JP4149799B2

JP4149799B2 - Rotating drive device and vehicle lamp

Info

Publication number: JP4149799B2
Application number: JP2002375018A
Authority: JP
Inventors: 登志雄牧野; 和宏外山
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004208418A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回動用駆動装置及び車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の進行方向前方には、車両の進行方向を照らすためにランプユニットが設けられている。ランプユニットに備えられたランプケース内には、車両用ランプが収容されている。そして、該車両用ランプを回動させて照射方向を変更し、車両の進行方向を照らすために、回動用駆動装置が該車両用ランプの下部に取り付けられ、ランプケース内に収容されていた。
【０００３】
従来、このような車両用ランプの照射方向を回動させる回動用駆動装置には、ブラシレスモータからの駆動力を回動伝達機構を介して出力軸に伝達し、出力軸を回動させることにより、出力軸に固定された車両用ランプを回動させていた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この回動用駆動装置は、ブラシレスモータの回転軸をケース体の内側面に形成された一対の軸受けにより軸支し、ブラシレスモータをケース内に軸支収容していた。また、この回動用駆動装置は、ブラシレスモータを使用して車両用ランプの照射方向を所定角度回動するように制御するために、車両用ランプの照射方向を検出する駆動用センサを使用していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６０５８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ケース体は、上ハーフと下ハーフとが結合されて形成されている。このため、上ハーフ又は下ハーフの成型精度によっては、上ハーフと下ハーフとを組み付けた際、対となる軸受けの位置がずれることがあり、ブラシレスモータの回転軸を軸受けに挿入することが容易にできなくなった。また、このように軸受けの位置がずれると、回転軸にねじれが生じ、回転軸が回転運動をした際の騒音を発生させる原因となった。
【０００７】
また、出力軸の回動角度を制御するための駆動用センサを収容するスペースを必要とするため、回動用駆動装置の体格が大きくなっていた。特に、回動用駆動装置は車両用ランプの下部に取り付けられているため、軸線方向の幅を大きくするとランプケースと干渉するおそれがある。このため、回動用駆動装置の体格を大きくすると、必然的にランプケースが大きくなり、車両の外観デザインに制約が生じてしまう。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回転軸のねじれを抑えて容易に組み立てることができる小型化した回動用駆動装置及び車両用灯具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、パルス信号に基づいて回動駆動するステッピングモータにより駆動ギヤ及び中間ギヤを介して出力軸に一体回動可能に取着された出力ギヤが減速回動され、前記中間ギヤ及び前記出力ギヤが第１のギヤケースと第２のギヤケースとで囲まれた空間内に軸支収容された回動用駆動装置であって、前記第１のギヤケースに、前記駆動ギヤが固定される前記ステッピングモータの回転軸が挿通され軸支される回転軸用軸受部が形成され、該ステッピングモータに設けられたモータ内軸受部と前記回転軸用軸受部とにより、前記回転軸の軸方向が定められ、該回転軸が回転可能に軸支されるように、前記ステッピングモータが前記第１のギヤケースの外側面に固定され、前記第１のギヤケースは、前記中間ギヤの中心軸が軸支される中間軸用軸受部と、前記出力軸が回動可能に軸支される出力軸用軸受孔と、が備えられた回動用駆動装置において、前記第１のギヤケースは、底部とその底部の外縁を囲む側壁部とからなり、前記第２のギヤケースは、前記第１のギヤケースの側壁部に固定される平板からなり、前記第１のギヤケースの底部は、前記第２のギヤケースからの距離が異なる浅底部と深底部とからなり、前記出力ギヤは、前記第１のギヤケースと第２のギヤケースとで囲まれた空間内であって該第１のギヤケースの前記深底部と該第２のギヤケースとの間に収容され、該出力ギヤに一体回動可能に取着された前記出力軸は前記出力軸用軸受孔を介して前記深底部の外側に突出しており、前記ステッピングモータは、前記第１のギヤケースにおける前記浅底部の外側面に前記出力軸よりも突出しないように固定され、前記出力ギヤと係合し、かつ、前記第１のギヤケースと係合する弾性部材を備え、該弾性部材は、前記出力軸の回動する方向と反対方向に弾性力を加えるものであり、該弾性部材は、前記出力ギヤの内側である内径部に形成された環状の第１の弾性部材収容凹部と第１のギヤケースの深底部に形成された環状の第２の弾性部材収容凹部とにより囲まれた空間に収容された。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記ステッピングモータは、前記回転軸の軸方向に沿って延出された突起部が設けられたモータケースを備え、該モータケースが、第１のギヤケースに形成された取り付け孔に前記突起部が挿入されてかしめ固定され、前記ステッピングモータが前記第１のギヤケースに固定される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記モータケース内に収容されたステータが第１のギヤケースの外側面に当接され固定された。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回動用駆動装置の出力軸に車両用ランプが固定された。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第１のギヤケース及び第２のギヤケースの成型精度に関わらず、回転軸用軸受部とモータ内軸受部との相対位置が調整可能となる。このため、ステッピングモータを容易に第１のギヤケースに組み付けることができる。また、回転軸の軸方向を定めてからステッピングモータを固定することが可能となる。さらに、パルス信号によって回転軸の回転角度の制御をすることができるステッピングモータを使用したことにより、駆動センサを必要とせず、そのための収容スペースが無くなり、回動用駆動装置を小型化できる。
