(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸にウォームが取付けられたモータと、前記ウォームに噛み合うウォームホイールとを備えたウォーム装置において、
前記ウォームの先端に当接して前記出力軸をモータ本体側に押圧する付勢機構と、
前記ウォームが前記出力軸から先端側に抜けるのを阻止すべく、前記付勢機構の前記付勢方向と逆方向の移動を規制するストッパとを備えることを特徴とするウォーム装置。
【請求項２】
前記付勢機構は、前記ウォームの先端に点接触で当接することを特徴とする請求項１に記載のウォーム装置。
【請求項３】
前記付勢機構によって付勢された出力軸の一端は、モータ本体内の軸受に点接触で押圧されることを特徴とする請求項１または２に記載のウォーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの出力軸に取付けられたウォームおよびこのウォームに噛み合うウォームホイールを有するウォーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２６，図２７は一般的なウォーム装置を示している。このウォーム装置は、モータ１０１と、モータ１０１の出力軸１０１ａに取付けられたウォーム１０１ｂと、ウォーム１０１ｂと噛み合うウォームホイール１０２とを有し、モータ１０１の回転をウォーム１０１ｂおよびウォームホイール１０２を介して被駆動物体に伝達する。
【０００３】
この種のウォーム装置では、モータ１０１がいずれかの方向に回転するとウォームホイール１０２を介してウォーム１０１ｂに図示Ａ方向の力が加わり、これにより出力軸１０１ａがＡ方向に移動してその後端部がモータ本体の後部軸受１０１ｃに押圧される。出力軸１０１ａの後端部は略球面となっているから軸受１０１ｃとは点接触となり、出力軸１０１ａの回転負荷は比較的小さい。一方、モータ１０１が上述とは逆方向に回転すると、ウォームホイール１０２を介してウォーム１０１ｂにＢ方向の力が加わり、これにより出力軸１０１ａがＢ方向に移動する。出力軸１０１ａにはワッシャ１０１ｄが固定されており、Ｂ方向への移動によりワッシャ１０１ｄがモータ本体の前部軸受１０１ｅに押圧される。ワッシャ１０１ｄと軸受１０１ｅとは面接触であるから、上述と比べて出力軸１０１ａの回転負荷は大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のウォーム装置では、モータの出力軸に加わる回転負荷が回転方向によって異なるため、モータ正転時と逆転時とで出力に差が生じ、この出力差は特に被駆動物体側のメカの動作負荷が大きいときに問題となる。またモータ停止時には振動などにより出力軸が軸方向に振れ、不快な音を発することもある。
【０００５】
本発明の目的は、モータ出力軸の軸方向の移動を禁止して上記問題点を解決したウォーム装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１７および図２４に対応づけて説明すると、本発明は、出力軸６２ｂにウォーム６２ａが取付けられたモータ６２と、ウォーム６２ａに噛み合うウォームホイール６３とを備えたウォーム装置に適用される。
そして、ウォーム６２ａの先端に当接して出力軸６２ｂをモータ本体側に押圧する付勢機構７０と、ウォーム６２ａが出力軸６２ｂから先端側に抜けるのを阻止すべく、付勢機構７０の付勢方向と逆方向の移動を規制するストッパＳＴとを備え、これにより上記問題点を解決する。
請求項２の発明は、付勢機構７０がウォーム６２ａの先端に点接触で当接するようにしたものである。
請求項３の発明は、付勢機構７０によって付勢された出力軸６２ｂの一端がモータ本体内の軸受６２ｃに点接触で押圧されるようにしたものである。
【０００７】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図２５により本発明を車載用モニタ装置のウォーム装置に適用した場合の一実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる車載用モニタ装置は、テレビ放送やナビゲーションシステムの各種情報などを表示するためのもので、従来のいわゆる１ＤＩＮタイプとは異なり車両のダッシュボード１（図１）に埋設されるものである。ディスプレイは、不使用時にはダッシュボード１内に完全に格納されており、使用にあたってダッシュボード１のリッド１ａを開きつつ視認可能な位置まで突出する。図２はディスプレイ１０が格納位置にある状態を示し、このときリッド１ａは不図示のばねの付勢力により完全に閉じている。所定操作がなされると、モータの駆動力によりディスプレイ１０は図２→図３→図４→図５のように順に移動つつ姿勢を変え、最終的には図６に示す使用位置に達する。
