CN103780017A - 齿轮电机 - Google Patents

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CN103780017A CN201310499416.8A CN201310499416A CN103780017A CN 103780017 A CN103780017 A CN 103780017A CN 201310499416 A CN201310499416 A CN 201310499416A CN 103780017 A CN103780017 A CN 103780017A
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Abstract

一种能够在从齿轮电机的外壳的一个地方引出配线时防止外壳的组装性变差的齿轮电机(1)。下部外壳(70)、中部外壳(30)和上部外壳(10)依次重叠而构成的外壳内被中部外壳划分为下部外壳侧和上部外壳)侧,直流电机(2)、输出齿轮(Gf)以及减速齿轮组(5)被设置于下部外壳侧,检测输出齿轮(Gf)的角度位置的角度传感器(150)设置于上部外壳,从角度传感器(150)延伸的配线(W)穿过设置于中部外壳的缺口(42)被引出到下部外壳侧,然后与设置于下部外壳的连接器(95)连接,在齿轮电机(1)中,缺口(42)以在中部外壳(30)的侧壁部(322)的侧方开口的方式形成。

Description

齿轮电机
技术领域
本发明涉及一种齿轮电机。
背景技术
在专利文献1中公开了一种用于冰箱门的开闭驱动的齿轮电机。
专利文献1:日本特开2006-187096号公报
在专利文献1所公开的齿轮电机中,将电机、减速齿轮组、输出轴设置于下部外壳与中外壳之间的空间,其中所述减速齿轮组将所述电机的旋转减速传递,电机的旋转经由所述减速齿轮组输入所述输出轴。齿轮电机具有用于检测输出轴的角度位置的传感器,根据由传感器的输出信号确定的输出轴的角度位置,冰箱侧的控制装置控制电机,从而进行门的开闭。
传感器具有与减速齿轮组中的任意一个齿轮卡合的传感器齿轮和检测传感器的角度位置的电位计。该传感器齿轮的旋转轴以贯通中外壳的方式设置,传感器齿轮在中外壳中被支承为能够旋转。电位计在中外壳与上部外壳之间的空间内与传感器齿轮的旋转轴连接,与传感器齿轮的角度位置对应的输出信号经由从电位计延伸的配线,被输出到冰箱侧的控制装置。
这里,冰箱侧的控制装置除了与从电位计延伸的配线(传感器侧配线)连接之外,还与从电机延伸的配线(电机侧配线)连接。但是,若想要将这些配线(传感器侧配线、电机侧配线)从一处引出到由下部外壳、中外壳和上部外壳构成的外壳的外部,则配线需要以避免与外壳内的构成减速齿轮组的各齿轮干涉的方式设置,因此存在外壳的组装性变差的担忧。
发明内容
因此,希望有一种能够在从齿轮电机的外壳的一处引出用于与外部连接的配线时,防止外壳的组装性变差的齿轮电机。
本发明的齿轮电机的特征在于,通过下部外壳、中外壳以及上部外壳沿电机的轴向依次重叠而构成主体外壳,所述主体外壳的内部被所述中外壳划分为所述下部外壳侧和所述上部外壳侧,所述电机、输出轴以及将所述电机的输出旋转传递到所述输出轴的减速齿轮组被设置于所述主体外壳内的所述下部外壳侧,检测所述输出轴的旋转位置的检测装置被设置于所述主体外壳内的所述上部外壳侧,从所述检测装置延伸的配线穿过设置于所述中外壳的缺口,而从所述主体外壳内的所述上部外壳侧引出到所述下部外壳侧,然后与设置于所述下部外壳的信号输出部连接,并且,通过将所述缺口以在所述中外壳的侧方开口的方式形成,将从所述角度传感器延伸的配线从所述中外壳的侧方引出到所述下部外壳侧。
根据本发明,能够将连接检测装置与信号输出部的配线从中外壳的侧方容纳于缺口。像以往的齿轮电机那样,在中外壳的配线贯通插入孔没有在该中外壳的侧方开口的情况下,在组装齿轮电机的主体外壳时,需要在使从检测装置(或者信号输出部)延伸的配线贯通插入于中外壳的配线贯通插入孔后,将配线与信号输出部(或者检测装置)连接。如上所述,若相当于配线贯贯通插入孔的缺口在中外壳的侧方开口,则能够使用事先将检测装置与信号输出部连接的配线,因此齿轮电机的组装作业变得容易。
附图说明
图1是表示本实施方式的齿轮电机的外观的立体图。
图2是齿轮电机的分解立体图。
图3是齿轮电机的齿轮组展开图。
图4是将上部外壳取下后表示的齿轮电机的俯视图。
图5是上部外壳的立体图。
图6是从齿轮电机的外壳取下上部外壳的状态的俯视图。
图7是从齿轮电机的外壳取下上部外壳、角度传感器以及第一齿轮的状态的俯视图。
图8是中部外壳的立体图。
图9是外壳的主要部分剖视图。
图10是从下部外壳侧观察到的中部外壳的图。
图11是图10的A-A剖视图。
图12是下部外壳的立体图。
图13是下部外壳的俯视图。
图14是说明扭矩限制器的俯视图。
图15是说明输出齿轮的图。
图16是说明向输出齿轮安装弹簧的图。
图17是说明向输出齿轮安装弹簧的图。
图18是说明输出齿轮的使用范围的图。
图19是说明将中部外壳载置于下部外壳的图。图20是外壳的主要部分剖视图。
图21是外壳的主要部分剖视图。
图22是外壳的主要部分剖视图。
(符号说明)
1      齿轮电机
2      直流电机
2a     上端部
3      电机轴
5      减速齿轮组
7      外壳
8      螺丝
9      螺丝
10     上部外壳
10a    倾斜面
11     上壁部
11a    缺口凹部
11b    连接器避让部
11b1   角部
12(121、122、123、124)  侧壁部
122a至124a 台阶部
125    突片部
125a   台阶部
13     安装部
131    底壁
131a   贯通孔
132    弧状壁部
14     凸缘部
14a    贯通孔
15     避让孔
16     圆筒壁
16a    贯通孔
16b    容纳孔
16c    底壁
161    轮毂(小径部)
162    大径部
17     轮毂部
171    定位销
172    基部
18     按压轮毂
19     按压轮毂
20     支承轮毂
20a    轴孔
21     轴孔
25     连接端子
30     中部外壳
31     头部
310    上壁部
310a   下表面
310b   缺口凹部
311    周壁部
32     减速齿轮组装设部
322至325 侧壁部
324a   内周面
33     基底
331    凹部
332    凹部
334    开口
335    凹部
336    配线容纳部
342至345 凸缘
342a、342b 凸缘
35     底壁
35a    贯通孔
351    弧状壁部
351a   倾斜部
36     凸缘承受部
36a    贯通孔
37     定位轮毂
37a    定位孔
37b    定位孔
371    间壁
371a   贯通孔
38     连接器避让部
39     定位轮毂
39a    定位孔
40a    电机安装孔
40b    电机安装孔
41     电机轴孔
42     缺口
421    壁部
43     凸缘
431至434 凸缘
432a、433a、434a 凸缘
45     齿轮支承壁
45a    外周面
46(461至465)  引导片
461a   倾斜面
461b   内径端
47(471至478) 肋
49     第一支承台
50     销
51     第二支承台
52     销
55     贯通插入孔
56     支承轮毂
56a    轴孔
57     突出部
61     齿轮贯通孔
62     支承轮毂
62a    轴孔
63     支承轮毂
63a    轴孔
64     支承轮毂
64a    轴孔
65     弹簧支承部
65a    卡定槽
65b    卡定槽
651    倾斜面
67     肋
70     下部外壳
71     底壁
71a至71d  凹部
71d1   开口
71e    外周
72(721至724)  侧壁部
721a至725a  台阶部
722b、723b  缺口部
724b   肋
725    突片部
78     位置限制部
79     齿轮支承部
79b    缺口部
791至796 肋
81     支承轮毂
81a    轴孔
82     支承轮毂
82a    轴孔
83     支承轮毂
83a    轴孔
84     支承轮毂
84a    轴孔
87     定位部
87a    定位销
87b    定位孔
88     柱
88a    螺丝孔
89     凸缘部
89a    螺丝孔
90     小齿轮
G1     第一齿轮
91a    大径齿轮
91b    小径齿轮
91c    贯通插入孔
92a1   齿部
92b1   齿部
G2     第二齿轮
92a    大径齿轮
92b    小径齿轮
92c    贯通插入孔
921    基部
922    凸轮面
925    基部
926    臂
927    爪
928    轴部
G3     第三齿轮
93a    大径齿轮
93b    小径齿轮
93c    贯通插入孔
G4     第四齿轮
94a    大径齿轮
94b    小径齿轮
94c    贯通插入孔
95     连接器
95a    端子
100    基板
100a至100d 配线
135    电位计
137    传感器齿轮
138    旋转轴
138a   轴
138b   轴
150    角度传感器
151    基板
152    销孔
153    销孔
200    输出部件
201    嵌合部
210    输出部件
Gf     输出齿轮
250    轴部
251    筒状部