【００１６】
また、第１のギヤケースで、各ギヤの配置を設定することが可能となり、各ギヤの軸間ピッチを正確に定めることができる。
また、２段底にすることにより、第１のギヤケースの剛性が向上する。また、浅底部の外側面にステッピングモータを固定したことにより、回動用駆動装置の軸方向の長さが短くなる。
また、出力軸の停止時におけるバックラッシュが抑制される。また、出力軸のバックラッシュを抑制するための弾性部材を備えても、第１のギヤケースが大きくならない。
請求項２に記載の発明によれば、突起部をかしめてステッピングモータを固定することにより、回転軸の軸方向を決めてから第１のギヤケースへステッピングモータを取り付けることが容易になる。また、ステッピングモータを固定するために余分な部品を必要としない。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、ステッピングモータを第１のギヤケースの浅底部の外側面に固定するとき、ステータに浅底部に形成されたリブを直接当接させて固定した。このため、モータケースを閉塞するための部品が必要なくなり、その分の厚さだけ回動用駆動装置の軸方向における体格を小型化する。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、小型化した回動用駆動装置に車両用ランプを取り付けた。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、車両１１の斜視図であり、図２は、ランプユニット１２の断面図である。
【００２２】
車両１１の進行方向前方の先端には、車両用灯具として、一対のランプユニット１２が備えられている。図２に示すように、ランプユニット１２は、ランプケース１３を備えており、該ランプケース１３内に車両用ランプ１４及び回動用駆動装置１５が収容されている。回動用駆動装置１５は、その上部に車両用ランプ１４が左右に回動可能に取り付けられている。
【００２３】
回動用駆動装置１５について説明する。
図３は、本実施形態における回動用駆動装置１５の各ギヤの軸に沿って切断した断面図である。
【００２４】
回動用駆動装置１５は、第１のギヤケース１６及び第２のギヤケース１７を備え、その内部に駆動ギヤ１８、第１中間ギヤ１９、第２中間ギヤ２０及び出力ギヤ２１等が収容され、第１のギヤケース１６の外部にステッピングモータ２２が取着されている。
【００２５】
第１のギヤケース１６は、略四角形状の底部２３と、該底部２３の外縁を囲むように、その外縁から該底部２３に対して垂直方向に沿って延出形成された側壁部２４からなる。また、このように構成された第１のギヤケース１６を閉塞するように、略平板状の第２のギヤケース１７が側壁部２４に取り付けられる。
【００２６】
また、第１のギヤケース１６の底部２３は、２段底になっている。つまり、第１のギヤケース１６の底部２３は、第２のギヤケース１７から底部２３までの距離が短い浅底部２５と、第２のギヤケース１７から底部２３までの距離が長い深底部２６とから構成されている。
【００２７】
ここで、図４に回動用駆動装置１５の上面図を示す。浅底部２５には、ステッピングモータ２２を取り付けるための３つの取り付け孔２７が形成されている。そして、この浅底部２５の外側面２５ａに固定されるステッピングモータ２２は、図５に示すような、該取り付け孔２７にそれぞれ対応する突起部２９ａを設けたモータケース２９が備えられている。尚、このモータケース２９は、図３に示すように、略有底筒状をしており、その内部にステッピングモータ２２のステータ３０や回転軸３１等を収容している。
【００２８】
また、浅底部２５は、回転軸３１が挿入可能な回転軸用軸受部３２としての貫通孔３２ａ及び軸受３２ｂが設けられている。この回転軸用軸受部３２と、モータケース２９の底部に設けられたモータ内軸受部３３により、ステッピングモータ２２の回転軸３１が回転可能に軸支される。即ち、回転軸３１の一端が、モータ内軸受部３３により回転可能に軸支され、回転軸３１の中央部が回転軸用軸受部３２により回転可能に軸支される。
【００２９】
第１のギヤケース１６にステッピングモータ２２を固定する際には、まず、ステータ３０が浅底部２５の外側面２５ａに突出形成されたリブ３４と当接するまで、前記回転軸用軸受部３２に回転軸３１を挿入し、取り付け孔２７にそれぞれの突起部２９ａを挿入する。次に、回転軸３１の軸線方向が回転軸用軸受部３２及びモータ内軸受部３３と軸ずれを起こさないようにステッピングモータ２２の位置を調整する。つまり、回転軸用軸受部３２の挿入方向と回転軸３１の軸方向が一致し、かつ、モータ内軸受部３３への挿入方向と回転軸３１の軸方向が一致するように、ステッピングモータ２２の位置を調整する。
【００３０】
そして、回転軸３１にねじれのない位置で、第１のギヤケース１６内に突出した突起部２９ａの先端をかしめることによりステッピングモータ２２を固定する。
【００３１】
このステッピングモータ２２の第１のギヤケース１６内に突出した回転軸３１の先端には、該回転軸３１と一体的に回転する駆動ギヤ１８が備えられている。該駆動ギヤ１８は、前記第１中間ギヤ１９に形成された円盤状の大径ギヤ３５と噛合している。該第１中間ギヤ１９は、第１支持軸３６に挿通され、この第１支持軸３６を中心軸として回転可能に軸支されている。該第１支持軸３６は、中間軸用軸受部としての第１上側軸受部３７及び第１下側軸受部３８により、両端が固定されている。そして、該第１上側軸受部３７は、浅底部２５の内側面２５ｂに形成され、該第１上側軸受部３７に対応する第１下側軸受部３８は、第２のギヤケース１７の内側面に形成されている。
【００３２】
また、第１中間ギヤ１９は、円盤状の大径ギヤ３５と小径ギヤ３９とが一体に形成されており、該小径ギヤ３９が第２中間ギヤ２０に形成された円盤状の大径ギヤ４０と噛合している。該第２中間ギヤ２０は、第２支持軸４１に挿通され、この第２支持軸４１を中心軸として回転可能に軸支されている。該第２支持軸４１は、中間軸受用軸受部としての第２上側軸受部４２及び第２下側軸受部４３により、両端が固定されている。そして、該第２上側軸受部４２は、前記深底部２６の内側面２６ｂに形成され、該第２上側軸受部４２に対応する第２下側軸受部４３は、第２のギヤケース１７の内側面に形成されている。