【０００９】
上述したディスプレイ１０の動作を実現するための構成を以下に詳述する。
図７〜図９はディスプレイ駆動機構を示し、２０はディスプレイ１０を格納する筐体、３０は筐体２０の両側壁の内面側にそれぞれ配置されるカム部材、４０は筐体２０内をＡ方向（車両前方）およびＢ方向（車両後方）に移動可能なスライドベースである。筐体２０は、底板２１と左右の側板２２と後板２３と前板２４とから成り、底板２１には左右にラック部材５１が固着されるとともに、中央部には略Ｕ字状のガード部材５２が固着されている。ラック部材５１にはＡ，Ｂ方向に延在するラック５１ａとガイド溝５１ｂとがそれぞれ形成され、ラック５１ａにスライドベース４０のピニオン６５が噛み合うよう構成される。両側板２２の内面には後述するディスプレイ付勢用の引張ばね９１の一端が掛止されるばね掛け２２ａが形成されている。
【００１０】
カム部材３０の内面には車両前後方向に延在するカム溝３１が形成されるとともに、その下側に直進ガイド溝３２が形成される。またカム部材３０の上面後部には、後述するリンク部材８０の一端を回動可能に軸支する軸支部３３が突設されている。
【００１１】
スライドベース４０は、底板４１と左右の側板４２と後板４３と前板（図７〜図９では不図示）とから成り、側板４２には上下方向の長孔４２ａが形成される。底板４１の下面前部には３箇所に突出部４１ａが形成される一方、筐体２０の底板２１には上記ラック部材５１とガード部材５２とによりＡ，Ｂ方向に延在する３本の溝５３が形成され、これらの溝５３に突出部４１ａの先端がそれぞれ挿入される。図示右側の突出部４１ａは不図示の位置検出スイッチを操作する操作部材となっており、この操作部材４１ａはスライドベース４０が最も前方の位置に達したときに筐体２０の前板２４に押されて位置検出スイッチをオンさせる。溝５３に突出部４１ａを挿入させるのはスライドベース４０と筐体底面との間に異物が侵入するのを防止するためである。
【００１２】
なお、スライドベース４０の底板４１には上記ラック部材５１のガイド溝５１ｂに係合されるガイド突起４１ｂが形成されるとともに、左右の側板４２にはカム部材３０のガイド溝３２に係合されるガイド突起（不図示）がそれぞれ形成されている。
【００１３】
図１０，図１１に示すように、スライドベース４０の底板４１には板状のモータブラケット６１を介してディスプレイ駆動用のモータ６２が取付けられる。予めモータ６２が固着されたモータブラケット６１は、複数のねじを介してスライドベース４０の底板４１に螺着される。モータブラケット６１の図示左側に形成された位置決め溝６１ａには底板４１に突設されたボス４１ｂが係合されるとともに、モータブラケット６１の図示右側に形成された溝６１ｂには底板４１に突設されたストッパ４１ｃが係合可能とされる。ストッパ４１ｃは図１４に示すよに上部が幅広とされている。またモータブラケット６１には、底板４１に突設されたボス４１ｄと係合可能な孔６１ｃが形成されている。モータ６２の出力軸にはウォーム６２ａが取付けられ、図１０，図１１ではウォーム６２ａがウォームホイール６３と噛み合う位置にモータブラケット６１が螺着されている。
【００１４】
なお、スライドベース４０の底板４１には、モータブラケット６１を図１０の位置に螺着するためのねじ孔の他に、仮止め用のねじ孔ＢＨが形成されている。製造時にディスプレイの動作を手動で確認するには、ねじ孔ＢＨを用いてウォーム６２ａとウォームホイール６３とが噛み合わない位置にブラケット６１を仮止めする（図１２，図１３参照）。
【００１５】
ウォーム６２ａがウォームホイール６３と噛み合っているとき、モータ６２の駆動力はウォーム６２ａ，ウォームホイール６３を介してクラッチ付きのギア部材６４に伝達された後、不図示の減速ギア列を介してピニオン６５（図７）に伝達される。ピニオン６５の回転によりラック５１ａを介してスライドベース４０がＡ，Ｂ方向に移動する。
【００１６】