251a   齿部
253    连接壁
254    补强壁
255    轴部
255a   两面宽度(日文:二面幅)
255b   键槽
256    轴部
256a   两面宽度
256b   键槽
257    止挡部
257a   弹簧支承孔
257b   减重孔
257c   弧状外周面
257d   弧状内周面
257e   抵接面
801、802  限制块
801a、802a  止挡面
861、862  固定用轮毂
861a、862a  螺丝孔
S2至S4 第一支承轴至第四支承轴
Sp、Sp’  弹簧
Sp1    一端部
Sp2    另一端部
St     间隙(弹簧容纳空间)
Su     空间(上部外壳侧空间)
Sd     空间(下部外壳侧空间)
T      扭矩限制器
T1至T4  区域
Wa     厚壁
W      配线
X1至X4、Xa轴线
具体实施方式
对将本发明应用于齿轮电机1的实施方式进行说明,其中,齿轮电机1用于西式便器的便座或者便盖以及在上表面设置有盖的洗衣机等的能够绕水平轴旋转驱动的盖体的开闭驱动。图1是表示实施方式所涉及的齿轮电机1的外观的立体图。图2是从右后方且斜下方观察到的齿轮电机1的分解立体图。图3是齿轮电机1的齿轮组展开图。图4是表示从下部外壳70取下中部外壳30后的状态的俯视图,且是说明下部外壳70内的减速齿轮组5和输出齿轮Gf的配置的图。另外,在图4中,由于小齿轮90、第一齿轮G1、传感器齿轮137配置于比中部外壳30靠上侧的位置,因此用虚线表示。另外,在以下的说明中,以图1的左侧为前方、右侧为后方、靠近观察者一侧为左方、远离观察者一侧为右方、上侧为上方、下侧为下方。
本实施方式的齿轮电机1以如下方式构成:在由分别为树脂制的中部外壳30、下部外壳70以及上部外壳10构成的外壳7内容纳直流电机2、减速齿轮组5以及相当于输出轴的输出齿轮Gf。
如图3所示,构成减速齿轮组5的第一齿轮G1至第四齿轮G4分别具有大径齿轮91a至94a和小径齿轮91b至94b,并以小径齿轮与下一个齿轮的大径齿轮依次啮合的方式设置。另外,第一齿轮G1、第二齿轮G2、第四齿轮G4的小径齿轮与大径齿轮通过树脂成型而构成为一体。
第一齿轮G1至第四齿轮G4为树脂制,且分别被钢制的第一支承轴S1至第四支承轴S4支承为能够旋转,该第一支承轴S1至第四支承轴S4被形成于中部外壳30以及下部外壳70的支承轮毂等支承部支承。另外,减速齿轮组5的各齿轮的旋转中心、各支承轴以及传感器齿轮137的旋转中心均以相互平行的方式构成。
在齿轮电机1中,直流电机2的旋转经由减速齿轮组5传递到输出齿轮Gf,与该输出齿轮Gf连接的输出部件200、210绕轴线Xa旋转(参照图1)。输出部件200、210例如与西式便器的便座或者便盖以及在上表面设置有盖的洗衣机等的盖体的旋转轴连接,与输出部件200、210的旋转联动,盖体被开闭驱动。
如图1以及图2所示,外壳7以如下方式构成:将中部外壳30载置于下部外壳70上,将上部外壳10载置于该中部外壳30的除了前方侧的头部31以外的减速齿轮组装设部32上。由于中部外壳30的头部31不存在因重叠上部外壳10而产生的限制,因此比减速齿轮组装设部32朝向上方突出。由于头部31的上表面比上部外壳10的上表面低,因此在上部外壳10的头部31侧设置有倾斜面10a,从而头部31的上表面与上部外壳10的上表面连续。
外壳7的平面形状的前端部分呈半圆形状,后方呈大致矩形,所述大致矩形具有比所述半圆大的宽度,且其一边与该半圆相接并延伸,与上述一边对置的另一边在所述半圆附近具有与该半圆相连的倾斜部。这里,在中部外壳30设置有连接器避让部38(参照图6),所述连接器避让部38用于避免与下部外壳70的后述的连接器95干涉。因此,中部外壳30的除了该连接器避让部38以外的其他部分的平面轮廓与下部外壳70的平面轮廓相同(参照图6)。中部外壳30的头部31的主要部分为半圆形部分。输出部件200、210从头部31的半圆中心沿上下方延伸(参照图1)。
以下,依次说明齿轮电机1的各部分的结构。
上部外壳
图5是上部外壳10的立体图,图5(a)表示背面,图5(b)表示上表面(正面)。
如图5(a)所示,上部外壳10形成为具有上壁部11和沿该上壁部11的外周缘设置的侧壁部12(121、122、123以及124)的大致盘形,并利用其四个角部的螺丝8而与中部外壳30以及下部外壳70连接并结合为一体。
侧壁部122至124的各基本高度均相同,但是在侧壁部122的长度方向的中途位置处的与后述中部外壳30的缺口42对应的位置形成有朝向中部外壳30侧突出的突片部125。并且,在侧壁部121形成有缺口121a,所述缺口121a用于避免与后述的中部外壳30侧的弹簧支承部65等干涉。
如图1以及图5所示,在上部外壳10的头部31侧(前方侧)的两侧设置有安装部13、13。该安装部13具有底壁131和弧状壁部132,所述底壁131俯视呈大致半圆形状,所述弧状壁部132从该底壁131的弧状的周缘朝向上壁部11侧延伸,在底壁131形成有贯通孔131a,所述贯通孔131a供螺丝8(参照图1)贯通插入,且沿厚度方向贯通该底壁131。
安装部13、13以从上壁部11延伸至比侧壁部122、123的下端(中部外壳30侧的端部)靠下方的位置的方式形成,设置于弧状壁部132、132末端的板状的底壁132、131在从上壁部11朝向中部外壳30偏移的位置,以使弧状的周缘相互对置的方式设置。在上部外壳10中,弧状壁部132从上端至底壁131朝向侧方开口,侧壁部122、123分别与该弧状壁部132的后方侧连接。
在上部外壳10后方的左侧设置有缺口凹部11a,在该缺口凹部11a的底侧设置有凸缘部14,所述凸缘部14具有用于使螺丝8贯通的贯通孔14a。并且,在上部外壳10后方的右侧设置有连接器避让部11b,所述连接器避让部11b为了避免与后述下部外壳70的连接器95干涉,与连接器95对应呈矩形凹陷。因此,侧壁部123沿该连接器避让部11b弯曲。
在该连接器避让部11b的附近形成有圆筒壁16,所述圆筒壁16从上壁部11朝向中部外壳30侧突出。该圆筒壁16在其长度方向上分两步缩径,在其中心具有用于供螺丝8贯通插入的贯通插入孔16a。
圆筒壁16的位于上壁部11侧的大径部162与侧壁部124一体形成,大径部162的下表面位于比侧壁部124的下缘稍高的位置,且末端侧的小径部161(轮毂161)比侧壁部124的下缘(中部外壳30侧的端面)向中部外壳30侧突出。
在上壁部11的与轮毂161大致对角的位置设置有与安装部13靠近的轮毂部17。该轮毂部17以从上壁部11朝向中部外壳30侧的下方突出的方式形成,且在其长度方向上分两步缩径。轮毂部17的末端侧为直径比基部172的直径小的定位销171,该定位销171比侧壁部123朝向中部外壳30侧的下方突出。轮毂部17的上壁部11侧的基部172与侧壁部122以及弧状壁部132之间利用肋连接,因此刚性提高。
这里,在实施方式中,在上部外壳10载置于中部外壳30时,从圆筒壁16延伸的轮毂161和轮毂部17的定位销171分别嵌入中部外壳30侧的定位孔37a、定位孔39a(参照图6),从而上部外壳10相对于中部外壳30被定位。
如图5(b)所示,在上部外壳10的正面侧形成有与所述圆筒壁16对应的容纳孔16b,在其底壁16c的中央处贯通孔16a开口。底壁16c的上表面以其高度与凸缘部14的上表面相同的方式设定(参照图21)。
这里,上部外壳10通过贯穿插入于前方侧的贯通孔131a、131a和后方侧的贯通孔14a、16a的螺丝8(参照图1)而螺纹固定于下部外壳70。因此,贯穿插入贯通孔16a的螺丝8(参照图1)的头部被容纳于上部外壳10的正面侧的容纳孔16b。
如图5所示,在侧壁部122、123以及124的内表面侧形成有台阶部122a、123a以及124a,所述台阶部122a、123a以及124a朝向上壁部11凹陷一定量。设置于侧壁部123内表面的台阶部123a以到达连接器避让部11b的内表面的方式形成。这里,由于连接器避让部11b的角部11b1位于后述第一齿轮G1的大径齿轮91a的附近,因此台阶部123a在连接器避让部11b的角部11b1处中断,从而避免与大径齿轮91a干涉。
并且,在侧壁部122的设置有突片部125的部分中,形成有与突片部125的形状对应的台阶部125a,设置于侧壁部124内表面的台阶部124a在圆筒壁16的部分中断。并且,台阶部122a、123a的前端到达所述弧状壁部132而终止。
图6是从齿轮电机1的外壳7取下上部外壳10后的状态的俯视图。图7是从图6所示的中部外壳30的上表面取下角度传感器150以及第一齿轮G1后的状态的俯视图。另外,在该图中,为了清楚地表示形成于基底33的缺口42,省略了位于中部外壳30下侧的下部外壳70的图示。图8是表示中部外壳30单体的立体图,图8(a)是从左斜后方观察到的中部外壳30的上部外壳10侧的上表面的立体图,图8(b)是从左斜前方观察到的中部外壳30的下部外壳70侧的下表面的立体图。图9是图6中的X-X剖视图。图10是从下部外壳70侧观察到的中部外壳30的图,且是用双点划线表示组装于后述输出齿轮Gf的弹簧Sp的图。图11是图10中的A-A剖视图。并且,图19是图6中的A-A剖视图,且是说明向下部外壳70载置中部外壳30的图。另外,在图19(a)中倾斜部461a至465a附近的弹簧S并非截面。图20(a)是图6中的B-B剖视图,图20(b)是图6中的C-C剖视图,图21(a)是图6中的D-D剖视图,图21(b)是图6中的E-E剖视图,图22(a)是F-F剖视图,图22(b)是G-G剖视图。
如图8所示,中部外壳30在外观上由头部31和减速齿轮组装设部32构成。头部31的上壁部310位于比形成减速齿轮组装设部32的上壁的基底33靠上部外壳10侧的上方的位置。减速齿轮组装设部32在俯视时呈大致矩形。在上壁部310的下部外壳70侧的周缘设置有沿其外周设置的周壁部311,在基底33的下部外壳70侧的周缘也设置有沿其外周设置的侧壁部322、323、324以及325。侧壁部322、323分别经由后述弧状壁部351与周壁部311连接,中部外壳30的下部外壳70侧被周壁部311、侧壁部322、323、324以及325包围。
