帶減速機的電動機及其製造方法
2023-09-20 02:49:20
專利名稱：帶減速機的電動機及其製造方法
技術領域：
本發明涉及通過將電動機部和減速機部一體組裝而構成的帶減速機的電動機及 其製造方法，尤其是涉及通過在開口部內嵌合鐘形端板(日語原文工> K ^ )而進行 安裝的電動機殼體與樹脂制齒輪箱的結合結構。
背景技術：
帶減速機的電動機通過將電動機部和減速機部一體組裝而構成。減速機部將與旋 轉軸連接的蝸杆及與該蝸杆嚙合的蝸輪等收容在齒輪箱內。驅動電動機部的電動機時，旋 轉軸進行旋轉，該旋轉經由蝸杆使蝸輪減速旋轉。此種帶減速機的電動機的旋轉軸由總計三個或四個軸承支承，但各軸承分別設置 在不同的部件上。即，旋轉軸由設置在電動機殼體上的一個軸承、設置在與其開口部嵌合的 鐘形端板上的一個軸承、以及設置在齒輪箱上的一個或兩個軸承所支承。因此，具備各軸承 的電動機殼體、鐘形端板、齒輪箱若未彼此高精度地安裝，則軸承位置會發生變化，而無法 與目標的對準一致。由此，會偏離目標的對準，而產生噪音。圖8是示出專利文獻1所公開的電動機殼體和鐘形端板的固定結構的圖，㈧是 電動機殼體的側視圖，(B)是固定在其開口部的鐘形端板的主視圖，(C)是組裝後的電動機 的側視剖面圖。在電動機殼體的開口部固定鐘形端板。該鐘形端板的作為對接端面的安裝 面與電動機殼體的開口側的安裝面相對向，通過鑿密從電動機殼體的開口部突出形成的多 個爪，而將其鑿密固定於電動機殼體。在鐘形端板側的安裝面上形成有多個小突起。所述 小突起分別與電動機殼體側的安裝面抵接，在該狀態下將鐘形端板固定於電動機殼體。通 過所述小突起，修正電動機殼體與鐘形端板對接固定時的對合面。由此，能夠防止該對合面 相對於電動機輸出軸的軸線傾斜的情況。如此，專利文獻1所公開的電動機在對鐘形端板和電動機殼體進行鑿密固定時， 通過設置在鐘形端板側的安裝面上的小突起來防止對合面相對於電動機輸出軸的軸線傾 斜的情況，但由於鑿密固定需要將小的爪前端折彎而壓住鐘形端板，因此事實上難以適用 於例如殼體板厚為0. 5mm以上的高輸出規格的電動機(帶減速機的電動機)，而且，與僅壓 入鐘形端板而進行嵌合的通常的固定方法相比，成本方面也不利。專利文獻1 日本專利第3200348號公報通常的電動機通過將樹脂制鐘形端板壓入金屬制電動機殼體的開口部而使其嵌 合。使用此種電動機作為反覆進行正轉及反轉的帶減速機的電動機時，負載作用於設置在 旋轉軸前端的蝸杆及與該蝸杆嚙合的螺旋齒輪，從而旋轉軸有彎曲的動向。由此，安裝有軸 承的鐘形端板從電動機殼體上升，從而無法維持各軸承間的對準。本發明正是發現了此種 現象而作出的。為了解決此種問題，考慮有使用上述專利文獻1所公開的鑿密固定技術將 鐘形端板相對於電動機殼體牢固固定的方法，然而，此種固定技術難以適用於帶減速機的 電動機那樣的比較高輸出規格的電動機，而且，是在成本方面不利的技術。
發明內容