図１５および図１６はウォームホイール６３とギア部材６４との連結状態を示す拡大図である。ウォームホイール６３は中心を軸６６が貫通しており、その突出部６３ａには図１６に示す形状の孔６３ｂが形成されている。一方、ギア部材６４はフェルト等のスリップ部材６４Ｃを挟んで連結される２つのピース６４Ａ，６４Ｂを有し、中心を上述の軸６６が貫通している。一方のピース６４Ａにはウォームホイール６３の孔６３ｂに嵌合される突出部６４ａが形成され、他方のピース６４Ｂにはギア６４ｂが形成される。ウォームホイール６３とギア部材６４との間には圧縮ばね６７が介装され、その付勢力によりピース６４Ａがピース６４Ｂ側に押圧される。軸６６の両端は、図１０〜図１３に示すようにスライドベース４０上に突設されたブラケット６８ａ，６８ｂに回転可能に軸支される。
【００１７】
モータ６２によりウォームホイール６３が回転すると、上記孔６３ｂと突出部６４ａとから成る連結部を介してギア部材６４のピース６４Ａが一体に回転し、通常はばね６７の付勢力によって連結された他方のピース６４Ｂも一体に回転して後段の減速ギア列に動力を伝達する。他方のピース６４Ｂに所定値を超える回転負荷が作用すると、ピース６４Ａがスリップ部材６４Ｃ上を摺動することにより単独で回転する。
【００１８】
図１７，図１８はそれぞれ図１０，図１１のウォームホイール６３とギア部材６４とを取り去った状態を示している。７０はモータ６２の出力軸に取付けられたウォーム６２ａを軸方向に押圧する付勢機構であり、スライドベース４０の底板４１に突設された軸Ｘ回りに回動可能なレバー７１と、レバー７１を付勢するねじりコイルばね７２とから成る。ねじりコイルばね７２の一端はブラケット６８ｂに掛止されるとともに、他端はレバー７１に形成された立壁７１ａに掛止され、これによりレバー７１は図１７の反時計回り方向に付勢されて立壁７１ａがウォーム６２ａをＡ方向（モータ出力軸の軸方向）に押圧する。これにより、図２４に示すようにモータ出力軸６２ｂの他端部がモータ本体内の軸受６２ｃに常に押圧される。
【００１９】
モータ６２がいずれかの方向に回転すると、その出力軸６２ｂにはウォームホイール６３およびウォーム６２ａを介して図示Ａ方向の力が加わり、モータ６２が逆の方向に回転すると図示Ｂ方向の力が加わる。しかし、上述の如くウォーム６２ａが押圧機構７０により常にＡ方向に押圧されているので、Ｂ方向の力が加わっても出力軸６２ｂがＢ方向に移動することがなく、ワッシャ６２ｅが軸受６２ｄ上を摺動することはない。つまり出力軸６２ｂは、モータ６２の回転方向に拘らず常に一方の端部が軸受６２ｃと当接した状態に保持され、したがってモータ正転時と逆転時とで出力差が生ずることがない。また、押圧機構７０の作用によりモータ回転振動による出力軸６２ｂの軸方向の振動が防止でき、その振動に起因する不快音の発生が防止できる。さらに、出力軸６２ｂの軸受当接部分は略球面に加工され、一方、立壁７１ａはウォーム６２ａの先端球面部に接触しているので、出力軸６２ｂの両端部はともに点接触で支持されることになり、ねじりコイルばね７２の押圧力を受けていてもそれに起因するモータ回転負荷は無視できる程度に小さい。
【００２０】
上記軸６６の一端を支持するブラケット６８ａの下部にはストッパＳＴが形成され、このストッパＳＴによりウォーム６２ａの出力軸６２ｂからの抜けが防止される。すなわち、特に高温環境下ではウォーム６２ａに対する出力軸６２ｂの圧入力が低下し、ウォーム６２ａが出力軸６２ｂから抜け易くなる。しかし、ウォーム６２ａがねじりコイルばね７２のばね力に抗して立壁７１ａを押圧しつつ出力軸６２ｂから抜けようとしても、ストッパＳＴにより立壁７１ａの移動が規制されるので、ウォーム６２ａが出力軸６２ｂから抜けることはない。
【００２１】
図１９に示すように、ディスプレイ１０は前面に表示画面１３を有するとともに、左右の側面にはブラケット１１が固着され、各ブラケット１１の下端にはカムフォロアピン１１ａが突設されている。これらのカムフォロアピン１１ａが上述したスライドベース４０の側面の長孔４２ａおよびカム部材３０のカム溝３１を貫通するようにディスプレイ１０が筐体２０に配置される。１４はディスプレイ１０の両側面に設けられた軸支部である。
【００２２】