如图6所示,在中部外壳30中,在基底33的上部外壳10侧的上表面的从周缘(外周缘)朝向内侧偏离一定尺寸的位置,设置有与上部外壳10的台阶部对应的凸缘342、343、344以及345。另外,凸缘342、343、344以及345的高度被设定为等于或者略小于上部外壳10的台阶部122a至124a的深度(从下缘退避的量)。这里,若以外壳7的后方右侧的情况为例进行说明的话,则如图21(b)所示,凸缘343的高度ha被设定为等于或者略小于上部外壳10的侧壁部123的台阶部123a的深度hb(ha≤hb)。
如图6所示,在中部外壳30的上部外壳10侧,角度传感器150、第一齿轮G1的大径齿轮91a以及小齿轮90位于所述头部31和凸缘342、343、344以及345的内侧。
在将上部外壳10载置于中部外壳30时,上部外壳10的侧壁部122至124与凸缘342、343、344以及345嵌合,在这种状态下,侧壁部122至124以位于凸缘342、343、344以及345的外侧的方式与其嵌合,上部外壳10与中部外壳30的前后方向以及左右方向的位置被规定。并且,上部外壳10的侧壁部122至124的中部外壳侧的端面与凸缘342、343、344以及345的外侧的侧壁部322至324的上表面(对接面)接触,从而上部外壳10与中部外壳30的上下方向的位置被规定(参照图19至图22)。
如图6所示,在基底33的前方侧的两侧,在头部32与基底22的连接部分设置有容纳上部外壳10的安装部13的缺口凹部310b。凸缘342、343在到达缺口凹部310b的位置朝向内侧弯折,在形成缺口凹部310b的壁面的一部分的同时与弹簧支撑部65连接。缺口凹部310b在基底33的上表面开口的同时沿侧壁部322、323朝向下部外壳70侧的下方延伸,在其下端具有底壁35,所述底壁35形成有供螺丝8贯通的贯通孔35a。底壁35的上表面的高度在侧壁部322、323的高度范围内,且高度被设定为:在将上部外壳10与基底33的上表面重叠时,与安装部13的底壁131的下表面抵接的高度(参照图20(a))。
壁部35在俯视时具有大致半圆形状,且以使弧状的周缘相互对置的方式设置。该底壁35的贯通孔35a形成在与上部外壳10的底壁131、131的贯通孔131a、131a匹配的位置。
设置于头部31的缺口凹部310b以朝向中心侧(轴线Xa侧)凹陷的方式形成,在俯视时,该缺口凹部310b呈与所述上部外壳10的安装部13(弧状壁部132:参照图5)的形状匹配的形状。在实施方式中,若上部外壳10与中部外壳30重叠,则弧状壁部132的外周与缺口凹部310b的内周几乎没有间隙地接触,弧状壁部132作为将上部外壳10组装到中部外壳30时的引导部发挥作用。
在基底33的后方的左侧,在与上部外壳10的贯通孔14a对应的位置形成有沿厚度方向贯通基底33的贯通孔36a。贯通孔36a位于将凸缘342和凸缘344连接的凸缘345的外侧,贯通孔36a周围的平面状的凸缘承受部36为与上部外壳10的凸缘部14抵接的抵接面。后述下部外壳70的凸缘部89和所述凸缘承受部36的与上部外壳10相反一侧的面(下表面)抵接(参照图20(b)),凸缘承受部36成为侧壁部322的与下部外壳70的后述对接面为止的厚壁Wa。
如图6所示,与上部外壳10相同,基底33的后端右角部为连接器避让部38,在靠近沿连接器避让部38的凸缘343、344的位置,与上部外壳10的圆筒壁16对应设置有定位轮毂37。另外,基底33后端的凸缘344在定位轮毂37的形成部位处中断,其间的高度与定位轮毂37的上端的高度相同。
定位轮毂37从基底33朝向上部外壳10侧的上方突出的同时,朝向基底33的下方延伸至侧壁部324的下端(与下部外壳70的对接面)的高度(参照图21(a))。在定位轮毂37的上端,与从圆筒壁16延伸的轮毂161匹配的定位孔37a开口,在从上端至与轮毂161的长度对应的深度位置具有间壁371。在定位轮毂37形成有定位孔37b,所述定位孔37b夹着间壁371并与下部外壳70的后述柱88匹配,该定位孔37b在下端开口。在间壁371设置有贯通孔371a,所述贯通孔371a与上部外壳10的贯通孔16a对应并供螺丝8贯通,该贯通孔371a、定位孔37a、37b以彼此的上下方向的轴心一致的方式设定。
并且,在基底33的背面的前方左侧,在所述底壁35附近且比凸缘432靠内侧的位置设置有朝向下部外壳70侧延伸的定位轮毂39。定位轮毂39具有定位孔39a,所述定位孔39a与上部外壳10的定位销171对应并朝向基底33的上表面开口,同时贯通至下端(参照图21(b))。定位孔39a具有与上部外壳10的定位销171匹配的内径,且其轴向上半部分容纳定位销171,轴向下半部分容纳下部外壳70的后述定位销87a(参照图21(b))。
在实施方式中,该定位孔39a和包围贯通孔371a的定位孔37a设置在俯视呈大致矩形的基底33中的大致对角位置,通过定位孔39a及定位孔37a与上部外壳10侧的定位销171及定位轮毂161嵌合,上部外壳10与中部外壳30之间被准确定位。
在基底33后方的左侧,在基底33的下部外壳70侧的面安装有直流电机2(参照图3),如图6所示,安装于直流电机2的电机轴3(参照图3)的末端的小齿轮90位于基底3的上部外壳10侧的上表面。配置于基底33的靠右侧的位置的第一齿轮G1的大径齿轮91a与该小齿轮90啮合,直流电机2的输出旋转经由小齿轮90传递到第一齿轮G1。
如图7所示,在基底33中,在小齿轮90附近形成有电机安装孔40a、40b,直流电机2通过贯通插入于电机安装孔40a、40b的螺丝9(参照图6)安装于基底33的下部外壳70侧的面。另外,电机安装孔40a在俯视时呈长圆形的长孔,并且能够在周向调整直流电机2从而将直流电机2定位。
另外,如图5(a)所示,在上部外壳10的上壁部11中,在中部外壳30侧的背面形成有避免与小齿轮90干涉的避让孔15和供第一齿轮G1的第一支承轴S1插入的轴孔21。
如图6以及图7所示,在基底33的直流电机2安装部附近设置有缺口42。缺口42朝向凸缘342侧的侧方开口,凸缘342以缺口42为界,分成前方侧的凸缘342a和后方侧的凸缘342b。如图8所示,凸缘342a、342b分别在到达缺口42的位置朝向下部外壳70侧弯折,在形成缺口42的壁面的一部分的同时朝向下部外壳70侧延伸。所述上部外壳10的突片部125与该缺口42对应,并且设定成:在将上部外壳10与中部外壳30重叠时,突片部125的下端部到达侧壁部322的高度方向的大致中间位置(参照图22(b))。
缺口42以沿厚度方向贯通基底33的方式设置,并使夹着基底33的上下空间连通。在实施方式中,从角度传感器150延伸的配线W穿过该缺口42而被引向下部外壳70内,下部外壳70内的配线W锡焊于后述的将配线W和作为信号输出部的连接器95连接的印刷基板100(参照图13)。
缺口42的大小比角度传感器150小,并形成为只能供配线W穿过而不能供角度传感器150穿过的大小。具体地说,在俯视时,缺口42的开口面积被设定为比后述角度传感器150(基板151)所占的面积小且角度传感器150不能通过的大小。但是,由于基板33中的缺口42以在侧壁部322侧的侧方开口的方式形成,因此即使在配线W的一端和另一端事先被锡焊于基板151、100的情况下,通过将配线W从侧壁部322侧插入缺口42,也不会对角度传感器150的设置产生阻碍。因此,在俯视时,缺口42的开口面积被设定为只能供配线W通过的最小尺寸,并比角度传感器150的投影面小。
如图6以及图8所示,在基底33的前方侧,后述第四齿轮G4的支承轮毂64以与头部31相邻的方式设置,在该支承轮毂64的左右两侧设置有用于支承后述弹簧Sp的一端部Sp1(参照图2)的弹簧支承部65、65。在基底33中,支承轮毂64与弹簧支承部65、65以朝向上部外壳10侧的上方突出的方式形成,并通过从基底33的上表面立起的肋67连接。
如图8(b)以及图10所示,在支承轮毂64和弹簧支承部65、65的下部外壳70侧的下表面形成有轴孔64a和卡定槽65a、65b,所述轴孔64a将第四齿轮G4的第四支承轴S4的上端支承为能够旋转,所述卡定槽65a、65b使弹簧SP的一端部Sp1卡定。卡定槽65a、65b与构成输出齿轮容纳室的凹部335连通。
在基底33中,角度传感器150与第四齿轮G4关联配置(参照图3)。如图6所示,角度传感器150在印制有传感器用配线的刚性基板151(印刷基板)上具有电位计135,传感器齿轮137的上侧的轴138a以从下方贯通刚性基板151和电位计135的方式构成(参照图3)。另外,上侧的轴138a与后述的下侧的轴138b为与传感器齿轮137一体。
如图5(a)所示,在上部外壳10的上壁部的前方侧形成有按压轮毂18、19和支承轮毂20,所述按压轮毂18、19用于固定角度传感器150,所述支承轮毂20将传感器齿轮137的轴138插入轴孔20a并将其支承为能够旋转。另外,按压轮毂18、19、支承轮毂20以及上述轮毂部17、圆筒壁16在上部外壳10树脂成型时与上部外壳10一体形成。后述中部外壳30以及下部外壳70上的各支承轮毂以及其他轮毂也同样在中部外壳30以及下部外壳70树脂成型时与中部外壳30以及下部外壳70一体形成。关于第四齿轮G4以及角度传感器150将在下文详细说明。
如图7以及图8(a)所示,在基底33的前方侧,比基底33的上表面朝向下侧凹陷的凹部331、332以在基底33的宽度方向上隔着间隔的方式设置。在该凹部331、332,用于载置角度传感器150的基板151的第一支承台49和第二支承台51分别朝向上方突出而形成。在第一支承台49的上表面设置有销50,在第二支承台51的上表面设置有两根销52、53。
在基板151(参照图6)设置有与销50、52以及53对应的销孔152、153以及154,通过销50、52以及53嵌入销孔152、153以及154来定位角度传感器150。