本發明用於解決此種問題點，其目的在於不對鐘形端板向電動機殼體的固定方法 自身進行額外的設計變更，而將電動機殼體、鐘形端板、減速機部的齒輪箱可靠地固定。另外，本發明目的在於使鐘形端板不從電動機殼體上升，而防止設置在鐘形端板 上的軸承位置的變化，通過將對準維持成恆定而抑制電刷與整流子之間的異常滑動及噪音 的產生。本發明的將電動機部和減速機部一體組裝而成的帶減速機的電動機及其製造方 法在電動機部的有底中空筒狀的電動機殼體開口側嵌合樹脂制的鐘形端板，並且使貫通鍾 形端板的旋轉軸延伸而伸長到減速機部內部，該鐘形端板在內部收容有軸承。減速機部具 有樹脂制的齒輪箱，該齒輪箱對固定在旋轉軸上的蝸杆及與該蝸杆嚙合的螺旋齒輪進行收 容。使樹脂制齒輪箱的階梯部沿軸向面對鐘形端板的一面，並且，在該相面對的鐘形端板或 齒輪箱的任一方的面上具備多個一體成形的突起，並將該突起按壓到相面對的鐘形端板或 齒輪箱的任另一方的面上，在該狀態下，將齒輪箱相對於電動機殼體固定。被按壓到相面對的鐘形端板或齒輪箱的任另一方的面上的突起的前端側被壓扁 或陷入該另一方的面。通過將電動機殼體的開口部向徑向外側壓開而形成凸緣部，並通過 將該凸緣部相對於齒輪箱的一端固定而進行電動機部和減速機部的固定。在鐘形端板設置 與其周邊一體成形的凸緣部，並使齒輪箱的階梯部沿軸向面對該凸緣部的一面。突起的形 狀能夠形成為縮小了前端側直徑的兩段結構。突起的高度大於考慮了從所述殼體的凸緣部 到所述齒輪箱的階梯部的製造公差的最大尺寸與考慮了所述鐘形端板的凸緣部厚度的制 造公差的最小尺寸之差。而且，能夠將防水填料插入到齒輪箱的階梯部與電動機殼體之間， 該防水填料起到密封電動機殼體和與該殼體開口部嵌合的鐘形端板之間的作用。發明效果根據本發明，通過將電動機殼體、鐘形端板、減速機部的齒輪箱可靠地固定，而使 鐘形端板不從電動機殼體上升，能夠防止設置在鐘形端板上的軸承位置的變化。而且，通過 將對準維持成恆定而抑制電刷與整流子之間的異常滑動及噪音的產生。
圖1是基於本發明構成的帶減速機的電動機的縱向剖視圖。圖2是取出圖1所示的電動機部進行表示的圖。圖3㈧是從電動機安裝側觀察到的減速機齒輪箱的主視圖，⑶是其立體圖，(C) 是示出設置於階梯部的突起形狀的一例的圖。圖4是從殼體側觀察到的鐘形端板的主視圖。圖5是用於說明電動機殼體、鐘形端板、齒輪箱之間的固定結構的概念圖。圖6是說明突起的高度的圖。圖7是說明防水填料的作用的圖，(A)及(B)分別示出不同的防水填料結構。圖8是示出專利文獻1所公開的電動機殼體和鐘形端板的固定結構的圖，(A)是 電動機殼體的側視圖，(B)是固定在其開口部的鐘形端板的主視圖，(C)是組裝後的電動機 的側視剖面圖。
具體實施方式
以下，基於例示，說明本發明。圖1是基於本發明構成的帶減速機的電動機的縱向 剖視圖。該帶減速機的電動機將電動機部和減速機部一體組裝而成。通過將金屬制電動機 殼體的開口部向徑向外側壓開而形成凸緣部，並通過安裝螺栓(或安裝螺釘)將該凸緣部 相對於樹脂制齒輪箱固定而進行該組裝。旋轉軸向電動機部外部延伸而伸長到減速機部內 部。通過安裝螺栓安裝在該電動機部上的減速機部在樹脂制的齒輪箱內收容有固定在旋轉 軸上的蝸杆及由與該蝸杆嚙合的螺旋齒輪構成的蝸輪等。