CN102130535A - 带减速机的电动机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带减速机的电动机及其制造方法。不对钟形端板向电动机壳体的固定方法自身进行额外的设计变更，而将电动机壳体、钟形端板、减速机部的齿轮箱可靠地固定。在电动机壳体开口侧嵌合树脂制的钟形端板，并且使贯通钟形端板的旋转轴延伸而伸长到减速机部内部，该钟形端板在内部收容有轴承。减速机部具有树脂制的齿轮箱，该齿轮箱对固定在旋转轴上的蜗杆及与该蜗杆啮合的螺旋齿轮进行收容。使树脂制齿轮箱的阶梯部沿轴向面对钟形端板的一面，并且，在该相面对的钟形端板或齿轮箱的任一方的面上具备多个一体成形的突起，并将该突起按压到相面对的钟形端板或齿轮箱的任另一方的面上，在该状态下，将齿轮箱相对于电动机壳体固定。

Description

带减速机的电动机及其制造方法

技术领域

本发明涉及通过将电动机部和减速机部一体组装而构成的带减速机的电动机及其制造方法，尤其是涉及通过在开口部内嵌合钟形端板(日语原文：ェンドベル)而进行安装的电动机壳体与树脂制齿轮箱的结合结构。

背景技术

带减速机的电动机通过将电动机部和减速机部一体组装而构成。减速机部将与旋转轴连接的蜗杆及与该蜗杆啮合的蜗轮等收容在齿轮箱内。驱动电动机部的电动机时，旋转轴进行旋转，该旋转经由蜗杆使蜗轮减速旋转。

此种带减速机的电动机的旋转轴由总计三个或四个轴承支承，但各轴承分别设置在不同的部件上。即，旋转轴由设置在电动机壳体上的一个轴承、设置在与其开口部嵌合的钟形端板上的一个轴承、以及设置在齿轮箱上的一个或两个轴承所支承。因此，具备各轴承的电动机壳体、钟形端板、齿轮箱若未彼此高精度地安装，则轴承位置会发生变化，而无法与目标的对准一致。由此，会偏离目标的对准，而产生噪音。

图8是示出专利文献1所公开的电动机壳体和钟形端板的固定结构的图，(A)是电动机壳体的侧视图，(B)是固定在其开口部的钟形端板的主视图，(C)是组装后的电动机的侧视剖面图。在电动机壳体的开口部固定钟形端板。该钟形端板的作为对接端面的安装面与电动机壳体的开口侧的安装面相对向，通过凿密从电动机壳体的开口部突出形成的多个爪，而将其凿密固定于电动机壳体。在钟形端板侧的安装面上形成有多个小突起。所述小突起分别与电动机壳体侧的安装面抵接，在该状态下将钟形端板固定于电动机壳体。通过所述小突起，修正电动机壳体与钟形端板对接固定时的对合面。由此，能够防止该对合面相对于电动机输出轴的轴线倾斜的情况。

如此，专利文献1所公开的电动机在对钟形端板和电动机壳体进行凿密固定时，通过设置在钟形端板侧的安装面上的小突起来防止对合面相对于电动机输出轴的轴线倾斜的情况，但由于凿密固定需要将小的爪前端折弯而压住钟形端板，因此事实上难以适用于例如壳体板厚为0.5mm以上的高输出规格的电动机(带减速机的电动机)，而且，与仅压入钟形端板而进行嵌合的通常的固定方法相比，成本方面也不利。

专利文献1：日本专利第3200348号公报

通常的电动机通过将树脂制钟形端板压入金属制电动机壳体的开口部而使其嵌合。使用此种电动机作为反复进行正转及反转的带减速机的电动机时，负载作用于设置在旋转轴前端的蜗杆及与该蜗杆啮合的螺旋齿轮，从而旋转轴有弯曲的动向。由此，安装有轴承的钟形端板从电动机壳体上升，从而无法维持各轴承间的对准。本发明正是发现了此种现象而作出的。为了解决此种问题，考虑有使用上述专利文献1所公开的凿密固定技术将钟形端板相对于电动机壳体牢固固定的方法，然而，此种固定技术难以适用于带减速机的电动机那样的比较高输出规格的电动机，而且，是在成本方面不利的技术。