【００３３】
また、第２中間ギヤ２０は、円盤状の大径ギヤ４０と小径ギヤ４４とが一体に形成されており、該小径ギヤ４４が円弧状の出力ギヤ部４５と噛合している。
ここで、図６に出力ギヤ２１の斜視図を示す。
【００３４】
出力ギヤ部４５は、その両端及び中央部から渡し部４６が延出形成されており、該渡し部４６は、出力ギヤ２１を構成する円盤状の本体部４７と一体形成されている。本体部４７の第１のギヤケース１６に対向する面には、出力軸４８が延出形成されている。また、該出力軸４８を中心として、第１の弾性部材収容凹部としての環状の下側スプリング受け凹部４９が形成されている。さらに、出力ギヤ２１の本体部４７には、切欠形状の切欠部５０が形成されている。該切欠部５０は、Ｌ字形状をしており、出力軸４８が形成された面にその開口部が位置している。
【００３５】
出力軸４８は、第１のギヤケース１６の深底部２６に貫通形成された円筒状の軸受孔５１に挿通され、その先端部が第１のギヤケース１６から突出する。該先端部には、車両用ランプ１４が固定される。尚、軸受孔５１は、出力軸用軸受孔として機能する。
【００３６】
この軸受孔５１の外径半径は、前記下側スプリング受け凹部４９の外径半径よりも小さく形成されている。また、軸受孔５１は、出力軸４８が挿通されたときに第１のギヤケース１６内に突出した先端が前記下側スプリング受け凹部４９の底部と当接するように形成されている。
【００３７】
図７に示す深底部２６の内側面２６ｂには、軸受孔５１を中心とした環状の上側スプリング受け凹部５２が形成され、その外径半径は、前記下側スプリング受け凹部４９の外径半径と一致するように形成されている。尚、該下側スプリング受け凹部４９は、第２の弾性部材収容凹部として機能する。
【００３８】
また、該上側スプリング受け凹部５２は、その外周面の一箇所から軸受孔５１を中心として、径方向に沿って引掛凹部５３が形成されている。そして、上側スプリング受け凹部５２及び引掛凹部５３の外縁には、出力軸４８が軸受孔５１に挿通されたときに出力ギヤ２１の本体部４７と当接するリブ５４が突出形成されている。
【００３９】
そして、出力軸４８が軸受孔５１に挿通されたとき、出力軸４８、上側スプリング受け凹部５２及び下側スプリング受け凹部４９とで囲まれた、環状の空間が形成される。この空間に出力軸４８のバックラッシュを抑制するために、弾性部材としての環状のスプリング５５が収容される。
【００４０】
このスプリング５５の収容方法について説明する。
螺旋状に巻かれたスプリング５５は、その両端部５５ａ、５５ｂが径方向外側に突出している。また、片方の端部５５ｂの先端は、周方向に折り曲げられている。
【００４１】
まず、スプリング５５を収容するには、先端が折り曲げられていない端部５５ａを前記引掛凹部５３に嵌め込みつつ、スプリング５５を上側スプリング受け凹部５２に挿入する。次に、出力軸４８を軸受孔５１に挿通して、出力ギヤ２１の下側スプリング受け凹部４９と上側スプリング受け凹部５２により囲まれた空間に前記スプリング５５を収容する。また、出力軸４８を軸受孔５１に挿通する際、Ｌ字状の切欠部５０にスプリング５５の他方の端部５５ｂを開口部に嵌め込むようにする。そして、スプリング５５を収容した後に出力ギヤ２１を回転させて、端部５５ｂを切欠部５０の奥まで嵌め込み、スプリング５５と本体部４７とを確実に係合させる。
【００４２】
次に、本体部４７において、出力軸４８が形成されていない面について説明する。
出力軸４８が延出形成された本体部４７の反対面には、出力軸４８の軸心を中心とする円筒形状のセンサ収容凹部５６が形成されている。該センサ収容凹部５６には円筒形状のリング５７が収容されている。尚、該リング５７は、該センサ収容凹部５６の開口端に形成されたかしめ部により固定されている。
【００４３】
そして、該リング５７の内周面には、対向する一対の磁石５８が固定されている。リング５７の中心、即ち、出力軸４８の中心には、第２のギヤケース１７に固定された磁気センサ５９が配置されている。該磁気センサ５９は、磁石５８により発生する磁束量を計測しており、磁束量の変化により出力ギヤ２１の位置、即ち、車両用ランプ１４の照射方向を検知する。この磁気センサ５９は、車両用ランプ１４を回動させる際に、ステッピングモータ２２が脱調したか否かを確認するために使用される。
【００４４】
さらに、この円筒形状の収容凹部５６の外周面を覆う第３下側軸受部６０が第２のギヤケース１７の内側面に形成されている。この第３下側軸受部６０と軸受孔５１とにより出力ギヤ２１、即ち、出力軸４８が回動可能に軸支されている。
【００４５】
次に、ステッピングモータ２２を動作させて、車両用ランプ１４を回動制御する方法について説明する。
ステッピングモータ２２は、図示しない制御装置からパルス信号を受信すると、該パルス信号に基づいて、回転軸３１を所定角度回転させる。回転軸３１が回転すると、該回転軸３１と共に駆動ギヤ１８が所定角度回転し、その回転に連動して第１中間ギヤ１９及び第２中間ギヤ２０が所定角度回転する。このとき、出力ギヤ２１の出力ギヤ部４５は、第２中間ギヤ２０の小径ギヤ４４と噛合しているので、第２中間ギヤ２０が所定角度回動すると、その動きに連動して出力軸４８及び車両用ランプ１４も所定角度回動する。
【００４６】
また、ステッピングモータ２２が回転軸３１を停止させると、駆動力が出力ギヤ２１に伝達されなくなる。このとき、スプリング５５により出力軸４８が回転していた方向と逆方向に弾性力が作用し、出力ギヤ２１のバックラッシュが抑制され、車両用ランプ１４の停止位置にばらつきが生じなくなる。
【００４７】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
（１）ステッピングモータ２２の回転軸３１の軸方向を定めてから、ステッピングモータ２２を第１のギヤケース１６の外側面に固定する。このため、第１のギヤケース１６及び第２のギヤケース１７の成型精度に関わらず、ステッピングモータ２２を容易に第１のギヤケース１６に組み付けることができる。また、回転軸３１の軸方向を定めてからステッピングモータ２２を固定するので、回転軸３１のねじれを抑えるようにステッピングモータ２２の位置を調整することができる。回転軸３１のねじれを抑えることにより、騒音が生じない。さらに、パルス信号によって回転軸３１の回動角度の制御をすることができるステッピングモータ２２を使用したことにより、駆動センサを必要とせず、そのための収容スペースが無くなり、回動用駆動装置１５を小型化できる。