ディスプレイ１０の内部には、図２０に示すようなローラ１２がベース１３を介して取付けられ、ローラ１２の一部がディスプレイ１０の上面と背面との角部中央から突出している。ローラ１２はブッシュ１２ａとその回りに配置されるゴム製の当接部１２ｂとを有し、軸１４を介してベース１３に回転可能に軸支されている。ブッシュ１２ａの一端側とベース１３との間にはガタとり用の圧縮ばね１５が介装され、このばね１５によりローラ１２は図示右側に押圧されている。ディスプレイ１０が格納位置と使用位置との間で移動するときにローラ１２が車両側のリッド１ａに当接して回転し、リッド１ａを開閉する。
【００２３】
図２１〜図２３はディスプレイ駆動用のリンク部材８０を示している。リンク部材８０は左右のリンク部８１とそれらを連結する連結部８２とから成り、各リンク部８１にはばね掛け８１ａが形成されている。また、各リンク部８１には２つの軸支部８１ｂ，８１ｃが設けられ、図２や図２５に示すように一方の軸支部８１ｂはディスプレイ側面の各軸支部１４に、他方の軸支部８１ｃは各カム部材３０に突設された軸支部３３にそれぞれ回動可能に軸支される。各リンク部８１のばね掛け８１ａと筐体側板２２の各ばね掛け２２ａには、ガタとり用の引張コイルばね９１の両端が掛止され、これによりリンク部材８０は常に図２の時計回り方向に付勢される。
【００２４】
以上のように構成された車載用モニタ装置の動作を詳細に説明する。
図２に示す格納位置では、ディスプレイ１０は画面１３が下方を向く横臥姿勢をとり、完全に筐体２０内つまりダッシュボー１ド内に格納されている。このときダッシュボード１のリッド１ａは不図示のばねの付勢力により閉じ、ディスプレイ１０のローラ１２とはまだ非接触である。スライドベース４０は図９に示す位置（ディスプレイ１０の後方）にあり、ディスプレイ１０は引張ばね９１によりリンク部材８０を介して格納位置を保持する方向に付勢されている。これにより車両に振動が発生してもディスプレイ１０がガタつくことがなく、不快音の発生が防止できる。
【００２５】
所定のディスプレイ突出操作が行われると、不図示の制御回路がモータ６２を正方向に回転し、その回転はウォームホイール６３，ギア部材６４および不図示の減速ギア機構を介して左右のピニオン６５に伝達され、ピニオン６５とラック５１ａとの噛合によりスライドベース４０が図７のＢ方向に移動を開始する。スライドベース４０はラック部材５１のガイド溝５１ｂおよびカム部材３０のガイド溝３２によりその移動が案内される。スライドベース４０の移動に伴って長孔４２ａ（図９）の端面がディスプレイ１０のカムフォロア１１ａを押し、カムフォロア１１ａは長孔４２ａを上方に移動しつつカム溝３１内を移動する。これに伴って図３に示すようにディスプレイ１０が移動しつつ起き上がる。各位置におけるディスプレイ１０の姿勢はカム溝３１の形状とリンク部材８０の連結位置とで決る。
【００２６】
ディスプレイ１０が起き上がるとローラ１２がリッド１ａの下面に当接し、リッド１ａ上を転動しつつこれを押し開ける。図２から図３，図４の状態を順次経て図５の状態に達するまで、ディスプレイ１０はスムーズに起き上がり、図５の状態で直立姿勢となり、このときリッド１ａは最も開いた状態となる。これ以降はディスプレイ１０が逆方向に倒れるが、その際、図５に二点鎖線で示すようにディスプレイ１０の頂部（ローラ１２が設けられた部分）が開位置にあるリッド１ａとほぼ平行に移動するようカム溝３１の形状が定められているので、ディスプレイ１０が倒れてもリッド１ａが閉じ方向に移動することはない。これによりあたかもディスプレイ１０がリッド１ａとは無関係に移動しているように見え、高級感が損われることがない。
【００２７】
図６の状態になるとスライドベース４０が最先端に位置して上記操作部材が位置検出スイッチをオンさせ、これに応答して制御回路はモータ６２を停止する。使用後にディスプレイ１０を格納するための操作を行うと、モータ６２が逆転され、上述と逆の動作によりディスプレイ１０が格納位置に駆動される。その際、リッド１ａはディスプレイ１０が直立するまでは動かず、それ以降は不図示のばねの付勢力によりディスプレイ１０の格納動作に追従して閉じてゆく。
【００２８】