发明内容

本发明用于解决此种问题点，其目的在于不对钟形端板向电动机壳体的固定方法自身进行额外的设计变更，而将电动机壳体、钟形端板、减速机部的齿轮箱可靠地固定。

另外，本发明目的在于使钟形端板不从电动机壳体上升，而防止设置在钟形端板上的轴承位置的变化，通过将对准维持成恒定而抑制电刷与整流子之间的异常滑动及噪音的产生。

本发明的将电动机部和减速机部一体组装而成的带减速机的电动机及其制造方法在电动机部的有底中空筒状的电动机壳体开口侧嵌合树脂制的钟形端板，并且使贯通钟形端板的旋转轴延伸而伸长到减速机部内部，该钟形端板在内部收容有轴承。减速机部具有树脂制的齿轮箱，该齿轮箱对固定在旋转轴上的蜗杆及与该蜗杆啮合的螺旋齿轮进行收容。使树脂制齿轮箱的阶梯部沿轴向面对钟形端板的一面，并且，在该相面对的钟形端板或齿轮箱的任一方的面上具备多个一体成形的突起，并将该突起按压到相面对的钟形端板或齿轮箱的任另一方的面上，在该状态下，将齿轮箱相对于电动机壳体固定。

被按压到相面对的钟形端板或齿轮箱的任另一方的面上的突起的前端侧被压扁或陷入该另一方的面。通过将电动机壳体的开口部向径向外侧压开而形成凸缘部，并通过将该凸缘部相对于齿轮箱的一端固定而进行电动机部和减速机部的固定。在钟形端板设置与其周边一体成形的凸缘部，并使齿轮箱的阶梯部沿轴向面对该凸缘部的一面。突起的形状能够形成为缩小了前端侧直径的两段结构。突起的高度大于考虑了从所述壳体的凸缘部到所述齿轮箱的阶梯部的制造公差的最大尺寸与考虑了所述钟形端板的凸缘部厚度的制造公差的最小尺寸之差。而且，能够将防水填料插入到齿轮箱的阶梯部与电动机壳体之间，该防水填料起到密封电动机壳体和与该壳体开口部嵌合的钟形端板之间的作用。

发明效果

根据本发明，通过将电动机壳体、钟形端板、减速机部的齿轮箱可靠地固定，而使钟形端板不从电动机壳体上升，能够防止设置在钟形端板上的轴承位置的变化。而且，通过将对准维持成恒定而抑制电刷与整流子之间的异常滑动及噪音的产生。

附图说明

图1是基于本发明构成的带减速机的电动机的纵向剖视图。

图2是取出图1所示的电动机部进行表示的图。

图3(A)是从电动机安装侧观察到的减速机齿轮箱的主视图，(B)是其立体图，(C)是示出设置于阶梯部的突起形状的一例的图。

图4是从壳体侧观察到的钟形端板的主视图。

图5是用于说明电动机壳体、钟形端板、齿轮箱之间的固定结构的概念图。

图6是说明突起的高度的图。

图7是说明防水填料的作用的图，(A)及(B)分别示出不同的防水填料结构。

图8是示出专利文献1所公开的电动机壳体和钟形端板的固定结构的图，(A)是电动机壳体的侧视图，(B)是固定在其开口部的钟形端板的主视图，(C)是组装后的电动机的侧视剖面图。

具体实施方式

以下，基于例示，说明本发明。图1是基于本发明构成的带减速机的电动机的纵向剖视图。该带减速机的电动机将电动机部和减速机部一体组装而成。通过将金属制电动机壳体的开口部向径向外侧压开而形成凸缘部，并通过安装螺栓(或安装螺钉)将该凸缘部相对于树脂制齿轮箱固定而进行该组装。旋转轴向电动机部外部延伸而伸长到减速机部内部。通过安装螺栓安装在该电动机部上的减速机部在树脂制的齿轮箱内收容有固定在旋转轴上的蜗杆及由与该蜗杆啮合的螺旋齿轮构成的蜗轮等。旋转轴的前端由收容在齿轮箱内的第三轴承支承。此外，虽然例示了在齿轮箱内设有支承旋转轴的第四轴承，但第四轴承不是必需。驱动电动机部的电动机时，旋转轴进行旋转，该旋转经由蜗杆使蜗轮减速旋转，然后经由缓冲部件等使输出轴旋转。并且，通过该输出轴的旋转，例如能够通过未图示的驱动机构对机动车的车窗玻璃进行开闭。本发明在电动机部与减速机部的结合结构方面具有特征，图示的齿轮箱在与钟形端板的抵接面上具备多个突起(其详细情况如下所述)。关于该结合结构部以外的电动机部及减速机部的结构，能够形成为与现有公知的结构相同。