【００４８】
（２）第１のギヤケース１６に、回転軸用軸受部３２、第１上側軸受部３７、第２上側軸受部４２、軸受孔５１を備えた。このため、第１のギヤケース１６で、各ギヤの配置を設定することが可能となり、各ギヤの軸間ピッチを正確に定めることができる。このため、円滑な回転伝達がなされ、トルクロスが生じない。
【００４９】
（３）突起部２９ａをかしめてステッピングモータ２２を固定することにより、回転軸３１の軸方向を決めてから第１のギヤケース１６へステッピングモータ２２を取り付けることが容易になる。また、ステッピングモータ２２を固定するために余分な部品を必要としない。
【００５０】
（４）ステッピングモータ２２を第１のギヤケース１６の浅底部２５の外側面２５ａに固定するとき、ステータに浅底部２５に形成されたリブを直接当接させて固定した。このため、モータケース２９を閉塞するための部品が必要なくなる。また、閉塞するための部品を無くしたことにより、その分の厚さだけ回動用駆動装置１５の軸方向における体格を小型化することができる。さらに、ステッピングモータ２２を浅底部２５に取り付けたことにより、回動用駆動装置１５の軸方向における体格を一層小型化することができる。
【００５１】
（５）第１のギヤケース１６の底部２３を２段底にしたために、第１のギヤケース１６の剛性が強くなる。このため、第１のギヤケース１６の剛性を確保するために第１のギヤケース１６の肉厚を厚くする必要が無くなり、回動用駆動装置１５の体格を小さくすることが可能となる。
【００５２】
（６）スプリング５５により、出力軸４８が回転する方向と逆方向に弾性力が作用する。このため、出力ギヤ２１のバックラッシュが抑制され、車両用ランプ１４の停止位置にばらつきが生じなくなる。また、スプリング５５は、出力軸４８が軸受孔５１に挿入されたとき、軸受孔５１、出力ギヤ２１の内径部に形成された上側スプリング受け凹部５２及び下側スプリング受け凹部４９、により囲まれた環状の空間に収容される。このため、スプリング５５の設置による余分なスペースを必要とせず、回動用駆動装置１５の体格が大きくならない。
【００５３】
（７）小型化した回動用駆動装置１５に車両用ランプ１４を取り付けた。特に軸線方向の大きさを小さくしたことにより、ランプケースを小さくすることが可能となり、ランプユニットのデザインの種類を増やすことができる。
【００５４】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態では、第１中間ギヤ１９及び第２中間ギヤ２０は、それぞれ固定された第１支持軸３６又は第２支持軸４１に挿通され、該支持軸３６，４１を中心軸として回転していたが、各中間ギヤに支持軸を一体形成して支持軸とともに回転するようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ステッピングモータの回転軸のねじれを抑えて容易に回動用駆動装置を組み立てることができ、また、回動用駆動装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の斜視図。
【図２】ランプユニットの拡大断面図。
【図３】回動用駆動装置の各ギヤの軸に沿って切断した断面図。
【図４】回動用駆動装置の上面図。
【図５】ステッピングモータの側面図。
【図６】出力ギヤの斜視図。
【図７】スプリングの収容方法を説明するための分解斜視図。
【符号の説明】
１１…車両、１４…車両用ランプ、１５…回動用駆動装置、１６…第１のギヤケース、１７…第２のギヤケース、１８…駆動ギヤ、１９…第１中間ギヤ、２０…第２中間ギヤ、２１…出力ギヤ、２２…ステッピングモータ、２３…底部、２４…側壁部、２５…浅底部、２５ａ…浅底部の外側面、２６…深底部、２７…取り付け孔、２８…突起部、２９…モータケース、２９ａ…突起部、３０…ステータ、３１…回転軸、３２…回転軸用軸受部、３３…モータ内軸受部、４５…出力ギヤ部、４８…出力軸、４９…下側スプリング受け凹部、５１…軸受孔、５２…上側スプリング受け凹部、５５…スプリング。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation drive device and a vehicle lamp.
[0002]
[Prior art]
A lamp unit is provided in front of the traveling direction of the vehicle to illuminate the traveling direction of the vehicle. A lamp for a vehicle is accommodated in a lamp case provided in the lamp unit. Then, in order to change the irradiation direction by rotating the lamp for the vehicle and illuminate the traveling direction of the vehicle, a driving device for rotation is attached to the lower part of the lamp for the vehicle and accommodated in the lamp case.
[0003]
Conventionally, in such a rotation driving device that rotates the irradiation direction of the vehicle lamp, the driving force from the brushless motor is transmitted to the output shaft via the rotation transmission mechanism, and the output shaft is rotated. The vehicle lamp fixed to the output shaft is rotated (for example, Patent Document 1).
