CN103427553A - 带齿轮马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够缩小包括从动齿轮在内的马达整体所占据的面积的带齿轮马达。在带齿轮马达（1）中，与直接连接于转子（3）的驱动齿轮（7）啮合的从动齿轮（8）的旋转轴（80）通过在定子（2）中的沿周向相邻的两个突极之间形成的间隙。驱动齿轮（7）的半径与从动齿轮（8）的半径之和为定子（2）的外径尺寸（壳体（27）的外径尺寸）的1/2倍以下。因此，能够缩小马达整体所占据的面积。

Description

带齿轮马达

技术领域

本发明涉及一种具有设置在转子的旋转中心轴线上的驱动齿轮以及从动于驱动齿轮的从动齿轮的带齿轮马达。

背景技术

使转子的旋转变速且传递到被驱动部件的马达有时构成为具有设置在转子的旋转中心轴线上的驱动齿轮、以及与驱动齿轮啮合的从动齿轮的带齿轮马达（例如参考专利文献1）。在此，从动齿轮以设置在从马达本体向半径方向外侧离开的位置的旋转中心轴为中心旋转。因此，驱动齿轮的半径与从动齿轮的半径之和被设定为马达本体的外径尺寸的1/2倍以上。

专利文献1：日本特开2011-244538号公报的图7

但是，在专利文献1所记载的结构中，由于带齿轮马达所占据的区域为马达本体所占据的区域加上配置从动齿轮的区域的区域，因此存在包括从动齿轮在内的带齿轮马达整体所占据的面积大的问题。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的课题是提供一种能够缩小包括从动齿轮在内的马达整体所占据的面积的带齿轮马达。

为了解决上述课题，在本发明中，带齿轮马达包括定子、转子、驱动齿轮、以及从动齿轮，所述定子具有沿周向排列的多个突极以及卷绕于该突极的线圈，所述转子相对于所述突极配置在半径方向内侧，所述驱动齿轮设置在所述转子的旋转中心轴线上，所述从动齿轮从动于所述驱动齿轮，所述从动齿轮的旋转中心轴通过在所述定子的沿周向相邻的两个所述突极之间形成的间隙而与所述转子的旋转中心轴线平行地延设。

本发明中的“旋转中心轴”的含义是指包括与从动齿轮一体旋转的旋转轴以及将从动齿轮支承为能够旋转的固定轴中的任意一个。

在本发明中，由于从动齿轮的旋转中心轴通过在定子中沿周向相邻的两个突极之间形成的间隙，因此能够缩短驱动齿轮和从动齿轮的旋转中心轴线间的距离。因此，能够缩小包括从动齿轮在内的带齿轮马达整体所占据的面积。

在本发明中，优选所述驱动齿轮的半径与所述从动齿轮的半径之和为所述定子的外径尺寸的1/2倍以下。根据所述结构，能够将驱动齿轮和从动齿轮配置在同一平面内。

在本发明中，所述从动齿轮能够采用与所述驱动齿轮啮合的结构。根据该结构，即使在驱动齿轮与从动齿轮相啮合的结构中，驱动齿轮的半径与从动齿轮的半径之和也可以是定子的外径尺寸的1/2倍以下，因而齿轮小。因此，能够减小齿轮的惯性，所以有利于加速和减速。

在本发明中，能够采用所述从动齿轮的半径为所述定子的外径尺寸的1/4倍以上的结构。根据所述结构，由于驱动齿轮的半径未满定子的外径尺寸的1/4倍，因此能够通过从动齿轮而使驱动齿轮的旋转减速。

在本发明中，优选所述转子和所述从动齿轮的旋转中心轴被支承于同一马达基板。

在本发明中，优选所述定子包括形成有所述突极的定子铁芯、在上侧覆盖所述定子铁芯以及所述线圈的端板部以及从所述端板部的外周缘向下方延设从而覆盖所述定子铁芯的外周侧的筒部，在所述端板部形成有供所述从动齿轮的旋转中心轴通过的孔，所述从动齿轮的旋转中心轴通过所述孔且沿轴线方向贯通所述定子。

在本发明中，优选所述旋转中心轴为旋转轴。

在本发明中，例如，能够采用相对于所述从动齿轮在与所述定子相反的一侧设置有与所述从动齿轮一体旋转的旋转台的结构。

发明效果

在本发明中，由于从动齿轮的旋转中心轴通过在定子铁心的沿周向相邻的两个突极之间形成的间隙，因此能够使驱动齿轮与从动齿轮靠近。因此，能够缩小包括从动齿轮在内的占据面积。

附图说明

图1是适用本发明的带齿轮马达的立体图。

图2是从与图1不同的方向观察适用本发明的带齿轮马达时的说明图。

图3是适用本发明的带齿轮马达的关键部位的剖视图。

图4是表示适用本发明的带齿轮马达中的定子与从动齿轮的旋转中心轴之间的位置关系的说明图。

图5是本发明另一实施方式所涉及的带齿轮马达的剖视图。

(符号说明)