在第一支承台49与第二支承台51之间,供角度传感器150的传感器齿轮137贯通插入的贯通插入孔55以沿厚度方向贯通基底33的方式设置,支承传感器齿轮137的下侧的轴138b的支承轮毂56位于该贯通插入孔55的中央部。如图7以及图9所示,支承轮毂56设置于从基底33的下部外壳70侧的下侧朝向贯通插入孔55的中心侧突出的突出部57的末端,传感器齿轮137的轴138b被形成于支承轮毂56的轴孔56a支承为能够旋转。
如图7所示,贯通插入孔55内第四齿轮G4的小径齿轮94b探出,传感器齿轮137以与该小径齿轮94b啮合的方式设置。
在基底33的凹部332与侧壁部322之间设置有在俯视时呈大致矩形的配线容纳部336。配线容纳部336呈比基底33的上部外壳10侧的上表面朝向下方凹陷的凹状,在该配线容纳部336容纳有从角度传感器150的基板151延伸的配线W(参照图6)。这里,如图6所示,基板151的侧壁部322侧的端部以到达配线容纳部336的上方的方式设置,配线W在基板151的位于配线容纳部336上的部分处通过锡焊与中部外壳30侧的背面连接。因此,配线W朝向上部外壳10侧的上方的移动被基板151限制,从而能够避免配线W从配线容纳部336大幅度突出,并避免与位于配线容纳部336附近的第一齿轮G1(大径齿轮91a)干涉的情况发生。
如图8(b)以及图10所示,在中部外壳30的周壁部311以及侧壁部322、323以及324的下端面(与下部外壳70的对接面)中的除了周向指定地方以外的地方也设置有凸缘431、432、433以及434。凸缘431、432、433以及434从离开周壁部311以及侧壁部322、323以及324的外周面指定量的内侧位置,朝向下部外壳70侧的下方延伸至指定高度。凸缘431、432、433以及434的内侧面与周壁部311以及侧壁部322、323以及324的内表面一致,也就是说,凸缘431、432、433以及434的内侧面成为将周壁部311以及侧壁部322、323以及324的内表面延伸的状态。例如,在图21(b)的情况下,凸缘343的内侧面与凸缘433的内侧面以沿与基底33正交的方向延伸的假想线Im2的方式设置。
如图8所示,在中部外壳30的上部外壳10侧的面中,由于使凸缘344在后部的定位轮毂37的形成部位处中断,因此能够在将定位轮毂37尽可能靠近基底33的周缘的同时确保定位轮毂37的上端面的面积,从而提高了与圆筒壁16的大径部162抵接的状态下的螺丝的紧固力。凸缘承受部36在比凸缘345靠外周侧的位置确保有较广的面积,同时在高度方向上形成为厚壁Wa,从侧壁部324的上部外壳侧的对接面到下部外壳70侧的对接面的厚度增加,因此能够承受较大的螺丝紧固力。设置于中部外壳30的前方侧的左右的底壁35在高度方向上也具有指定厚度。也就是说,以缺口凹部310b中的底壁35的贯通孔35a为中心的指定面积部分为厚壁,该厚壁部使凸缘432、433中断并沿侧壁部322、323的外周面延伸到与凸缘432、433的下缘一致或者比凸缘432、433稍微靠下方的位置。这里,由于作为螺丝8的紧固部的左右的底壁35和凸缘承受部36在高度方向上具有指定厚度,因此能够提高螺丝的紧固扭矩。
如图10所示,在基底33的下部外壳70侧的面中,前后方向上的大致中央部为设置有减速齿轮组5的区域T1,该区域T1的后方侧为设置有直流电机2的区域T2,前方侧为设置有输出齿轮Gf的区域T3。
并且,为了避免与连接器95干涉,基底33的后方右侧为在俯视时呈大致矩形凹陷的连接器避让部38,沿该连接器避让部38的外周形成有在俯视时呈大致L字形状的侧壁部325。凸缘433a从连接器避让部38的侧壁部325的与下部外壳70的开口缘的对接面沿突出方向延伸。
这里,区域T3比区域T1朝向远离观察者一侧(上方侧)大幅度凹陷,在作为区域T3的底壁的上壁部310的中央形成有沿厚度方向贯通上壁部310的开口334。在该开口334的径向外侧形成有以隔着指定间隔包围该开口334的齿轮支承壁45。后述输出齿轮Gf的圆筒状的轴部256以能够旋转的方式被支承于齿轮支承壁45的内侧,与该输出齿轮Gf连接的输出部件200穿过开口334朝向外壳7的外部突出(参照图9)。
如图10所示,在上壁部310的内表面,补强用肋47(471至478)从齿轮支承壁45的外周呈放射状延伸。补强用肋47(471至478)在绕开口334的中心轴(轴线Xa)的周向上等间隔地设置有多个。限制弹簧Sp的位移的引导片46(461至465)与补强用肋47(471至478)中的前方侧的肋471至475连接。引导片461至465沿着周壁部311在高度方向延伸,在引导片461至465的内径端461b至465b与齿轮支承壁45的外周面45a之间确保了用于配置弹簧Sp的间隙St(弹簧容纳空间)(参照图11)。
在俯视时,引导片461至465(内径端461b至465b)的内接圆(参照图中用符号Im1表示的假想圆)的直径被设定为比自由状态下的弹簧Sp的线圈外径大。并且,齿轮支承壁45的外径被设定为比输出齿轮Gf旋转至盖体的全闭位置且弹簧Sp卷紧时的线圈的内径小,在输出齿轮Gf的旋转过程中,弹簧Sp不会卷绕到齿轮支承壁45。由此,弹簧Sp能够在自由状态下无阻碍地进入弹簧容纳空间(间隙St)内。如图11所示,这些引导片46(461至465)的上端与头部31的凸缘431的上端一致,在引导片46(461至465)的上端侧设置有倾斜面461a至465a。倾斜面461a至465a与上壁部310的下表面310a之间的距离h随着朝向轴线Xa侧而变短,并且倾斜面461a至465a作为将弹簧Sp插入间隙St时的引导发挥作用。
在俯视时,后方侧的补强用肋476至478沿齿轮支承壁45的径向延伸,轴孔64a位于肋477的延伸方向上。并且,与所述引导片46具有相同功能的弧状壁部351位于剩下的肋477、478的延伸方向上。如图10所示,在弧状壁部351的下部外壳70侧的末端(下端)设置有倾斜面351a,该倾斜面351a也作为将弹簧Sp插入间隙St时的引导发挥作用。并且,弧状壁部351的外周与在绕轴线Xa的周向上的卡定槽65a、65b的一方的侧缘一致,弹簧Sp的一端部Sp1沿该弧状壁部351被引导至卡定槽65a、65b内。
这里,如图9所示,与输出齿轮Gf啮合的第四齿轮G4的小径齿轮94b为了与安装在中部外壳30的基底33的上表面侧的角度传感器150啮合而朝向上方延伸,并从轴线Xa的径向面朝弹簧容纳空间St内。如上所述,由于弹簧Sp的线圈内径比齿轮支承壁45的外径大,因此在其之间产生游隙,因此存在如下担忧:在弹簧Sp朝向后方(图10中的右侧)位移时,弹簧Sp与第四齿轮G4的小径齿轮94b干涉。
因此,如图10所示,包围底壁35的弧状壁部351的朝向凹部335内的突出量被以如下方式设定:在上述条件下,在弹簧Sp朝向后方(图中右侧)位移,弹簧Sp与弧状壁部351抵接时,在弹簧Sp与第四齿轮G4的小径齿轮94b(参照图中假想线)之间残留有指定的间隙。即使在这种条件下,自由状态下的弹簧Sp也隔着间隔配置于齿轮支承壁45的外周面与其他引导片46(461至465)之间。
另外,由于弧状壁部351以弹簧Sp的高度方向上的任何部位位移都与弧状壁部351抵接的方式,沿弹簧Sp的高度(长度)的大部分的范围朝向下部外壳70侧的下方延伸,因此底壁35(以及安装部13的底壁131)相对于上部外壳10的上壁部11的位置比后部的凸缘部14等低(参照图20(a)、图20(b))。
并且,作为其他方法,也可以如下方式设定齿轮支承壁45的外径:在输出齿轮Gf的旋转范围中即使弹簧Sp被卷紧到最小径时也不会卷绕到支承壁45的条件下,在弹簧SP朝向后方位移且线圈内径的前部与支承壁45抵接时,在弹簧Sp与第四齿轮G4的小径齿轮94b(参照图中假想线)残留有指定间隙。
如图10所示,在俯视时,底壁35、35的前方侧连接有沿头部31的周缘设置的凸缘431。该凸缘431从基底33朝向下部外壳70侧突出而形成,且在比头部31的外周靠内侧的位置沿头部31的周缘延伸。在中部外壳30与下部外壳70重叠时,在该凸缘431设置有后述下部外壳70的侧壁部721。通过凸缘431位于该侧壁部721的内侧并与其嵌合,中部外壳30与下部外壳70被定位(参照图10(b))。
如图10所示,在底壁35、35的后方侧还设置有侧壁部322和侧壁部323,所述侧壁部322沿基底33的左侧的侧缘呈直线状延伸,所述侧壁部323沿基底33的右侧的侧缘延伸。在基底33的后端沿宽度方向延伸的侧壁部324与侧壁部322的后方侧连接,该侧壁部324与侧壁部322之间的连接部分将凸缘432a、434中断,切削两侧壁部的内表面侧,形成沿直流电机2的外周的弧状的内周面324a,从而确保直流电机2的容纳部。设置于基底33的连接器避让部38的部分的侧壁部325比其他侧壁部322、323以及324朝向下部外壳70侧的下方侧延伸,并且形成为如下长度:在中部外壳30与下部外壳70重叠时,到达后述基板100。
侧壁部323的凸缘433以到达该侧壁部325部分的方式形成,并以在该侧壁部325部分从侧壁部325朝向前方侧和下部外壳70侧的下方突出的方式设置(参照图中符号433a,也参照图8(b))。基底33后方侧的凸缘434也以到达侧壁部325的方式形成,并且该凸缘434以从侧壁部325朝向左侧和下部外壳70侧突出的方式设置(参照图中符号434a,也参照图8(b))。
如图10所示,基底33的左侧的凸缘432在比基底33的外周靠内侧的位置沿基底33的长度方向延伸至缺口42。在夹着缺口42的相反一侧也设置有凸缘432,并且凸缘432以到达电机安装孔40b侧方的方式形成(参照图中符号432a)。在缺口42的部分,凸缘432、432a朝向上部外壳10侧的上方弯折,并与从基底33上表面的凸缘342a、342b朝向下方弯折的凸缘相连(参照图8)。
如图10以及图8所示,在基底33后方侧的与所述贯通孔371a对应的位置形成有朝向下部外壳70侧突出的圆柱状的定位轮毂37。在该定位轮毂37的中央以包围该贯通孔371a的方式形成有凹状的定位孔37b。