[0004]
In this rotation drive device, the rotation shaft of the brushless motor is supported by a pair of bearings formed on the inner side surface of the case body, and the brushless motor is supported in the case. In addition, this driving device for rotation uses a driving sensor for detecting the irradiation direction of the vehicle lamp in order to control the irradiation direction of the vehicle lamp to rotate by a predetermined angle using a brushless motor. It was.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160581
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the case body is formed by combining the upper half and the lower half. For this reason, depending on the molding accuracy of the upper half or the lower half, when the upper half and the lower half are assembled, the position of the paired bearings may be shifted, and it is easy to insert the rotating shaft of the brushless motor into the bearings. I can't. Further, when the position of the bearing is shifted in this way, the rotating shaft is twisted, which causes noise when the rotating shaft makes a rotational motion.
[0007]
Further, since a space for accommodating a driving sensor for controlling the rotation angle of the output shaft is required, the size of the rotation driving device has been increased. In particular, since the rotation drive device is attached to the lower part of the vehicle lamp, there is a risk of interference with the lamp case if the axial width is increased. For this reason, if the physique of the drive device for rotation is enlarged, a lamp case will inevitably become large, and restrictions will arise in the appearance design of vehicles.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a miniaturized turning drive device and a vehicular lamp that can be easily assembled while suppressing torsion of a rotating shaft. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that an output attached to an output shaft by a stepping motor that is rotationally driven based on a pulse signal so as to be integrally rotatable via a drive gear and an intermediate gear. gear is decelerated rotation, the intermediate gear and said output gear is met first gear case and the rotating driving unit is rotatably supported accommodated in a space surrounded by the second gear case, said first gear case A rotation shaft bearing portion through which the rotation shaft of the stepping motor to which the drive gear is fixed is inserted and supported is formed; a motor inner bearing portion provided in the stepping motor; and the rotation shaft bearing portion; Accordingly, the axial direction of the rotating shaft is defined as the rotating shaft is rotatably supported, the stepping motor is fixed to the outer surface of the first gear case, said first gearcase In the rotation drive device comprising: an intermediate shaft bearing portion on which a central shaft of the intermediate gear is pivotally supported; and an output shaft bearing hole on which the output shaft is pivotally supported. The gear case includes a bottom portion and a side wall portion surrounding an outer edge of the bottom portion, the second gear case includes a flat plate fixed to the side wall portion of the first gear case, and the bottom portion of the first gear case includes: The output gear is in a space surrounded by the first gear case and the second gear case, and has a shallow bottom portion and a deep bottom portion that are different in distance from the second gear case. The output shaft housed between the deep bottom portion and the second gear case and attached to the output gear so as to rotate integrally therewith protrudes outside the deep bottom portion through the output shaft bearing hole. And the stepping motor has the first An elastic member that is fixed to an outer surface of the shallow bottom portion of the gear case so as not to protrude from the output shaft, engages with the output gear, and engages with the first gear case; An elastic force is applied in a direction opposite to the direction in which the output shaft rotates, and the elastic member includes an annular first elastic member receiving recess formed in an inner diameter portion that is an inner side of the output gear, and a first Was accommodated in a space surrounded by an annular second elastic member accommodating recess formed in the deep bottom of the gear case .
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the stepping motor includes a motor case provided with a protruding portion that extends along the axial direction of the rotating shaft, and the motor case is formed in the first gear case. The protrusion is inserted into the mounting hole and fixed by caulking, and the stepping motor is fixed to the first gear case.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, the stator accommodated in the motor case is in contact with and fixed to the outer surface of the first gear case .
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, a vehicle lamp is fixed to the output shaft of the rotation drive device according to any one of the first to third aspects.
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the relative position between the rotary shaft bearing portion and the motor inner bearing portion can be adjusted regardless of the molding accuracy of the first gear case and the second gear case. For this reason, the stepping motor can be easily assembled to the first gear case. Further, the stepping motor can be fixed after the axial direction of the rotating shaft is determined. Furthermore, by using a stepping motor that can control the rotation angle of the rotating shaft by means of a pulse signal, a drive sensor is not required, there is no storage space therefor, and the drive device for rotation can be reduced in size.
[0016]
In addition , it is possible to set the arrangement of each gear with the first gear case, and it is possible to accurately determine the inter-axis pitch of each gear.
Moreover, the rigidity of a 1st gear case improves by setting it as a 2 step | paragraph bottom. In addition, since the stepping motor is fixed to the outer surface of the shallow bottom portion, the axial length of the rotation driving device is shortened.
Further, backlash when the output shaft is stopped is suppressed. Even if an elastic member for suppressing backlash of the output shaft is provided, the first gear case does not become large.
According to the second aspect of the present invention, by fixing the stepping motor by caulking the protrusion, it becomes easy to attach the stepping motor to the first gear case after determining the axial direction of the rotating shaft. Also, no extra parts are required to fix the stepping motor.
[0017]
According to the invention described in claim 3 , when the stepping motor is fixed to the outer surface of the shallow bottom portion of the first gear case, the rib formed on the shallow bottom portion is directly brought into contact with the stator and fixed. For this reason, a part for closing the motor case is not necessary, and the physique in the axial direction of the rotation driving device is reduced in size by the corresponding thickness.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, the vehicular lamp is attached to the downsized rotation driving device.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of the vehicle 11, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the lamp unit 12.
[0022]
A pair of lamp units 12 is provided as a vehicular lamp at the front end of the vehicle 11 in the traveling direction. As shown in FIG. 2, the lamp unit 12 includes a lamp case 13, in which a vehicle lamp 14 and a rotation drive device 15 are accommodated. The rotation drive device 15 has a vehicle lamp 14 attached to an upper portion thereof so as to be rotatable left and right.
[0023]
The rotation drive device 15 will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the axis of each gear of the rotation drive device 15 in the present embodiment.
