular half punched portion 21 concentric with the spur gear 20 and the serration 11. The half punched portion 21 includes a convex portion 22 and a concave portion 23. The diameter and the protruding amount of the half punched portion 21 are such that at least two press gears 24 are integrated when at least two press gears 24 are overlapped to form the thick plate press gear 1.

凸部２２の外周面の１ヶ所、好ましくは対向する形で２ヶ所にキー形状部２５を設け、凹部２３の内周面にキー形状部２５と対応する形の溝部２６を同対応位置に設ける。キー形状部２５と溝部２６の周方向の幅や高さ（或いは深さ）を適宜決める。
厚板プレスギヤ１は、同形同寸法同工程で連続してプレス成形されたプレスギヤ２４を少なくとも２枚取り出し、一方のプレスギヤ２４の凸部２２のキー形状部を他方のプレスギヤ２４の凹部２３の溝部２６に係合させること、即ち凸部２２を凹部２３に差し込むことで容易に作られる。 A key-shaped portion 25 is provided at one location on the outer peripheral surface of the convex portion 22, preferably at two locations facing each other, and a groove portion 26 having a shape corresponding to the key-shaped portion 25 is provided at the corresponding position on the inner peripheral surface of the concave portion 23. . The width and height (or depth) in the circumferential direction of the key shape portion 25 and the groove portion 26 are appropriately determined.
The thick plate press gear 1 takes out at least two press gears 24 continuously press-formed in the same shape and the same size and the same process, and the key shape portion of the convex portion 22 of one press gear 24 is the groove portion of the concave portion 23 of the other press gear 24. It can be easily made by engaging with 26, that is, by inserting the convex portion 22 into the concave portion 23.

これにより、両プレスギヤ２４，２４の平歯ギヤ２０、セレーション１１の歯ズレは全くなく、両プレスギヤ２４，２４を用いた厚板プレスギヤ１のトルク伝達は円滑になされる。
金属プレート１８の使用は高出力のプレスギヤ１の使用を可能にし、リクライニング機構及び／又はシート格納機構のパワフルな操作を可能にする。 Thereby, there is no tooth misalignment of the spur gear 20 of both press gears 24, 24 and the serration 11, and torque transmission of the thick plate press gear 1 using both press gears 24, 24 is made smoothly.
The use of the metal plate 18 enables the use of a high-power press gear 1 and enables a powerful operation of the reclining mechanism and / or the sheet storage mechanism.

発明の一例の厚板プレスギヤを用いた電動モータ機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electric motor mechanism using the thick plate press gear of an example of invention. 図１の例の平面図である。It is a top view of the example of FIG. 金属プレートを示すハウジングの内壁面を示す平面図である。It is a top view which shows the inner wall face of the housing which shows a metal plate. プレスギヤの平面図である。It is a top view of a press gear. プレスギヤの底面図である。It is a bottom view of a press gear. 図４の矢視VI−VIより見た断面図である。It is sectional drawing seen from the arrow VI-VI of FIG.

Explanation of symbols

１厚板プレスギヤ
２電動モータ機構
３ハウジング
４電動モータ
６，７，９，１０ホイール
１１セレーション
１２シャフト
１３金属製カバー
１８金属プレート
２０平歯ギヤ
２１半抜き部
２２凸部
２３凹部
２４プレスギヤ
２５キー形状部
２６溝部
２７，２８ハウジングの壁
２９，３０シャフト用の孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thick board press gear 2 Electric motor mechanism 3 Housing 4 Electric motor 6, 7, 9, 10 Wheel 11 Serration 12 Shaft 13 Metal cover 18 Metal plate 20 Spur gear 21 Half-punch part 22 Convex part 23 Concave part 24 Press gear 25 Key shape Part 26 Groove part 27, 28 Housing wall 29, 30 Shaft hole

Claims

A gear housing that supports a plurality of gears by a synthetic resin housing and a metal cover that covers the opening of the housing,
A flat metal plate having at least two gear shaft insertion holes at the inner wall surface of the synthetic resin housing and facing away from the metal cover, and configured to be smaller than the outer shape formed by the plurality of gears. A wall is formed in the synthetic resin housing that matches the width dimension of the metal plate on the line passing through the center of the gear shaft insertion hole and is in close contact with the side surface of the metal plate. A gear housing, wherein a bush is inserted and a shaft of a gear is supported by a metal cover and a metal plate via the bush.

At least one gear is Puresugiya with spur gear on the outside, the gear housing of claim 1, wherein the gear constituting the reduction mechanism of the electric motor.

The gear housing according to claim 2, wherein the speed reduction mechanism is used for a reclining mechanism and / or a seat storage mechanism of an automobile.