在基底33的下部外壳70侧的下表面中的与该定位轮毂37大致对角的位置设置有与底壁35靠近的定位轮毂39。该定位轮毂39的高度设置得比凸缘432的高度稍低一些,并在其中央部形成有定位孔39a。
如图10所示,在基底33的下部外壳70侧的下表面中,沿缺口42的侧缘还设置有壁部421。这里,在基底33的下部外壳70侧(图10中的靠近观察者的一侧)的面中,减速齿轮组5的第三齿轮G3位于缺口42的附近(参照图中假想线)。在实施方式中,穿过缺口42,在缺口42的下部连接将基板100(印刷基板)与角度传感器150连接的配线W(参照图6)。因此,壁部421设置在从缺口42的前方侧的侧缘至右方侧的侧缘的范围内,也就是说,壁部421沿缺口42的设置有第三齿轮G3的区域T1侧的侧缘设置,配线W在与配置有减速齿轮组5(第三齿轮G3)一侧相反一侧的位置与基板100连接,从而防止与减速齿轮组5(第三齿轮G3)干涉。具体地说,壁部421比构成减速齿轮组5的齿轮(第三齿轮G3)中的最近位置处的大径齿轮93a的齿部朝向下部外壳70的底壁侧延伸而形成,配线W在隔着壁部421位于与大径齿轮93a的齿部相反一侧的位置与基板100连接。另外,底壁421也可朝向下部外壳70侧的下方延伸,并形成为到达设置于后述下部外壳70的基板100的附近的长度,也就是说,形成至基板100附近的位置。
另外,为了防止配线W与第三齿轮G3干涉,壁部421延伸至比从上部外壳10侧的上方观察时配置于最靠近缺口42的位置的第三齿轮G3的大径齿轮93a靠基板100侧的下方的位置即可,即使在壁部421与基板100之间产生间隙,只要该间隙使配线W不能通过到第三齿轮G3即可。
以下,对齿轮等的中部外壳30侧的支承部进行说明。如图8(b)以及图10所述,在中部外壳30的基底33中,用于供直流电机2的上端部2a嵌入的电机轴用的电机轴孔41在下部外壳70侧的面的后方侧开口。另外,通过将直流电机2的上端部2a嵌入电机轴孔41,将嵌入电机轴3的小齿轮90定位(参照图3)。
在该电机轴孔41的前方侧设置有供第一齿轮G1的小径齿轮91b贯通的贯通孔61。在从齿轮贯通孔61观察时靠近贯通插入孔55的位置,支承第二齿轮G2的支承轮毂62朝向下部外壳70侧突出而形成,并且在支承轮毂62的前方侧形成有支承第四齿轮G4的轴孔64a。在从基底33朝向贯通插入孔55侧的内方突出而形成的突出部57,支承第三齿轮G3的支承轮毂63朝向下部外壳70侧突出而形成。
支承轮毂62具有供第二齿轮G2的第二支承轴S2的上端插入的轴孔62a,支承轮毂63具有供第三齿轮G3的第三支承轴S3的上端插入的轴孔63a,支承轮毂64具有供第四齿轮G4的第四支承轴S4的上端插入的轴孔64a。
下部外壳
接下来,对下部外壳70侧的齿轮等的支承部进行说明。图12是下部外壳70的立体图,图12(a)是从左侧的斜上方观察到的下部外壳70的立体图,图12(b)是从右斜下方观察到的下部外壳70的立体图。图13是从中部外壳30侧观察到的下部外壳70的俯视图,并且是在表示下部外壳70的同时表示连接器95和基板100的图。另外,在图13中,印制在基板100的背面的配线用虚线表示。
如图12所示,下部外壳70具有底壁71和沿底壁71的外周设置的侧壁部72(721、722、723以及724),在侧壁部72的内侧设置有直流电机2、减速齿轮组5以及输出齿轮Gf。
在下部外壳70的侧壁部72(721至724)的上缘中的除了周向的指定地方以外的内侧面形成有台阶部721a至724a,所述台阶部721a至724a与中部外壳30的凸缘43(431、432、433以及434)对应并朝向底壁71侧退避一定量。在下部外壳70的后方左侧的角部,切削侧壁部722、724的内表面侧并将台阶部722a、724a的宽度变窄,从而确保直流电机2的容纳部(参照图13)。在侧壁部722的长度方向上的中途位置形成有突片部725,所述突片部725在与所述中部外壳30的缺口42对应的位置朝向中部外壳30侧突出。
在底壁71中,前后方向上的大致中央部为设置有减速齿轮组5的区域T1,该区域T1的后方侧为设置有直流电机2的区域T2,该区域T1的前方侧为设置有输出齿轮Gf的区域T3。并且,底壁71的后方右侧为设置有连接器95的区域T4(连接器安装部)。这里,区域T2至区域T4比区域T1凹陷,在构成区域T2的凹部71a的中央,位置限制部78朝向上方突出而形成。如图3所示,为了在将直流电机2固定于基底33的螺丝9松动的情况下直流电机2的上端部2a不从电机轴孔41脱离,而设置了该位置限制部78。
在俯视时,凹部71a呈与直流电机2的外形对应的大致圆形,在俯视时呈大致矩形的凹部71b从该凹部71a的侧壁部722沿侧壁部722朝向前方侧延伸。该凹部71b延伸至所述中部外壳30的缺口42的正下方的位置。
如图13所示,在下部外壳70的后方侧设置有横跨区域T2和区域T4的基板100。在该基板100的背面印制有配线100a至100e。连接器95的各端子95a至95e通过锡焊与这些配线100a至100e的一端连接。连接器95的各端子95a至95e朝向中部外壳30侧的上方延伸,与连接器95连接的对象侧部件从中部外壳30侧与连接器95连接。
并且,从所述角度传感器150延伸的配线W焊锡于配线100a至100c的另一端,从直流电机2突出的连接端子25、25锡焊于配线100d、100e的另一端。这里,配线W与直流电机2的连接端子25、25在区域T2的凹陷(凹部71b、71a)内锡焊于基板100的背面。
在配线W与基板100的配线100a至100c的连接部中,从中部外壳30的缺口42的周缘朝向下部外壳70侧延伸的壁部421与基板100的中部外壳侧的上表面抵接,从中部外壳30侧向基板100引出的配线W不与设置于下部外壳70内的减速齿轮组(第三齿轮G3)接触。
在底壁71的区域T1中,支承第一齿轮G1的支承轮毂81朝向中部外壳30侧的上方突出而形成。该支承轮毂81设置于靠近凹部71a的位置,且具有轴孔81a,所述轴孔81a将第一齿轮G1的第一支承轴S1的下端支承为能够旋转。
并且,在区域T1的比支承轮毂81靠前方侧的位置,支承第二齿轮G2的支承轮毂82朝向上方突出而形成,该支承轮毂82具有将第二齿轮G2的第二支承轴S2的下端支承为能够旋转的轴孔82a。
在区域T1的支承轮毂82的左侧和前方,支承第三齿轮G3的支承轮毂83和支承第四齿轮G4的支承轮毂84朝向上方突出而形成,这些支承轮毂83、84分别具有将第三齿轮G3的第三支承轴S3的下端支承为能够旋转的轴孔83a和将第四齿轮G4的第四支承轴S4的下端支承为能够旋转的轴孔84a。
区域T1中的支承轮毂84位于底壁71的宽度方向(左右方向)上的大致中央,并与构成区域T3的凹部71d相连。
如图13所示,在俯视时,凹部71d呈大致圆形,在其中央部以沿厚度方向贯通底壁71(凹部71d)的方式形成有开口71d1,所述开口71d1供与输出齿轮Gf连接的输出部件210贯通插入。在凹部71d中,以包围该开口71d1的方式竖立设置有齿轮支承部79,在该齿轮支承部79的内侧,输出齿轮Gf的筒状的轴部255被支承为能够旋转(参照图3)。
在实施方式中,第四齿轮G4被齿轮支承部79的后方侧的支承轮毂84支承为能够旋转,在齿轮支承部79设置有用于避免与第四齿轮G4的大径齿轮94干涉的缺口部79b,齿轮支承部79在俯视时呈大致C字形状。
这里,由于所述中部外壳30的头部31比基底33延伸得高,头部31的周壁部311与下部外壳70的底壁70之间(参照图19(b):距离L)较长,因此能够确保构成输出齿轮Gf的上下轴承的齿轮支承壁45和齿轮支承部79分别具有较大的轴向尺寸。
在齿轮支承部79的周围,从该齿轮支承部79的外周朝向径向外侧呈直线状延伸的肋791至796呈放射状设置。这些肋791至796中,从缺口部79b之间朝向径向延伸的肋796形成为与底壁71的区域T1相同的高度,且支承轮毂84位于该肋796的延长方向上。并且,剩下的肋791至795在齿轮支承部79的前方侧以隔着指定间隔的方式设置,并且,为了避免与输出齿轮Gf的止挡部257干涉,肋791至795形成为轴线Xa方向上的齿轮支承部79的大致一半的高度(参照图19(a)和图19(b))。
如图13所示,在肋791与肋796之间以及在肋796与肋795之间设置有在俯视时呈大致“コ”字形状的限制块801、802。限制块801、802从与侧壁部721、722以及723一体形成的固定用轮毂861、862的外周朝向齿轮支承部79侧(轴线Xa侧)突出而形成,限制块801、802的前方侧的面801a、802a成为规定输出齿轮Gf绕轴线Xa的旋转范围的止挡面。止挡面(面801a、802a)沿穿过轴线Xa的齿轮支承部79的经线设置,并与后述输出齿轮Gf的止挡部257抵接,并且止挡面是为了规定输出齿轮Gf绕轴线Xa的旋转范围和使传感器齿轮137与第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合时的输出齿轮Gf的初始位置而设置的。
另外,限制块801、802被设定为使其上端面与支承于支承筒的输出齿轮Gf的齿部的下端面之间的间隙比弹簧的线径小的高度,即使因某些原因造成弹簧被切断也不会出现切断片进入间隙而产生锁住状态的情况。并且,为了相同的目的,如图11所示,所述凸缘431与设置于后述输出齿轮Gf的外周的齿部的凸缘431侧的下表面之间的间隙h1被设定为比构成弹簧Sp的线状部件的截面直径d小。
如图13所示,固定用轮毂861、862从底壁71朝向外壳30侧的上方突出而设置,并以与侧壁部721、722以及723的台阶部721a、722a、723a相同的高度从侧壁部721、722以及723朝向内方突出而形成。在该固定用轮毂861、862中,在与中部外壳30的贯通孔35a匹配的位置形成有螺丝孔861a、862a。
在将中部外壳30与下部外壳70重叠时,中部外壳30的底壁35的下表面与固定用轮毂861、862的上端面抵接。