旋轉軸的前端由收容在齒輪箱內 的第三軸承支承。此外，雖然例示了在齒輪箱內設有支承旋轉軸的第四軸承，但第四軸承不 是必需。驅動電動機部的電動機時，旋轉軸進行旋轉，該旋轉經由蝸杆使蝸輪減速旋轉，然 後經由緩衝部件等使輸出軸旋轉。並且，通過該輸出軸的旋轉，例如能夠通過未圖示的驅動 機構對機動車的車窗玻璃進行開閉。本發明在電動機部與減速機部的結合結構方面具有特 徵，圖示的齒輪箱在與鐘形端板的抵接面上具備多個突起(其詳細情況如下所述)。關於該 結合結構部以外的電動機部及減速機部的結構，能夠形成為與現有公知的結構相同。圖2是取出圖1所示的電動機部進行表示的圖。電動機部在通過金屬材料形成為 有底中空筒狀的殼體的內周面上安裝有磁鐵。該殼體的開口部嵌接有殼體蓋(樹脂制的鐘 形端板)，由此被密閉。而且，該殼體的開口部側通過向徑向外側壓開而形成凸緣部，該凸緣 部相對於樹脂制齒輪箱被固定(參照圖1)。在旋轉軸上具備由卷繞有繞組的層疊鐵心構成 的轉子磁極和整流子，從而構成電動機轉子。並且，一對電刷與該整流子接觸，與該一對電 刷連接的一對輸入端子為了進行電連接而貫通鐘形端板並向電動機外部突出。旋轉軸的一 端由設置在有底中空筒狀的殼體的底部中央的第一軸承支承。旋轉軸的另一端由收容在鍾 形端板的中央部的第二軸承支承，並進一步向電動機部外部延伸，參照圖1如說明所述，伸 長到減速機部內部。如此，樹脂制的鐘形端板嵌接在金屬制電動機殼體的開口部，具有支承 一對電刷、一對輸入端子、第二軸承等的作用。圖3 (A)是從電動機安裝側觀察到的減速機齒輪箱的主視圖，⑶是其立體圖，(C) 是示出設置於階梯部的突起形狀的一例的圖。從電動機部延伸來的旋轉軸伸長到圖3(A) 或(B)所示的中央孔內。如下所述，樹脂制的齒輪箱的階梯部經由一體成形在其上方的突 起(例示了四個)與鐘形端板的凸緣部抵接。螺紋孔(例示了三個)是與電動機殼體的凸 緣部(參照圖1)抵接而用於固定螺栓(或螺釘)的部件。突起形狀例如具有圖3(C)所 示的兩段結構的形狀。其尺寸的一例為基部直徑2mm，前端直徑1mm，高度1mm。縮小了 前端側直徑的兩段結構的突起不會折彎，而能夠將前端壓扁或使前端陷入鐘形端板的凸緣 部。而且，雖然例示了四個突起，但只要是三個以上的多個，就能夠同樣地壓住鐘形端板面。圖4是從殼體側觀察到的鐘形端板的主視圖。在通過樹脂一體成形的鐘形端板的 中央部具備軸承座，該軸承座在內部收容有軸承，旋轉軸從其中央向電動機外部延伸。在鍾 形端板的周邊(例如例示的鐘形端板的圖中的上下側)通過一體成形設有凸緣部。將參照 圖3說明的設置於齒輪箱階梯部的突起抵接並按壓到該凸緣部的面上(從電動機內部觀察 到的圖示的「突起對接位置」的裡側位置)。突起的前端被壓扁或陷入鐘形端板。突起的前 端是被壓扁還是陷入鐘形端板，由鐘形端板及齒輪箱所使用的樹脂(其硬度)決定。例如 在鐘形端板材料中加入玻璃纖維並使用聚醯胺樹脂且在齒輪箱材料中使用混合了玻璃纖 維的聚對苯二甲酸丁二醇酯時，齒輪箱及與其一體的突起的硬度高於鐘形端板，因此突起陷入鐘形端板。