1       带齿轮马达

1a      马达本体

2       定子

3       转子

7       驱动齿轮

8       从动齿轮（第一从动齿轮）

9       从动齿轮（第二从动齿轮）

21      定子铁芯

24      线圈

31      转子的旋转轴

32      转子壳体

33      磁铁

80、90  从动齿轮的旋转轴

212     突极

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

整体结构

图1是适用本发明的带齿轮马达的立体图，图1（a）、图1（b）为带齿轮马达的立体图以及分解立体图。图2是从与图1不同的方向观察适用本发明的带齿轮马达时的说明图，图2（a）、图2（b）是带齿轮马达的整体的俯视图以及侧视图。图3是适用本发明的带齿轮马达的关键部位的剖视图。图4是表示适用本发明的带齿轮马达中的定子与从动齿轮的旋转中心轴间的位置关系的说明图，图4（a）、图4（b）是从斜下方观察到的定子的立体图以及仰视图。

在图1以及图2中，本实施方式的带齿轮马达1在马达基板60的一侧包括马达本体1a、与设置在马达本体1a侧的驱动齿轮7啮合从而从动于驱动齿轮7的第一级的从动齿轮8（第一从动齿轮）、与第一级的从动齿轮8啮合从而从动于驱动齿轮7以及从动齿轮8的第二级的从动齿轮9（第二从动齿轮）。并且，带齿轮马达1具有外罩，所述外罩以在所述外罩与马达基板60之间夹持从动齿轮8、9和马达本体1a的方式设置（未图示）。

如图1（b）以及图3所示，马达本体1a为转子3相对于定子2位于径向内侧的内转子型的无刷马达。并且，带齿轮马达1以及马达本体1a具有厚度比马达本体1a的外径尺寸薄的扁平结构。

如图3所示，在马达本体1a中，在马达基板60上形成有开口部60a，并安装有板61以堵塞所述开口部60a。在板61上形成有开口部61a，且以使下端部嵌入所述开口部61a的方式固定有筒状的轴承保持架66。在轴承保持架66的筒部661内保持有沿马达轴线方向配置的两个轴承67、68。

转子3具有嵌在轴承67、68的内侧的旋转轴31、保持于旋转轴31的杯状的转子壳体32，旋转轴31的上端部被外罩（未图示）支承为能够旋转。转子壳体32具有固定于旋转轴31的圆板状的端板部321、从端板部321的外周缘向下方延设且在外周侧覆盖轴承保持架66的筒部661的圆筒状胴体部322，且在圆筒状胴体部322的外周面固定有磁铁33。并且，在旋转轴31的靠上端的位置紧固有驱动齿轮7，该驱动齿轮7位于转子3的旋转中心轴线上（旋转轴31的轴线上）。并且，转子3的旋转轴31与从动齿轮8的旋转中心轴（旋转轴80）支承于同一马达基板60。

如图3以及图4所示，相对于转子3在径向外侧以包围转子3的周围的方式配置有环状的定子2，定子2具有定子铁芯21以及覆盖定子2的壳体27。定子铁芯21具有在转子3的周围延设的圆环部211、以及从圆环部211的内周面朝向径向内侧延设的多个突极212。突极212在周向上等角度间隔地配置，且转子3与突极212的径向内侧的端部对置。定子2具有覆盖突极212的绝缘件22、23、以及隔着绝缘件22、23卷绕于突极212的线圈24。壳体27具有在上侧覆盖定子铁芯21以及线圈24的圆板状的端板部271、从端板部271的外周缘向下方延设的圆筒部272，且圆筒部272在外周侧覆盖定子铁芯21。

在板61与定子2之间配置有配线基板41、以及与配线基板41重叠配置的补强板42，且配线基板41的配线图案与线圈24的端部电连接。并且，借助保持架38在旋转轴31的下端部固定有编码器磁铁51，且以与所述编码器磁铁51对置的方式配置有MR元件（磁阻元件）56和霍尔元件57等磁传感器。MR元件56和霍尔元件57安装于柔性配线基板58，柔性配线基板58支承在固定于板61的支承板59上。

从动齿轮8、9的结构

在本实施方式的带齿轮马达1中，在配置两个从动齿轮8、9时，从动齿轮9配置在与马达本体1a分离的位置，且在所述位置，从动齿轮9的旋转轴90的两端分别被马达基板60和外壳（未图示）支承为能够旋转。

在本实施方式中，利用配置有马达本体1a的区域配置与驱动齿轮7啮合的从动齿轮8。具体地说，如图3以及图4所示，从动齿轮8的旋转轴80（旋转中心轴）通过在定子2中沿周向相邻的两个突极212之间的间隙20而与转子3的旋转中心轴线（旋转轴31）平行地延设。更具体地说，在突极212上卷绕有线圈24，由于在分别卷绕于沿周向相邻的两个突极212的线圈24之间存在有间隙20，因此以通过所述间隙20的方式配置从动齿轮8的旋转轴80。在此，由于马达本体1a为扁平型，因此相应于卷绕于突极212的线圈24的层数少的量，线圈24相对于突极212在周向上所占据的厚度减小。因此，在本实施方式中，留有供从动齿轮8的旋转轴80通过的足够的间隙20。