为了在将中部外壳30与下部外壳70重叠时使固定用轮毂861、862的上端面与缺口凹部的底壁35的下表面抵接,固定用轮毂861、862以如下方式设置:固定用轮毂861、862的高度与台阶部721a、722a以及723a相同或者比台阶部721a、722a以及723a稍低,并且固定用轮毂861、862将侧壁部722、723的上缘切削并延伸至其外周面(参照图13:符号722b、723b)。因此,利用包含该被切削的部分的固定用轮毂861、862的上表面整体支承中部外壳30的底壁35的同时,在位于缺口部722b、723b两侧的侧壁部721、722以及723之间保持底壁35。
如图12以及图13所示,下部外壳70的后端左角部的外周71e在俯视时呈沿容纳于下部外壳70的直流电机2的外周的圆弧状,在中部外壳30侧形成有凸缘部89。该凸缘部89形成为与中部外壳30的凸缘承受部36相同程度的壁厚,并设置有螺丝孔89a,所述螺丝孔89a在凸缘部89的上表面开口并设置于与中部外壳30的贯通孔36a对应的位置(参照图20(b))。
在侧壁部722中,在固定用轮毂862设置有圆柱形状的定位部87,该定位部87与侧壁部722一体形成,并形成为与台阶部722a相同的高度。在定位部87的中心形成有朝向中部外壳30侧的上方突出的定位销87a,该定位销87a设置于与中部外壳30的定位孔39a匹配的位置。另外,如图21(b)所示,定位部87也从底壁71朝向下方突出指定量,从上端附近延伸的孔87b在其下端开口。孔87b在将齿轮电机1安装于盖体时能够使用。
并且,如图12以及图13所示,在底壁71的与定位销87a大致对角的位置设置有圆筒形状的柱88。该柱88从底壁71朝向中部外壳30侧的上方突出而设置,并具有与中部外壳30的定位孔37b的内径匹配的大小(参照图21(a))。并且,在柱88中,在与中部外壳30的贯通孔371a匹配的位置设置有螺丝孔88a。柱88的上端的高度以如下方式设定:在将中部外壳30与下部外壳70重叠时,柱88的上端位于定位轮毂37的间壁371的下表面,并且柱88通过肋724b(参照图12(b))与侧壁部724连接,从而提高了刚性。
在将中部外壳30与下部外壳70组装时,通过将下部外壳70的定位部87的定位销87a和柱88插入中部外壳30的定位轮毂39的定位孔39a和定位轮毂37的定位孔37b,使中部外壳30相对于下部外壳70被定位。
减速齿轮组
接下来,对减速齿轮组5的各齿轮(第一齿轮G1至第四齿轮G4)和输出齿轮Gf的结构进行说明。如图3所示,第一齿轮G1具有沿轴线X1延伸的小径齿轮91b和设置于该小径齿轮91b的一端的大径齿轮91a,大径齿轮91a形成于小径齿轮91b的上部外壳10侧的一端。在第一齿轮G1中,供第一支承轴S1贯通插入的贯通插入孔91c贯通大径齿轮91a和小径齿轮91b而形成。第一支承轴S1的两端被支承于上部外壳10的轴孔21和下部外壳70的支承轮毂81(轴孔81a),插入有该第一支承轴S1的第一齿轮G1被设置为能够绕轴线X1旋转。
小径齿轮91贯通设置于中部外壳30的基底33的齿轮贯通孔61,大径齿轮91a位于中部外壳30与上部外壳10之间的空间Su内。直流电机2的小齿轮90也位于该孔间Su内,大径齿轮91a与该小齿轮90啮合。
在中部外壳30与下部外壳70之间的空间Sd内,在靠近中部外壳30的基底33的上侧,第二齿轮G2的大径齿轮92a与第一齿轮G1的小径齿轮91b啮合。
第二齿轮G2具有沿轴线X2延伸的小径齿轮92b和以能够相对旋转的方式安装于该小径齿轮92b的大径齿轮92a,大径齿轮92a与小径齿轮92b之间的旋转驱动力的传递通过存在于这两者之间的棘轮机构(扭矩限制器T)进行。
在小径齿轮92b贯通形成有供第二支承轴S2贯通插入的贯通插入孔92c。第二支承轴S2的两端被支承于中部外壳30的支承轮毂62(轴孔62a)和下部外壳70的支承轮毂82(轴孔82a),插入有该第二支承轴S2的第二齿轮G2被设置为能够绕轴线X2旋转。
图14是说明第二齿轮G2的扭矩限制器T的图。如图14所示,大径齿轮92具有有底圆筒形状的基部921,在基部921的外周形成有与第一齿轮G1的小径齿轮91b啮合的齿部92a1。从轴线X2的轴向观察时,大径齿轮92a在其内周具有凸轮面922,从小径齿轮92b的基部925延伸的臂926与该凸轮面922卡合。臂926沿小径齿轮92b的基部925的外周朝向周向延伸,在实施方式中,在绕轴线X2的周向一共设置有三个臂926。在臂926的末端侧设置有朝向径向外侧突出的爪927,臂926的末端侧能够朝向内径侧弹性变形,由此,形成扭矩限制器T,所述扭矩限制器T通常为锁定状态,小径齿轮92b与大径齿轮92a一体旋转,但是在大径齿轮92a与小径齿轮92b之间施加指定量以上的相对旋转扭矩时,臂926弹性变形,爪927在凸轮面922滑动,小径齿轮92b与大径齿轮92a相对旋转。上述指定量以上的相对旋转扭矩被设定为比能够将盖体抬起的扭矩大的扭矩。
另外,大径齿轮92a的凸轮面922中的在小径齿轮92b沿一方向旋转的情况下与爪927卡合的面的(相对于以小径齿轮92b的旋转中心(X2)为中心的圆周的)倾斜度小,该一方向是臂926从基部925延伸的方向(图10中的逆时针方向),大径齿轮92a的凸轮面922中的在小径齿轮92b沿另一方向旋转的情况下与爪927卡合的面的倾斜度大,该另一方向是臂926从基部925延伸的方向的反方向(图10中的顺时针方向)。因此,臂926弹性变形,爪927在凸轮面922滑动而形成的相对旋转的扭矩不受小径齿轮92b的旋转方向的影响而保持相同。
在第二齿轮G2的小径齿轮92b中,与设置有臂926的基部925相邻地设置有筒状的轴部928,在该轴部的外周形成有与第三齿轮G3的大径齿轮93a啮合的齿部92b1。
第三齿轮G3具有大径齿轮93a和小径齿轮93b,并在其中心部形成有供第三支承轴S3贯通插入的贯通插入孔93c。第三支承轴S3的两端被支承于中部外壳30的支承轮毂63和下部外壳70的支承轮毂83,插入有该第三支承轴S3的第三齿轮G3被设置为能够绕轴线X3旋转。小径齿轮93b位于比大径齿轮93a靠底壁71侧的下方的位置,且第四齿轮G4的大径齿轮94a与小径齿轮93b的外周啮合。
第四齿轮G4具有沿轴线X4延伸的小径齿轮94b和设置于该小径齿轮94b的一端的有底圆筒形状的大径齿轮94a,在其中心部,供第四支承轴S4贯通插入的贯通插入孔94c贯通小径齿轮94b和大径齿轮94a而形成。
第四支承轴S4的两端被支承于中部外壳30的支承轮毂64和下部外壳70的支承轮毂84,插入有该第四支承轴S4的第四齿轮G4被设置为能够绕轴线X4旋转。
在大径齿轮94a的外周形成有与第三齿轮G3的小径齿轮93b啮合的齿部,在小径齿轮94b的外周的长度方向上的全长范围内形成有与输出齿轮Gf、传感器齿轮137啮合的齿部。
输出齿轮
图15是说明输出齿轮Gf的图,图15(a)是立体图,图15(b)是从上部外壳10侧观察到的俯视图,图15(c)是从下部外壳70侧观察到的图,图15(d)是图15(c)中的A-A剖视图。
输出齿轮Gf具有筒状的轴部250和隔着指定间隔包围该轴部250的筒状部251,轴部250和筒状部251经由从轴部250的一端朝向径向延伸的连接壁253和从轴部250的外周呈放射状延伸的补强壁254而连接。
在轴部250的下部外壳70侧的下方设置有直径比轴部250的直径小的筒状的轴部255,该轴部255被设置于下部外壳70的齿轮支承部79支承为能够旋转。轴部255的内周为与输出部件210嵌合的嵌合孔255c,该嵌合孔255c在输出齿轮Gf被下部外壳70支承时,在该下部外壳70的开口71d1内开口。从轴向观察时,嵌合孔255的内部形成有作为相互平行的两个面的两面宽度255a、255a,在该两面宽度255a、255a的大致中央形成有键槽255b、255b。
在轴部250的与轴部255相反一侧设置有直径比轴部255的直径大的轴部256,该轴部256被设置于中部外壳30的齿轮支承壁45支承为能够旋转。轴部256的内周为与输出部件200铆接的嵌合孔256c,该嵌合孔256c在轴部256被中部外壳30的齿轮支承壁45支承时,在中部外壳30的开口334内开口。在该嵌合孔256c的内周形成有作为相互平行的两个面的两面宽度256a、256a,在该两面宽度256a、256a的大致中央形成有键槽256b、256b。
如图1以及图3所示,输出部件200、210以分别嵌入轴部255、256的内部的方式安装于轴部255、256。输出部件200、210的基本形状为圆筒状且由树脂或者金属制成,除了轴向大致中央的指定宽度的嵌合部201、211,在外周的上部和下部分别具有作为平行的两个面的两面宽度部。输出部件200、210具有与所述轴部255、256的两面宽度255a、255a、256a、256a对应的两面宽度和与键槽255b、255b、256b、256b对应的突条,并在相对于轴部255、256绕轴线Xa的相对旋转被限制的状态下,被压入轴部255、256。
如图15所示,在筒状部251的外周形成有与所述第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合的齿部251a,并且在筒状部251的外周还设置有从轴向观察时呈扇形的止挡部257。止挡部257为从筒状部251朝向下部外壳70侧的下方突出而形成的筒状的部件,止挡部257的弧状外周面257c位于连接齿部251a的外周的假想线Im3上(参照图15(c))。止挡部257具有沿齿部251a的外径的弧状外周面257c、靠近基部的弧状内周面257d以及抵接面257e、257f,所述抵接面257e、257f将弧状外周面257c与弧状内周面257d连接,并面向周向沿从轴心延伸的经线延伸,并且止挡部257从齿部251a的上端朝向轴向下方延伸,并从齿部251a的下端突出指定量h。止挡部257具有在其上端开口并沿轴向延伸指定量的弹簧支承孔257a,比弹簧支承孔257a靠下方的位置为减重孔257b。弹簧Sp的另一端Sp2插入弹簧支承孔257a,该弹簧Sp通过套在输出齿轮Gf的轴部256而安装于输出齿轮Gf的轴部256。