なお以上では、モータ出力軸をモータ本体側に押圧するようにしたが、これとは逆方向に押圧するようにしてもよい。また、車載用モニタ装置にて説明したが、他の装置に用いられるウォーム装置にも本発明を同様に適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、ウォームが取付けられたモータ出力軸をその軸方向に付勢するようにしたので、出力軸がモータ回転方向の変化によって軸方向に移動することがなく、モータ正転時と逆転時とで出力差が生ずることがなくなる。またモータ回転による出力軸の振動も抑えられ、不快音の発生を防止できる。また付勢機構の移動を規制するストッパを設けたので、ウォームの出力軸からの抜けを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車載用モニタ装置の取付け位置を示す図。
【図２】車載用モニタ装置の動作を説明する図。
【図３】図２と同様の図。
【図４】図２と同様の図。
【図５】図２と同様の図。
【図６】図２と同様の図。
【図７】車載用モニタ装置の駆動系を示す平面図。
【図８】図７の正面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ線から見た図。
【図１０】モータを正位置に取付けた状態を示す平面図。
【図１１】図１０の正面図。
【図１２】モータの仮位置に取付けた状態を示す平面図。
【図１３】図１２の正面図。
【図１４】ストッパ４１ｃを図１０のＤ方向から見た図。
【図１５】ウォームホイール６３とギア部材６４の連結状態を示す部分断面図。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ線断面図。
【図１７】ウォーム押圧機構を説明する平面図。
【図１８】図１７の正面図。
【図１９】ディスプレイを示す斜視図。
【図２０】ディスプレイに設けられるローラを示す断面図。
【図２１】リンク部材を示す図。
【図２２】図２１のＦ方向から見た図。
【図２３】図２２のＧ方向から見た図。
【図２４】ウォームが軸方向に押圧されたときのモータ内部の状態を示す図。
【図２５】モニタ装置の概略斜視図。
【図２６】従来のウォーム装置を示す図。
【図２７】従来のウォーム装置を示す図であり、図２６とは逆方向にモータが回転している状態を示す。
【符号の説明】
１  ダッシュボード
１ａ  リッド
１０  ディスプレイ
１１，１４  ブラケット
１１ａ  カムフォロア
１２  ローラ
１３  画面
１５，９１  ばね
２０  筐体
３０  カム部材
３１  カム溝
４０  スライドベース
４１ａ  突出部
５１  ラック部材
５１ａ  ラック
５２  ガイド部材
５３  溝
６１  モータブラケット
６２  モータ
６２ａ  ウォーム
６２ｂ  出力軸
６２ｃ，６２ｄ  軸受
６２ｅ  ワッシャ
６３  ウォームホイール
６４  ギア部材
６５  ピニオン
７０  付勢機構
７１  レバー
７２  ねじりコイルばね
８０  リンク部材
ＳＴ  ストッパ
【図１】
0003715732.tif 000002
【図２】
0003715732.tif 000003
【図３】
0003715732.tif 000004
【図４】
0003715732.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003715732.tif 000007
【図７】
0003715732.tif 000008
【図８】
0003715732.tif 000009
【図９】
0003715732.tif 000010
【図１０】
0003715732.tif 000011
【図１１】
0003715732.tif 000012
【図１２】
0003715732.tif 000013
【図１３】
0003715732.tif 000014
【図１４】
0003715732.tif 000015
【図１５】
0003715732.tif 000016
【図１６】
0003715732.tif 000017
【図１７】
0003715732.tif 000018
【図１８】
0003715732.tif 000019
【図１９】
0003715732.tif 000020
【図２０】
0003715732.tif 000021
【図２１】
0003715732.tif 000022
【図２２】
0003715732.tif 000023
【図２３】
0003715732.tif 000024
【図２４】
0003715732.tif 000025
【図２５】
0003715732.tif 000026
【図２６】
0003715732.tif 000027
【図２７】
0003715732.tif 000028