圖5是用於說明電動機殼體、鐘形端板、齒輪箱之間的固定結構的概念圖。在電動 機殼體的開口部內嵌合併固定鐘形端板，並且該電動機殼體的凸緣部和齒輪箱的固定面例 如通過螺栓止動而固定。此時，使樹脂制齒輪箱的階梯部沿軸向面對鐘形端板(凸緣部) 的一面。如此，齒輪箱的階梯部相對於與電動機殼體的固定面形成設有規定間隔(圖6所 示的尺寸A)的高低差。在圖示的例子中，在該齒輪箱的階梯部側設置突起，將齒輪箱相對 於電動機殼體固定時，通過突起前端側壓住鐘形端板(凸緣部)。該按壓的突起的前端被 壓扁或陷入鐘形端板凸緣部。此外，雖然說明了在齒輪箱側設置突起而使其與鐘形端板側 抵接的情況，但本發明的突起也可以設置在鐘形端板側而使其與齒輪箱側抵接。由於鐘形 端板的表面或與其相對應的齒輪箱的階梯部分別由樹脂形成，因此難以製造成完全的平坦 面，因而即使通過平面按壓平面，事實上也難以相對於電動機殼體均勻地按壓鐘形端板。相 對於此，本發明不是通過面或線進行按壓，而是使用突起，從而容易通過多個點均勻地或通 過任意的高度按壓多個點。圖6是說明突起的高度的圖。如圖所示，突起的高度為C，從殼體的凸緣部到齒輪 箱的階梯部的尺寸為A士X，突起所抵接的鐘形端板(凸緣部)的厚度為B士Y。在此，X及 Y分別表示製造公差(例如當突起高度C= Imm時為0. 1 0.2mm左右)。此時，在突起前 端與鐘形端板抵接面之間存在間隙，無法按壓鐘形端板。因而，需要使突起高度C大於考慮 了製造公差的到齒輪箱的階梯部的最大尺寸(A+X)與考慮了製造公差的鐘形端板的厚度 的最小尺寸(B-Y)之差(例如陷入0. 15mm左右)。即，C > (A+X)-(B-Y) (1)突起在按壓鐘形端板的狀態下，只要能夠充分地使殼體與鐘形端板之間密接，就 無需將突起的前端壓扁或使其陷入鐘形端板凸緣部。艮口，C 彡(A+X) - (B-Y) (2)也成立。圖7是說明防水填料的作用的圖，(A)及(B)分別示出不同的防水填料結構。防 水填料起到對電動機殼體和與該殼體開口部嵌合的鐘形端板之間的密封作用。(A)所示的 防水填料以進入鐘形端板(凸緣部)的徑向外側的間隙的方式具有包圍鐘形端板外周側的 環狀結構。(B)所示的防水填料在(A)所示的環狀結構的基礎上，還形成為填滿內周側的間 隙的結構。其中，在突起位置的防水填料上設置孔(突起退避)。參照圖5如說明所示，通 過在齒輪箱上設置突起，而壓住與電動機殼體的開口部嵌合的鐘形端板，從而使殼體與鍾 形端板之間密接。此外，通過在齒輪箱的階梯部與電動機殼體的凸緣部之間插入防水填料， 而能夠發揮防水作用。
權利要求
1.一種帶減速機的電動機，將電動機部和減速機部一體組裝而成，其中，所述電動機部在有底中空筒狀的電動機殼體開口側嵌合有殼體蓋，貫通所述殼體蓋的 旋轉軸延伸而伸長到減速機部內部，該殼體蓋在內部收容有軸承，所述減速機部具有齒輪箱，該齒輪箱對固定在所述旋轉軸上的蝸杆及與該蝸杆嚙合的 齒輪進行收容，所述齒輪箱的階梯部沿軸向面對所述殼體蓋的一面，並且，在該相面對的殼體蓋或齒 輪箱的任一方的面上具備多個突起，且該突起被按壓到所述相面對的殼體蓋或齒輪箱的任 另一方的面上，在該狀態下，所述齒輪箱相對於所述電動機殼體固定。