[0024]
The rotation drive device 15 includes a first gear case 16 and a second gear case 17, in which a drive gear 18, a first intermediate gear 19, a second intermediate gear 20, an output gear 21, and the like are accommodated. A stepping motor 22 is attached to the outside of the gear case 16.
[0025]
The first gear case 16 includes a substantially rectangular bottom 23 and a side wall 24 extending from the outer edge along the vertical direction so as to surround the outer edge of the bottom 23. Further, a substantially flat second gear case 17 is attached to the side wall portion 24 so as to close the first gear case 16 thus configured.
[0026]
The bottom 23 of the first gear case 16 is a two-step bottom. That is, the bottom portion 23 of the first gear case 16 includes a shallow bottom portion 25 that has a short distance from the second gear case 17 to the bottom portion 23 and a deep bottom portion 26 that has a long distance from the second gear case 17 to the bottom portion 23. ing.
[0027]
Here, FIG. 4 shows a top view of the drive device 15 for rotation. Three mounting holes 27 for mounting the stepping motor 22 are formed in the shallow bottom portion 25. The stepping motor 22 fixed to the outer surface 25a of the shallow bottom portion 25 is provided with a motor case 29 provided with projections 29a respectively corresponding to the mounting holes 27 as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the motor case 29 has a substantially bottomed cylindrical shape, and houses the stator 30 and the rotating shaft 31 of the stepping motor 22 therein.
[0028]
In addition, the shallow bottom portion 25 is provided with a through hole 32a and a bearing 32b as a rotating shaft bearing portion 32 into which the rotating shaft 31 can be inserted. The rotary shaft 31 of the stepping motor 22 is rotatably supported by the rotary shaft bearing portion 32 and the motor inner bearing portion 33 provided at the bottom of the motor case 29. That is, one end of the rotating shaft 31 is rotatably supported by the motor inner bearing portion 33, and the central portion of the rotating shaft 31 is rotatably supported by the rotating shaft bearing portion 32.
[0029]
When the stepping motor 22 is fixed to the first gear case 16, first, the rotating shaft bearing portion 32 has a rotating shaft until the stator 30 comes into contact with the rib 34 formed to protrude from the outer surface 25 a of the shallow bottom portion 25. 31 is inserted, and the projections 29 a are inserted into the mounting holes 27. Next, the position of the stepping motor 22 is adjusted so that the axial direction of the rotating shaft 31 does not cause an axial shift with the rotating shaft bearing portion 32 and the motor inner bearing portion 33. In other words, the stepping motor 22 is arranged such that the insertion direction of the rotary shaft bearing portion 32 and the axial direction of the rotary shaft 31 coincide with each other, and the insertion direction into the motor inner bearing portion 33 and the axial direction of the rotary shaft 31 coincide with each other. Adjust the position.
[0030]
And the stepping motor 22 is fixed by crimping the front-end | tip of the projection part 29a which protruded in the 1st gear case 16 in the position where the rotating shaft 31 does not twist.
[0031]
A drive gear 18 that rotates integrally with the rotary shaft 31 is provided at the tip of the rotary shaft 31 that protrudes into the first gear case 16 of the stepping motor 22. The drive gear 18 meshes with a disk-shaped large-diameter gear 35 formed on the first intermediate gear 19. The first intermediate gear 19 is inserted through a first support shaft 36 and is rotatably supported around the first support shaft 36 as a central axis. Both ends of the first support shaft 36 are fixed by a first upper bearing portion 37 and a first lower bearing portion 38 as intermediate shaft bearing portions. The first upper bearing portion 37 is formed on the inner surface 25 b of the shallow bottom portion 25, and the first lower bearing portion 38 corresponding to the first upper bearing portion 37 is formed on the inner surface of the second gear case 17. Is formed.
[0032]
The first intermediate gear 19 includes a disk-shaped large-diameter gear 35 and a small-diameter gear 39 that are integrally formed, and the small-diameter gear 39 is formed on the second intermediate gear 20. Is engaged. The second intermediate gear 20 is inserted through a second support shaft 41 and is rotatably supported around the second support shaft 41 as a central axis. Both ends of the second support shaft 41 are fixed by a second upper bearing portion 42 and a second lower bearing portion 43 as intermediate bearing portions. The second upper bearing portion 42 is formed on the inner surface 26 b of the deep bottom portion 26, and the second lower bearing portion 43 corresponding to the second upper bearing portion 42 is an inner surface of the second gear case 17. Is formed.
[0033]
In the second intermediate gear 20, a disk-shaped large-diameter gear 40 and a small-diameter gear 44 are integrally formed, and the small-diameter gear 44 meshes with an arc-shaped output gear portion 45.
Here, FIG. 6 shows a perspective view of the output gear 21.
[0034]
The output gear portion 45 has a transfer portion 46 extending from both ends and a central portion thereof, and the transfer portion 46 is integrally formed with a disk-shaped main body portion 47 constituting the output gear 21. An output shaft 48 is extended and formed on the surface of the main body 47 that faces the first gear case 16. An annular lower spring receiving recess 49 serving as a first elastic member receiving recess is formed around the output shaft 48. Further, a notch 50 having a notch shape is formed in the main body 47 of the output gear 21. The notch 50 is L-shaped, and the opening is located on the surface where the output shaft 48 is formed.
[0035]
The output shaft 48 is inserted into a cylindrical bearing hole 51 penetratingly formed in the deep bottom portion 26 of the first gear case 16, and a tip portion thereof protrudes from the first gear case 16. A vehicle lamp 14 is fixed to the tip portion. The bearing hole 51 functions as an output shaft bearing hole.
[0036]
The outer diameter radius of the bearing hole 51 is smaller than the outer diameter radius of the lower spring receiving recess 49. Further, the bearing hole 51 is formed such that the tip protruding into the first gear case 16 contacts the bottom of the lower spring receiving recess 49 when the output shaft 48 is inserted.