图2是取出图1所示的电动机部进行表示的图。电动机部在通过金属材料形成为有底中空筒状的壳体的内周面上安装有磁铁。该壳体的开口部嵌接有壳体盖(树脂制的钟形端板)，由此被密闭。而且，该壳体的开口部侧通过向径向外侧压开而形成凸缘部，该凸缘部相对于树脂制齿轮箱被固定(参照图1)。在旋转轴上具备由卷绕有绕组的层叠铁心构成的转子磁极和整流子，从而构成电动机转子。并且，一对电刷与该整流子接触，与该一对电刷连接的一对输入端子为了进行电连接而贯通钟形端板并向电动机外部突出。旋转轴的一端由设置在有底中空筒状的壳体的底部中央的第一轴承支承。旋转轴的另一端由收容在钟形端板的中央部的第二轴承支承，并进一步向电动机部外部延伸，参照图1如说明所述，伸长到减速机部内部。如此，树脂制的钟形端板嵌接在金属制电动机壳体的开口部，具有支承一对电刷、一对输入端子、第二轴承等的作用。

图3(A)是从电动机安装侧观察到的减速机齿轮箱的主视图，(B)是其立体图，(C)是示出设置于阶梯部的突起形状的一例的图。从电动机部延伸来的旋转轴伸长到图3(A)或(B)所示的中央孔内。如下所述，树脂制的齿轮箱的阶梯部经由一体成形在其上方的突起(例示了四个)与钟形端板的凸缘部抵接。螺纹孔(例示了三个)是与电动机壳体的凸缘部(参照图1)抵接而用于固定螺栓(或螺钉)的部件。突起形状例如具有图3(C)所示的两段结构的形状。其尺寸的一例为基部直径：2mm，前端直径：1mm，高度：1mm。缩小了前端侧直径的两段结构的突起不会折弯，而能够将前端压扁或使前端陷入钟形端板的凸缘部。而且，虽然例示了四个突起，但只要是三个以上的多个，就能够同样地压住钟形端板面。

图4是从壳体侧观察到的钟形端板的主视图。在通过树脂一体成形的钟形端板的中央部具备轴承座，该轴承座在内部收容有轴承，旋转轴从其中央向电动机外部延伸。在钟形端板的周边(例如例示的钟形端板的图中的上下侧)通过一体成形设有凸缘部。将参照图3说明的设置于齿轮箱阶梯部的突起抵接并按压到该凸缘部的面上(从电动机内部观察到的图示的“突起对接位置”的里侧位置)。突起的前端被压扁或陷入钟形端板。突起的前端是被压扁还是陷入钟形端板，由钟形端板及齿轮箱所使用的树脂(其硬度)决定。例如在钟形端板材料中加入玻璃纤维并使用聚酰胺树脂且在齿轮箱材料中使用混合了玻璃纤维的聚对苯二甲酸丁二醇酯时，齿轮箱及与其一体的突起的硬度高于钟形端板，因此突起陷入钟形端板。

图5是用于说明电动机壳体、钟形端板、齿轮箱之间的固定结构的概念图。在电动机壳体的开口部内嵌合并固定钟形端板，并且该电动机壳体的凸缘部和齿轮箱的固定面例如通过螺栓止动而固定。此时，使树脂制齿轮箱的阶梯部沿轴向面对钟形端板(凸缘部)的一面。如此，齿轮箱的阶梯部相对于与电动机壳体的固定面形成设有规定间隔(图6所示的尺寸A)的高低差。在图示的例子中，在该齿轮箱的阶梯部侧设置突起，将齿轮箱相对于电动机壳体固定时，通过突起前端侧压住钟形端板(凸缘部)。该按压的突起的前端被压扁或陷入钟形端板凸缘部。此外，虽然说明了在齿轮箱侧设置突起而使其与钟形端板侧抵接的情况，但本发明的突起也可以设置在钟形端板侧而使其与齿轮箱侧抵接。由于钟形端板的表面或与其相对应的齿轮箱的阶梯部分别由树脂形成，因此难以制造成完全的平坦面，因而即使通过平面按压平面，事实上也难以相对于电动机壳体均匀地按压钟形端板。相对于此，本发明不是通过面或线进行按压，而是使用突起，从而容易通过多个点均匀地或通过任意的高度按压多个点。

图6是说明突起的高度的图。如图所示，突起的高度为C，从壳体的凸缘部到齿轮箱的阶梯部的尺寸为A±X，突起所抵接的钟形端板(凸缘部)的厚度为B±Y。在此，X及Y分别表示制造公差(例如当突起高度C＝1mm时为0.1～0.2mm左右)。此时，在突起前端与钟形端板抵接面之间存在间隙，无法按压钟形端板。因而，需要使突起高度C大于考虑了制造公差的到齿轮箱的阶梯部的最大尺寸(A+X)与考虑了制造公差的钟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)