2.根據權利要求1所述的帶減速機的電動機，其中，被按壓到所述相面對的殼體蓋或齒輪箱的任另一方的面上的所述突起的前端側被壓 扁或陷入所述另一方的面。
3.根據權利要求2所述的帶減速機的電動機，其中，通過將形成在所述電動機殼體的開口部的徑向外側的凸緣部相對於所述齒輪箱的一 端固定而進行所述齒輪箱相對於所述電動機殼體的固定。
4.根據權利要求3所述的帶減速機的電動機，其中，在所述殼體蓋設置與其周邊一體成形的凸緣部，並使所述齒輪箱的階梯部沿軸向面對 該凸緣部的一面。
5.根據權利要求4所述的帶減速機的電動機，其中，所述突起的形狀為使前端側直徑小於根側直徑的形狀。
6.根據權利要求2所述的帶減速機的電動機，其中，所述突起的高度大於考慮了從所述殼體的凸緣部到所述齒輪箱的階梯部的製造公差 的最大尺寸與考慮了所述殼體蓋的凸緣部厚度的製造公差的最小尺寸之差。
7.根據權利要求1所述的帶減速機的電動機，其中，將防水填料插入到所述齒輪箱的階梯部與所述電動機殼體之間，該防水填料起到密封 所述電動機殼體和與該殼體開口部嵌合的所述殼體蓋之間的作用。
8.一種帶減速機的電動機的製造方法，該帶減速機的電動機將電動機部和減速機部一 體組裝而成，其中，使所述電動機部在有底中空筒狀的電動機殼體開口側嵌合殼體蓋，並使貫通所述殼體 蓋的旋轉軸延伸而伸長到減速機部內部，該殼體蓋在內部收容有軸承，所述減速機部具有齒輪箱，該齒輪箱對固定在所述旋轉軸上的蝸杆及與該蝸杆嚙合的 齒輪進行收容，使所述齒輪箱的階梯部沿軸向面對所述殼體蓋的一面，並且，在該相面對的殼體蓋或 齒輪箱的任一方的面上具備多個突起，將所述突起按壓到所述相面對的殼體蓋或齒輪箱的任另一方的面上，在該狀態下，將 所述齒輪箱相對於所述電動機殼體固定。
9.根據權利要求8所述的帶減速機的電動機的製造方法，其中，被按壓到所述相面對的殼體蓋或齒輪箱的任另一方的面上的所述突起的前端側被壓 扁或陷入所述另一方的面。
全文摘要
本發明提供一種帶減速機的電動機及其製造方法。不對鐘形端板向電動機殼體的固定方法自身進行額外的設計變更，而將電動機殼體、鐘形端板、減速機部的齒輪箱可靠地固定。在電動機殼體開口側嵌合樹脂制的鐘形端板，並且使貫通鐘形端板的旋轉軸延伸而伸長到減速機部內部，該鐘形端板在內部收容有軸承。減速機部具有樹脂制的齒輪箱，該齒輪箱對固定在旋轉軸上的蝸杆及與該蝸杆嚙合的螺旋齒輪進行收容。使樹脂制齒輪箱的階梯部沿軸向面對鐘形端板的一面，並且，在該相面對的鐘形端板或齒輪箱的任一方的面上具備多個一體成形的突起，並將該突起按壓到相面對的鐘形端板或齒輪箱的任另一方的面上，在該狀態下，將齒輪箱相對於電動機殼體固定。
文檔編號H02K7/116GK102130535SQ20111000391
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月4日 優先權日2010年1月13日
發明者田卷隆志 申請人:馬淵馬達株式會社