接下来,对外壳7的减速齿轮组5(第一齿轮G1至第四齿轮G4)、输出齿轮Gf以及弹簧Sp的组装进行说明。
在组装减速齿轮组5时,首先,将下部外壳70放置到组装台上,除了第一齿轮G1,将各齿轮G2至G4的支承轴S2至S4的下端插入下部外壳70的底壁71的对应的轴孔82a、83a以及84a。接下来,将各支承轴S2至S4插入各齿轮G2至G4的贯通插入孔92c至94c。此时,各齿轮G2至G4在使其大径齿轮92a至94a及小径齿轮92b至94b与相邻齿轮的对应齿部啮合的状态下组装。
减速齿轮组5的第二齿轮G2至第四齿轮G4的组装完成后,进行输出齿轮Gf的组装。
实施方式所涉及的齿轮电机1能够与盖体的旋转轴的一端和另一端中的任意一端连接。如上所述,盖体被绕水平轴(旋转轴)转动驱动,从水平轴的径向观察时,存在齿轮电机1与该水平轴的右侧连接的情况和齿轮电机1与该水平轴的左侧连接的情况,在与水平轴的右侧连接的情况和与水平轴的左侧连接的情况中,使盖体朝向打开位置侧驱动时的输出齿轮Gf的旋转方向相反。因此,准备了线圈部的卷绕方向不同的两种弹簧Sp,根据齿轮电机1安装于盖体的旋转轴的一端和另一端中的哪一端,选择适当的弹簧并将其安装到输出齿轮Gf。这是因为:在将齿轮电机1与盖体的旋转轴的一端连接的情况和将齿轮电机1与盖体的旋转轴的另一端连接的情况中,输出齿轮Gf在盖体的自重作用下动作的方向(关闭方向)相反,分别为顺时针方向和逆时针方向,来自弹簧SP的作用力的方向不同。
图16是说明弹簧Sp的组装位置的图,并且是说明按照若输出齿轮Gf朝向图中逆时针方向旋转则盖体被从全闭位置向全开位置驱动的关系将输出部件200、210与盖体连接的情况的图。图17是说明弹簧Sp’的组装位置的图,并且是说明按照若输出齿轮Gf朝向图中顺时针方向旋转则盖体被从全闭位置朝向全开位置驱动的关系将输出部件200、210与盖体连接的情况的图。
这里,图16(a)以及图17(a)是说明组装于输出齿轮Gf的弹簧Sp、Sp’的图,图16(b)以及图17(b)是表示输出齿轮Gf配置于弹簧的组装位置的状态的俯视图,图16(c)以及图17(c)是在表示弹簧安装于被下部外壳70支承的输出齿轮Gf的状态的俯视图的上侧示出与下部外壳70重叠的中部外壳的下部外壳70侧的面的图。另外,在图16(c)以及图17(c)中,为了与其他部件区别,将弹簧Sp、Sp’标记阴影表示。
在按照输出齿轮Gf的朝向图16(b)中的逆时针方向的转动使盖体朝向打开方向驱动的关系将输出部件200、210与盖体连接的情况下,使用图16(a)所示的向右卷绕的弹簧Sp。在该弹簧Sp的情况下,在将中部外壳30与下部外壳70重叠时,使弹簧的一端部Sp1卡定于中部外壳30的卡定槽65a。因此,在将自由状态的弹簧Sp的另一端部Sp2插入输出齿轮Gf的弹簧支承孔257a时,有必要使弹簧Sp的一端部Sp1与卡定槽65a匹配。
这里,将中部外壳30与下部外壳70重叠时的卡定槽65a的位置为图16(b)中的双点划线所示的位置。因此,在使输出齿轮Gf转动至某一角度位置(图16(b)所示的弹簧组装位置)后,从靠近观察者一侧将弹簧Sp的另一端部Sp2插入弹簧支承孔257a,从而将弹簧Sp安装于输出齿轮Gf,所述某一角度位置为从轴向观察时的卡定槽65a与输出齿轮Gf的止挡部257的相位差θ同从轴向观察时的弹簧Sp的一端部Sp1与另一端部Sp2的相位差θ一致的角度位置。
并且,在成为这种状态后,若将中部外壳30重叠于下部外壳70上,则载置于输出齿轮Gf的弹簧Sp通过设置于中部外壳30的下部外壳70侧的面的倾斜面461a至465a、351a(参照图10、图19)被引导至中部外壳30的包围齿轮支承壁45的间隙St(弹簧容纳空间)内。并且,由于在中部外壳30设置有用于将弹簧Sp的一端部Sp1引导至卡定槽65a内的倾斜面651,因此弹簧Sp的一端部Sp1被引导至卡定槽65a内。
由此,在一端部Sp1被卡定槽65a卡定且另一端部Sp2插入弹簧支承孔257a的状态下,弹簧Sp被组装到外壳7内。
组装有该弹簧Sp的齿轮电机1中,在输出齿轮Gf朝向顺时针方向旋转时,被卡定槽65a止转的弹簧Sp卷紧。因此,从弹簧Sp对输出齿轮Gf作用有使该输出齿轮Gf朝向逆时针方向旋转的作用力,该作用力随着盖体靠近关闭位置侧而变大。
并且,在按照输出齿轮Gf的朝向图17(b)中的顺时针方向的转动使盖体朝向打开方向驱动的关系将输出部件200、210与盖体连接的情况下,使用图17(a)所示的向左卷绕的弹簧Sp’。
在该弹簧Sp’的情况下,在将中部外壳30与下部外壳70重叠时,使弹簧Sp’的一端部Sp1卡定于中部外壳30的卡定槽65b。因此,在将自由状态的弹簧Sp’的另一端部Sp2插入输出齿轮Gf的弹簧支承孔257a时,有必要使弹簧Sp’的一端部Sp1与卡定槽65a匹配。
这里,将中部外壳30与下部外壳70重叠时的卡定槽65b的位置为图17(b)中的双点划线所示的位置。因此,在使输出齿轮Gf转动至某一角度位置(图17(b)所示的弹簧组装位置)后,从靠近观察者一侧将弹簧Sp’的另一端部Sp2插入弹簧支承孔257a,从而将弹簧Sp安装于输出齿轮Gf,所述某一角度位置为从轴向观察时的卡定槽65b与输出齿轮Gf的止挡部257的相位差θ同从轴向观察时的弹簧Sp’的一端部Sp1与另一端部Sp2的相位差θ一致的角度位置。
并且,在成为这种状态后,若将中部外壳30重叠于下部外壳70上,则载置于输出齿轮Gf的弹簧Sp’通过设置于中部外壳30的下部外壳70侧的面的倾斜面461a至465a、351a(参照图10、图19)被引导至中部外壳30的包围齿轮支承壁45的间隙St(弹簧容纳空间)内。并且,由于在中部外壳30设置有用于将弹簧Sp’的一端部Sp1引导至卡定槽65b内的倾斜面651,因此弹簧Sp的一端部Sp1被引导至卡定槽65b内。
由此,在一端部Sp1被卡定槽65b卡定且另一端部Sp2插入弹簧支承孔257a的状态下,弹簧Sp’被组装到外壳7内。
组装有盖弹簧Sp’的齿轮电机1中,在输出齿轮Gf朝向逆时针方向旋转时,被卡定槽65b止转的弹簧Sp’卷紧。因此,从弹簧Sp’对输出齿轮Gf作用有使该输出齿轮Gf朝向顺时针方向旋转的作用力,该作用力随着盖体靠近关闭位置侧而变大。
这里,在实施方式的齿轮电机1中,以穿过轴线Xa并沿外壳7的前后方向延伸的直线Lm(参照图18)为界,卡定槽65a、65b和限制块801、802对称设置。因此,在图中的输出齿轮Gf朝向顺时针方向转动时盖体被朝向关闭位置驱动的情况与输出齿轮Gf朝向逆时针方向转动时盖体被朝向关闭位置驱动的情况中的任意一种情况中,都能够使用外壳7(下部外壳70和中部外壳30)。
在输出齿轮Gf向下部外壳70的配置完成后,各支承轴S2至S4与定位销87a以及柱88成为互相平行的直立状态。因此,中部外壳30向下部外壳70的载置在使中部外壳30的定位轮毂37、39与柱88及定位销87a对位的同时进行。这时,各齿轮G2至G4的支承轴S2至S4的上端嵌入于中部外壳30中的对应的轴孔62a至64a,但是在存在有稍微倾倒而没有与中部外壳的对应轴孔正对的支承轴的情况下,根据需要调整支承轴的上端位置然后嵌入轴孔。
另外,在将中部外壳30载置于下部外壳70之前,事先将安装有基板100的直流电机2安装于基底33的背面侧。这里,直流电机2事先通过锡焊与后述的连接器95一起与基板100连接。并且,将基板100与角度传感器150的基板151连接的配线W的端部通过锡焊与对应的基板100、150连接。由此,能够在远离外壳7的地方进行锡焊作业。因此,在锡焊作业中,即使发生焊锡或者焊剂四溅的情况,也能够防止这些焊锡或者焊剂进入外壳7内。并且,在将中部外壳30载置于下部外壳70之前,事先将连接了基板100与基板150的配线W从在中部外壳30的侧壁部322的侧方开口的缺口42压入配线容纳部336内,并将与配线W的一端连接的角度传感器150配置于基底33上。
如此一来,若中部外壳30向下部外壳70的载置完成,则使第一齿轮G1的小径齿轮91b贯通插入于中部外壳30的齿轮贯通孔61(参照图7),并使小径齿轮91b与第二齿轮G2的大径齿轮92a啮合,使大径齿轮91a与小齿轮90啮合。
在中部外壳30与下部外壳70重叠的状态下,通过定位轮毂37、39与柱88以及定位销87a嵌合,在水平方向,也就是与各支承轴的轴向垂直的面内轴孔被定位。因此,即使不像以往那样先将两个部件(中部外壳30和下部外壳70)通过螺丝结合,也能够形成各齿轮间以高精度的周轴间距离被支承的状态。
在中部外壳30被重叠于下部外壳70的状态下,中部外壳30的底壁35分别嵌入下部外壳70的侧壁部722、723的缺口部722b、723b从而坐落于固定用轮毂861、862的上端,底壁35的贯通孔35a与固定用轮毂861、862的螺丝孔861a、862a排成一列。并且,中部外壳30的后端左角部的厚壁的凸缘承受部36坐落于下部外壳70的凸缘部89,中部外壳30的贯通孔36a与下部外壳70的螺丝孔89a排成一列。并且,嵌入下部外壳70的柱88的中部外壳30的定位轮毂37的间壁371的下表面坐落于柱88的上端,间壁371的贯通孔371a与柱88的螺丝孔88a排成一列。中部外壳30的缺口42的下半部被下部外壳70的突片部725关闭。
在将中部外壳30与下部外壳70重叠后,向基底33安装角度传感器150。
这里,在实施方式的齿轮电机1中,具有如下结构:在盖体到达立起位置(打开位置:相对于水平线倾斜大致120°)时,弹簧Sp的作用力不对输出齿轮Gf起作用,随着从立起位置朝向水平位置(关闭位置:与水平线成0°)转动,弹簧Sp产生的使盖体朝向打开方向旋转的作用力不断变大。如上所述,弹簧Sp以及弹簧Sp’将朝着输出齿轮Gf在盖体的自重作用下动作的方向(关闭方向)的反方向(打开方向)作用的作用力作用于输出齿轮Gf,也就是说将朝着使盖体朝向打开位置侧转动的方向作用的作用力作用于输出齿轮Gf。因此,能够减小开闭盖体所须的最大扭矩,从而能够采用最大扭矩小的直流电机2。并且,由于弹簧Sp以及弹簧Sp’安装于输出齿轮Gf,因此能够减小输出齿轮Gf以及减速齿轮组5的负荷。并且,即使在使用者急速地关闭盖体的情况下,由于弹簧Sp以及弹簧Sp’的作用力朝向反方向(打开方向)作用,因此也能够减小输出齿轮Gf以及减速齿轮组5的负荷。因此,能够用树脂等强度低的材料构成第一齿轮G1至第四齿轮G4,也能够通过缩小模块或者缩小齿宽将第一齿轮G1至第四齿轮G4小型化。