突起在按压钟形端板的状态下，只要能够充分地使壳体与钟形端板之间密接，就无需将突起的前端压扁或使其陷入钟形端板凸缘部。即，

C≥(A+X)-(B-Y)(2)也成立。

图7是说明防水填料的作用的图，(A)及(B)分别示出不同的防水填料结构。防水填料起到对电动机壳体和与该壳体开口部嵌合的钟形端板之间的密封作用。(A)所示的防水填料以进入钟形端板(凸缘部)的径向外侧的间隙的方式具有包围钟形端板外周侧的环状结构。(B)所示的防水填料在(A)所示的环状结构的基础上，还形成为填满内周侧的间隙的结构。其中，在突起位置的防水填料上设置孔(突起退避)。参照图5如说明所示，通过在齿轮箱上设置突起，而压住与电动机壳体的开口部嵌合的钟形端板，从而使壳体与钟形端板之间密接。此外，通过在齿轮箱的阶梯部与电动机壳体的凸缘部之间插入防水填料，而能够发挥防水作用。

Claims (9)

1.一种带减速机的电动机，将电动机部和减速机部一体组装而成，其中，

所述电动机部在有底中空筒状的电动机壳体开口侧嵌合有壳体盖，贯通所述壳体盖的旋转轴延伸而伸长到减速机部内部，该壳体盖在内部收容有轴承，

所述减速机部具有齿轮箱，该齿轮箱对固定在所述旋转轴上的蜗杆及与该蜗杆啮合的齿轮进行收容，

所述齿轮箱的阶梯部沿轴向面对所述壳体盖的一面，并且，在该相面对的壳体盖或齿轮箱的任一方的面上具备多个突起，且该突起被按压到所述相面对的壳体盖或齿轮箱的任另一方的面上，在该状态下，所述齿轮箱相对于所述电动机壳体固定。

2.根据权利要求1所述的带减速机的电动机，其中，

被按压到所述相面对的壳体盖或齿轮箱的任另一方的面上的所述突起的前端侧被压扁或陷入所述另一方的面。

3.根据权利要求2所述的带减速机的电动机，其中，

通过将形成在所述电动机壳体的开口部的径向外侧的凸缘部相对于所述齿轮箱的一端固定而进行所述齿轮箱相对于所述电动机壳体的固定。

4.根据权利要求3所述的带减速机的电动机，其中，

在所述壳体盖设置与其周边一体成形的凸缘部，并使所述齿轮箱的阶梯部沿轴向面对该凸缘部的一面。

5.根据权利要求4所述的带减速机的电动机，其中，

所述突起的形状为使前端侧直径小于根侧直径的形状。

6.根据权利要求2所述的带减速机的电动机，其中，

所述突起的高度大于考虑了从所述壳体的凸缘部到所述齿轮箱的阶梯部的制造公差的最大尺寸与考虑了所述壳体盖的凸缘部厚度的制造公差的最小尺寸之差。

7.根据权利要求1所述的带减速机的电动机，其中，

将防水填料插入到所述齿轮箱的阶梯部与所述电动机壳体之间，该防水填料起到密封所述电动机壳体和与该壳体开口部嵌合的所述壳体盖之间的作用。

8.一种带减速机的电动机的制造方法，该带减速机的电动机将电动机部和减速机部一体组装而成，其中，

使所述电动机部在有底中空筒状的电动机壳体开口侧嵌合壳体盖，并使贯通所述壳体盖的旋转轴延伸而伸长到减速机部内部，该壳体盖在内部收容有轴承，

所述减速机部具有齿轮箱，该齿轮箱对固定在所述旋转轴上的蜗杆及与该蜗杆啮合的齿轮进行收容，

使所述齿轮箱的阶梯部沿轴向面对所述壳体盖的一面，并且，在该相面对的壳体盖或齿轮箱的任一方的面上具备多个突起，

将所述突起按压到所述相面对的壳体盖或齿轮箱的任另一方的面上，在该状态下，将所述齿轮箱相对于所述电动机壳体固定。

9.根据权利要求8所述的带减速机的电动机的制造方法，其中，

被按压到所述相面对的壳体盖或齿轮箱的任另一方的面上的所述突起的前端侧被压扁或陷入所述另一方的面。

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