[0037]
An annular upper spring receiving recess 52 centered on the bearing hole 51 is formed on the inner side surface 26b of the deep bottom portion 26 shown in FIG. 7, and the outer diameter radius thereof is the same as the outer diameter radius of the lower spring receiving recess 49. It is formed to match. The lower spring receiving recess 49 functions as a second elastic member receiving recess.
[0038]
Further, the upper spring receiving recess 52 is formed with a hooking recess 53 along the radial direction from one place on the outer peripheral surface around the bearing hole 51. A rib 54 is formed on the outer edge of the upper spring receiving recess 52 and the hook recess 53 so as to abut against the main body 47 of the output gear 21 when the output shaft 48 is inserted into the bearing hole 51.
[0039]
When the output shaft 48 is inserted into the bearing hole 51, an annular space surrounded by the output shaft 48, the upper spring receiving recess 52 and the lower spring receiving recess 49 is formed. In order to suppress backlash of the output shaft 48 in this space, an annular spring 55 as an elastic member is accommodated.
[0040]
A method for housing the spring 55 will be described.
Both ends 55a and 55b of the spring 55 wound in a spiral shape protrude outward in the radial direction. Further, the tip of one end 55b is bent in the circumferential direction.
[0041]
First, in order to accommodate the spring 55, the spring 55 is inserted into the upper spring receiving recess 52 while the end portion 55 a whose tip is not bent is fitted into the hook recess 53. Next, the output shaft 48 is inserted into the bearing hole 51 and the spring 55 is accommodated in a space surrounded by the lower spring receiving recess 49 and the upper spring receiving recess 52 of the output gear 21. Further, when the output shaft 48 is inserted into the bearing hole 51, the other end 55 b of the spring 55 is fitted into the opening in the L-shaped notch 50. Then, after the spring 55 is accommodated, the output gear 21 is rotated, and the end 55 b is fitted into the notch 50 so that the spring 55 and the main body 47 are securely engaged.
[0042]
Next, the surface of the main body 47 where the output shaft 48 is not formed will be described.
A cylindrical sensor housing recess 56 centered on the axis of the output shaft 48 is formed on the opposite surface of the main body 47 from which the output shaft 48 extends. A cylindrical ring 57 is accommodated in the sensor accommodating recess 56. The ring 57 is fixed by a caulking portion formed at the opening end of the sensor receiving recess 56.
[0043]
A pair of opposing magnets 58 are fixed to the inner peripheral surface of the ring 57. A magnetic sensor 59 fixed to the second gear case 17 is disposed at the center of the ring 57, that is, at the center of the output shaft 48. The magnetic sensor 59 measures the amount of magnetic flux generated by the magnet 58, and detects the position of the output gear 21, that is, the irradiation direction of the vehicle lamp 14 based on a change in the amount of magnetic flux. The magnetic sensor 59 is used to check whether or not the stepping motor 22 has stepped out when the vehicle lamp 14 is rotated.
[0044]
Further, a third lower bearing portion 60 that covers the outer peripheral surface of the cylindrical housing recess 56 is formed on the inner surface of the second gear case 17. The output gear 21, that is, the output shaft 48 is rotatably supported by the third lower bearing portion 60 and the bearing hole 51.
[0045]
Next, a method for controlling the rotation of the vehicle lamp 14 by operating the stepping motor 22 will be described.
When the stepping motor 22 receives a pulse signal from a control device (not shown), the stepping motor 22 rotates the rotary shaft 31 by a predetermined angle based on the pulse signal. When the rotating shaft 31 rotates, the drive gear 18 rotates by a predetermined angle together with the rotating shaft 31, and the first intermediate gear 19 and the second intermediate gear 20 rotate by a predetermined angle in conjunction with the rotation. At this time, since the output gear portion 45 of the output gear 21 meshes with the small diameter gear 44 of the second intermediate gear 20, when the second intermediate gear 20 rotates by a predetermined angle, the output shaft 48 is interlocked with the movement. The vehicle lamp 14 also rotates by a predetermined angle.
[0046]
Further, when the stepping motor 22 stops the rotating shaft 31, the driving force is not transmitted to the output gear 21. At this time, an elastic force acts in the direction opposite to the direction in which the output shaft 48 is rotated by the spring 55, the backlash of the output gear 21 is suppressed, and the stop position of the vehicle lamp 14 does not vary.
[0047]
As described above in detail, the present embodiment has the following features.
(1) After the axial direction of the rotating shaft 31 of the stepping motor 22 is determined, the stepping motor 22 is fixed to the outer surface of the first gear case 16. For this reason, the stepping motor 22 can be easily assembled to the first gear case 16 regardless of the molding accuracy of the first gear case 16 and the second gear case 17. Further, since the stepping motor 22 is fixed after the axial direction of the rotating shaft 31 is determined, the position of the stepping motor 22 can be adjusted so as to suppress twisting of the rotating shaft 31. By suppressing the twist of the rotating shaft 31, no noise is generated. Furthermore, the use of the stepping motor 22 that can control the rotation angle of the rotary shaft 31 by means of a pulse signal eliminates the need for a drive sensor, eliminates the storage space for it, and reduces the size of the drive device 15 for rotation. it can.
[0048]
(2) The first gear case 16 includes a rotary shaft bearing portion 32, a first upper bearing portion 37, a second upper bearing portion 42, and a bearing hole 51. For this reason, it becomes possible to set the arrangement of each gear by the first gear case 16, and the inter-axis pitch of each gear can be accurately determined. For this reason, smooth rotation transmission is made and no torque cross occurs.
[0049]
(3) By fixing the stepping motor 22 by caulking the protrusion 29a, it becomes easy to attach the stepping motor 22 to the first gear case 16 after determining the axial direction of the rotating shaft 31. Further, no extra parts are required to fix the stepping motor 22.