并且，在本实施方式中，由于旋转轴80沿轴线方向贯通定子2，因此如图3所示，在壳体27的端板部271形成有供旋转轴80通过的孔274，在配线基板41上也形成有供旋转轴80通过的孔414。

另外，旋转轴80的一端部801（下端部）被保持在板61上的轴承89保持为能够旋转，旋转轴80的另一端部802（上端部）被外罩（未图示）支承为能够旋转。

由于采用所述结构，因此在本实施方式中，如图2（a）所示，驱动齿轮7的半径D7与从动齿轮8的半径D8之和为定子2的外径尺寸D2（壳体27的外径尺寸）的1/2倍以下。并且，由于驱动齿轮7和从动齿轮8构成了减速机构，因此从动齿轮8的半径D8比驱动齿轮7的半径D7大，从动齿轮8的半径D8为定子2的外径尺寸D2（壳体27的外径尺寸）的1/4倍以上。因此，驱动齿轮7的半径D7未满定子2的外径尺寸D2（壳体27的外径尺寸）的1/4倍。

本实施方式的主要效果

如上说明所述，在本实施方式的带齿轮马达1中，从动齿轮8的旋转轴80通过在定子2中沿周向相邻的两个突极212之间的间隙20，因此能够缩小驱动齿轮7和从动齿轮8的旋转中心轴线间的距离。因此，能够缩小包括从动齿轮8在内的带齿轮马达1整体所占据的面积。并且，由于驱动齿轮7的半径D7与从动齿轮8的半径D8之和为定子2的外径尺寸D2（壳体27的外径尺寸）的1/2倍以下，因此能够将驱动齿轮7和从动齿轮8配置在同一平面内。因此，从动齿轮8能够采用与驱动齿轮7啮合的结构。并且，即使在驱动齿轮7与从动齿轮8啮合的结构中，驱动齿轮7的半径D7与从动齿轮8的半径D8之和也可为定子2的外径尺寸D2的1/2倍以下，因而齿轮（从动齿轮8）小。因此，能够减小齿轮（从动齿轮8）的惯性，因此适于加速和减速。

另一实施方式

图5是本发明另一实施方式所涉及的带齿轮马达1的剖视图。在上述实施方式中，为采用两个从动齿轮8、9，从后级的从动齿轮9输出减速后的旋转的结构，但如图5所示，也可为只采用一个从动齿轮8，从从动齿轮8输出减速后的旋转的结构。此时，例如，也可在从动齿轮8的旋转轴80的位于与定子2相反的一侧的端部802连接旋转台1t，从而驱动旋转台1t旋转。

其他实施方式

在上述实施方式中，两个从动齿轮8、9中，从动齿轮8的旋转轴80通过形成在突极212之间的间隙20，但也可以是从动齿轮9的旋转轴90通过形成在突极212之间的间隙20。

此外，也可以是两个从动齿轮8、9的旋转轴80、90分别通过在周向的不同位置形成在突极212之间的间隙20。此时，在从动齿轮8上设置小径的齿轮部，只要使所述小径的齿轮部与从动齿轮9啮合，则能够在从动齿轮8、9之间进行减速。

在上述实施方式中，为通过从动齿轮8、9使驱动齿轮7的输出减速的结构，但也可将本发明应用于通过从动齿轮8、9使驱动齿轮7的输出增速的情况。

在上述实施方式中，从动齿轮8、9的旋转中心轴为旋转轴80、90，但也可将本发明应用于从动齿轮8、9的旋转中心轴为固定轴的情况。

Claims (8)

1.一种带齿轮马达，其特征在于，所述带齿轮马达包括：

定子，其具有沿周向排列的多个突极以及卷绕于所述突极的线圈；

转子，其相对于所述突极配置在半径方向内侧；

驱动齿轮，其设置在所述转子的旋转中心轴线上；以及

从动齿轮，其从动于所述驱动齿轮，

所述从动齿轮的旋转中心轴通过在所述定子中的沿周向相邻的两个所述突极之间形成的间隙并与所述转子的旋转中心轴线平行延设。

2.根据权利要求1所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述驱动齿轮的半径与所述从动齿轮的半径之和为所述定子的外径尺寸的1/2倍以下。

3.根据权利要求2所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述从动齿轮的半径为所述定子的外径尺寸的1/4倍以上。

5.根据权利要求1所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述转子的旋转中心轴和所述从动齿轮的旋转中心轴支承于同一马达基板。

6.根据权利要求1所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述定子具有：

定子铁芯，所述突极形成于所述定子铁芯；

端板部，其在上侧覆盖所述定子铁芯以及所述线圈；以及

筒部，其从所述端板部的外周缘向下方延设从而覆盖所述定子铁芯的外周侧，

且在所述端板部形成有供所述从动齿轮的旋转中心轴通过的孔，

所述从动齿轮的旋转中心轴通过所述孔而沿轴线方向贯通所述定子。

7.根据权利要求1所述的带齿轮马达，其特征在于，

所述旋转中心轴为旋转轴。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的带齿轮马达，

相对于所述从动齿轮在与所述定子相反的一侧设置有与所述从动齿轮一体旋转的旋转台。

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