[0050]
(4) When the stepping motor 22 is fixed to the outer surface 25a of the shallow bottom portion 25 of the first gear case 16, the rib formed on the shallow bottom portion 25 is directly brought into contact with the stator and fixed. For this reason, parts for closing the motor case 29 are not necessary. Further, by eliminating the part for closing, the physique in the axial direction of the rotation drive device 15 can be reduced in size by the corresponding thickness. Furthermore, by attaching the stepping motor 22 to the shallow bottom portion 25, the physique in the axial direction of the rotation drive device 15 can be further reduced in size.
[0051]
(5) Since the bottom 23 of the first gear case 16 has a two-step bottom, the rigidity of the first gear case 16 is increased. For this reason, it is not necessary to increase the thickness of the first gear case 16 in order to ensure the rigidity of the first gear case 16, and the physique of the rotation drive device 15 can be reduced.
[0052]
(6) The spring 55 applies an elastic force in the direction opposite to the direction in which the output shaft 48 rotates. For this reason, the backlash of the output gear 21 is suppressed, and the stop position of the vehicle lamp 14 does not vary. Further, when the output shaft 48 is inserted into the bearing hole 51, the spring 55 is surrounded by the bearing hole 51, the upper spring receiving recess 52 and the lower spring receiving recess 49 formed in the inner diameter portion of the output gear 21. It is accommodated in an annular space. For this reason, the extra space by installation of the spring 55 is not required, and the physique of the drive device 15 for rotation does not become large.
[0053]
(7) The vehicle lamp 14 is attached to the miniaturized turning drive device 15. In particular, by reducing the size in the axial direction, the lamp case can be made smaller, and the types of lamp unit designs can be increased.
[0054]
In addition to the above, it can be embodied in the following form.
In the above embodiment, the first intermediate gear 19 and the second intermediate gear 20 are inserted through the fixed first support shaft 36 or the second support shaft 41, respectively, and rotate around the support shafts 36 and 41 as the central axis. However, a support shaft may be formed integrally with each intermediate gear so as to rotate together with the support shaft.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to easily assemble the rotation drive device while suppressing the twist of the rotation shaft of the stepping motor, and to reduce the size of the rotation drive device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a lamp unit.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the axis of each gear of the drive device for rotation.
FIG. 4 is a top view of a rotation drive device.
FIG. 5 is a side view of a stepping motor.
FIG. 6 is a perspective view of an output gear.
FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining a spring accommodation method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vehicle, 14 ... Vehicle lamp, 15 ... Drive apparatus for rotation, 16 ... 1st gear case, 17 ... 2nd gear case, 18 ... Drive gear, 19 ... 1st intermediate gear, 20 ... 2nd intermediate gear, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Output gear, 22 ... Stepping motor, 23 ... Bottom part, 24 ... Side wall part, 25 ... Shallow bottom part, 25a ... Outer surface of shallow bottom part, 26 ... Deep bottom part, 27 ... Mounting hole, 28 ... Projection part, 29 ... Motor Case, 29a ... Projection, 30 ... Stator, 31 ... Rotating shaft, 32 ... Bearing for rotating shaft, 33 ... Bearing in motor, 45 ... Output gear, 48 ... Output shaft, 49 ... Lower spring receiving recess, 51 ... Bearing hole, 52 ... Upper spring receiving recess, 55 ... Spring.

Claims

The output gear attached to the output shaft through the drive gear and the intermediate gear so as to rotate integrally is reduced and rotated by the stepping motor that is driven to rotate based on the pulse signal, and the intermediate gear and the output gear are connected to the first gear. It met the gear case and rotate drive unit is rotatably supported accommodated in a space surrounded by the second gear case,
The first gear case is formed with a rotating shaft bearing portion through which a rotating shaft of the stepping motor to which the drive gear is fixed is inserted and supported.
The stepping motor is configured so that an axial direction of the rotary shaft is determined by a motor inner bearing portion and the rotary shaft bearing portion provided in the stepping motor, and the rotary shaft is rotatably supported. Fixed to the outer surface of the first gear case ;
The first gear case includes an intermediate shaft bearing portion on which a central shaft of the intermediate gear is pivotally supported, and an output shaft bearing hole on which the output shaft is pivotally supported. In the drive device,
The first gear case includes a bottom portion and a side wall portion surrounding an outer edge of the bottom portion, and the second gear case includes a flat plate fixed to the side wall portion of the first gear case. The bottom portion is composed of a shallow bottom portion and a deep bottom portion having different distances from the second gear case,
The output gear is accommodated between the deep bottom portion of the first gear case and the second gear case in a space surrounded by the first gear case and the second gear case. The output shaft attached so as to be integrally rotatable is projected to the outside of the deep bottom portion through the output shaft bearing hole,
The stepping motor is fixed to the outer surface of the shallow bottom portion of the first gear case so as not to protrude from the output shaft,
An elastic member that engages with the output gear and that engages with the first gear case, and the elastic member applies an elastic force in a direction opposite to a direction in which the output shaft rotates;
The elastic member includes an annular first elastic member accommodating recess formed in an inner diameter portion that is an inner side of the output gear, and an annular second elastic member accommodating recess formed in a deep bottom portion of the first gear case. rotation drive device, characterized in that housed in enclosed space.

The stepping motor includes a motor case provided with a protrusion that extends along the axial direction of the rotating shaft,
2. The motor case according to claim 1, wherein the protrusion is inserted into a mounting hole formed in the first gear case and fixed by caulking, and the stepping motor is fixed to the first gear case. Rotating drive device.

The rotation drive device according to claim 1 or 2, wherein a stator housed in the motor case is fixed in contact with an outer surface of the first gear case .

A vehicular lamp, wherein a vehicular lamp is fixed to the output shaft of the rotation drive device according to any one of claims 1 to 3.