齿轮电机1根据由角度传感器150确定的盖体的角度位置,具体地说,根据输出齿轮Gf的角度位置,被未图示的控制装置控制。并且,通过精密检测盖体的水平位置侧,也就是说盖体的关闭位置侧的角度位置,能够防止盖体突然倾倒或者尽管到达关闭位置依然将盖体朝向盖体的关闭位置侧驱动的情况发生。
因此,在实施方式的齿轮电机1中,为了能够准确地在关闭位置侧检测盖体的角度位置,在输出齿轮Gf位于与关闭位置侧的指定位置对应的角度位置时,组装传感器齿轮137。
以下,说明传感器齿轮的组装和用于检测盖体(输出齿轮Gf)的角度位置的角度传感器的安装。图18是说明传感器齿轮的组装位置的图。图18(a)是在按照若输出齿轮Gf朝向图中逆时针方向旋转则盖体被从全闭位置朝向全开位置驱动的关系将输出齿轮Gf与盖体连接的齿轮电机1的情况下的传感器齿轮137的组装位置的说明图。图18(b)是在按照若输出齿轮Gf朝向图中顺时针方向旋转则盖体被从全闭位置朝向全开位置驱动的关系将输出齿轮Gf与盖体连接的齿轮电机1的情况下的传感器齿轮137的组装位置的说明图。
如图9所示,角度传感器150为在基板151上具有电位计135的可变电阻,所述电位计135具有沿旋转轴138的周向设置的电阻体(未图示)和在该电阻体的表面滑动的电刷(未图示),在将传感器齿轮137配置于基板151的下方的同时,传感器齿轮137的轴138a贯通基板151以及电位计135。电位计135内部的未图示的旋转部与轴138a一体旋转。这里,传感器齿轮137的齿数与第四齿轮G4的小径齿轮94b的齿数接近。
另外,与电阻体的一端连接的端子、与电阻体的另一端连接的端子以及与作为可动部的电刷连接的端子这三个端子经由配线W和基板100的配线100a至100c,与设置于下部外壳70的连接器95的端子95a至95c连接。因此,只要调换施加到电阻体两端的电压的极性,就能够将从与可动部连接的端子输出的电压的变化方向翻转。因此,在输出齿轮Gf的一方向的转动使盖体从打开位置朝向关闭位置转动的情况和另一方向的转动使盖体从打开位置朝向关闭位置转动的情况的任意一种情况中,只要调换电压的极性,输出信号就能变得相同,因此能够采用同一个角度传感器150。
在按照若输出齿轮Gf朝向图中逆时针方向旋转则盖体被从全闭位置朝向全开位置驱动的关系将输出齿轮Gf与盖体连接的情况下,在组装传感器齿轮137之前,输出齿轮Gf被设置于弹簧Sp的作用力不作用的角度位置(弹簧组装位置)(参照图18(a))。将输出齿轮Gf从这种状态沿顺时针方向(关闭盖体的方向)转动,一直转动至输出齿轮Gf的止挡部257与下部外壳70的限制块801抵接。
由于在这种状态下弹簧Sp被卷紧,因此来自弹簧Sp的使该齿轮Gf朝向逆时针方向(打开盖体的方向)转动的作用力作用于输出齿轮Gf。
在实施方式中,使该止挡部257与限制块801抵接的位置为传感器齿轮137的组装位置(传感器组装位置),在这种状态下,使传感器齿轮137贯通插入中部外壳30的贯通插入孔55,并与位于贯通插入孔55内的第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合。另外,从该组装位置朝向逆时针方向旋转指定角度的位置为与盖体的全闭位置对应的角度位置。并且,从该全闭位置朝向逆时针方向大致转动120°的角度位置为与盖体的全开位置对应的角度位置。
并且,在按照若输出齿轮Gf朝向图中顺时针方向旋转则盖体被从全闭位置朝向全开位置驱动的关系将输出齿轮Gf与盖体连接的情况下,在组装传感器齿轮137之前,输出齿轮Gf被设置于弹簧Sp的作用力不作用的角度位置(弹簧组装位置)(参照图18(b))。将输出齿轮Gf从这种状态沿逆时针方向(关闭盖体的方向)转动,一直转动至输出齿轮Gf的止挡部257与下部外壳70的限制块802抵接。
由于在这种状态下弹簧Sp被卷紧,因此来自弹簧Sp的使该齿轮Gf朝向顺时针方向(打开盖体的方向)转动的作用力作用于输出齿轮Gf。
在实施方式中,使该止挡部257与限制块802抵接的位置为传感器齿轮137的组装位置(传感器组装位置),在这种状态下,使传感器齿轮137贯通插入中部外壳30的贯通插入孔55,并与位于贯通插入孔55内的第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合。另外,从该组装位置朝向顺时针方向旋转指定角度的位置为与盖体的全闭位置对应的角度位置。并且,从该全闭位置朝向逆时针方向大致转动120°的角度位置为与盖体的全开位置对应的角度位置。
在实施方式的齿轮电机1中,全闭位置与全开位置之间的角度范围被设定为输出齿轮Gf的转动范围(使用范围),在盖体旋转驱动时,输出齿轮Gf的止挡部257与限制块801相互不接触。
这里,在实施方式的齿轮电机1中,具有如下结构:以穿过作为输出齿轮Gf的旋转中心的轴线Xa并沿外壳7的宽度方向延伸的直线Ln为界,在后方侧配置有减速齿轮组5和卡定槽65a、65b。因此,构成外壳7的半圆形的前端部的直径为与输出齿轮Gf的直径对应的直径,后方侧的宽度为与减速齿轮组5的配置对应的宽度。并且,前端部的半圆形与输出齿轮Gf为同心圆。具体地说,具有一定厚度的下部外壳70的侧壁部721的内周与输出齿轮Gf的齿部251a隔着一定的间隙而对置。因此,能够限制齿轮电机1的作为与盖体的旋转轴连接的连接部分的外壳7的前方侧的尺寸(从盖体的旋转轴至前方、右方、左方的端部的尺寸),因而在将齿轮电机1组装到盖体侧的装置时,能够很好地防止齿轮电机主体从装置大幅度突出从而影响装置的外观。
若传感器齿轮137的组装完成,则使第一齿轮G1的小径齿轮91b贯通插入中部外壳30的齿轮贯通孔61(参照图7),并使小径齿轮91b与第二齿轮G2的大径齿轮92a啮合,使大径齿轮91a与小径轮90啮合。在组装第一齿轮G1前的阶段中,输出齿轮Gf与直流电机2没有经由减速齿轮组5直接地连接,因此能够容易地进行输出齿轮Gf的定位以及输出齿轮Gf的角度位置与传感器137的角度位置的对应调整。
然后,进行角度传感器150的其他部件的组装。如图6所示,基板151具有羽毛毽拍状的平面形状,在宽度窄的前端部具有销孔152、在宽度广的后端部具有两个销孔153、154。因此,使第一支承台49的销50和第二支承台51的销52、53分别插入贯通基板151的销孔152、153、154,从而进行角度传感器150的安装(参照图6、图7)。并且,上部外壳10(参照图5)的按压轮毂19与第二支承台51的销52、53对应设定,并具有能够供销52、53插入的孔,按压轮毂18被设定于靠近第一支承台49的销50的后侧的位置。
基板151坐落于第一支承台49以及第二支承台51的上表面的同时,被上部外壳10的按压轮毂18、19压住而固定位置。并且,若被上部外壳10和中部外壳30的支承轮毂20、56支承的传感器齿轮137旋转,则电位计135检测其旋转角度,表示检测出的旋转角度的信号经由从电位器135延伸的配线W而输出。
另外,由于电位计135的能够检测出的绝对角度范围被限定在旋转一圈(360°)的范围内,因此将输出齿轮Gf、第四齿轮G4和传感器齿轮137各自的齿数设定成:在输出齿轮Gf旋转至其最大旋转角度时,在从输出齿轮Gf经由第四齿轮G4至传感器齿轮137的增速比的作用下达到的传感器齿轮137的旋转角度不满360°。
如图9所示,传感器齿轮137在中部外壳30的基底33的下表面附近旋转,且与外周的一部分朝向贯通插入孔55内突出的第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合。
在实施方式中,由于角度传感器150使用电位计,因此即使在盖体的重量或者形状进行了设计变更等情况下,使电机的控制变化的输出齿轮Gf的角度设定的自由度也较高。
传感器齿轮137的轴138b在轴向附近被支承轮毂56支承为能够旋转,第四齿轮G4的小径齿轮94b的与传感器齿轮137啮合的啮合部为对第四支承轴S4进行支承的支承轮毂64的附近的上端,支承轮毂56、64都形成于同一个中部外壳30的基底33。因此,支承轮毂56、64的轴间距离不会受多个部件的误差累积而产生的影响,被稳定而高精度地保持在适当值,该适当值被设定为在不对驱动齿轮组5施加制动的范围内齿间的齿隙尽可能小。
另外,传感器齿轮137与第四齿轮G4的小径齿轮94b的齿数接近且为小径,轴间距离小,因此,从这一点来看,齿隙也小。由于输出齿轮Gf和第四齿轮G4各自的支承轴也被支承于相同的中部外壳和下部外壳,轴间距离的精度高,因此齿隙也小。其结果是,利用角度传感器150对输出齿轮Gf的旋转位置进行的检测精度也高。通过该结构,能够在盖体的平躺位置附近高精度地利用电机2进行制动。
若角度传感器150的组装完成,则进行上部外壳10向中部外壳30的载置。首先,在使上部外壳10的定位销171及轮毂161与定位孔39a、37a对位的同时(参照图21(b)、图20(b)),使上部外壳10与中部外壳30的减速齿轮组装设部32重叠。在这之间,第一齿轮G1的第一支承轴S1的上端嵌入上壁部11的对应的轴孔21(参照图3)。
在上部外壳10与中部外壳30重叠的状态下,在中部外壳30的缺口42中,作为被下部外壳70的突片部725关闭的残留部的上半部被上部外壳10的突片部125关闭(参照图22(b))。在将上部外壳10与中部外壳30重叠的状态下,弧状壁部132嵌入缺口凹部310b,并且弧状壁部132的底壁131的下表面坐落于缺口凹部310b的底壁35的上表面(参照图20(a)),上部外壳10的凸缘部14坐落于中部外壳30的凸缘承受部36(参照图20(b))。并且,插入定位孔37a的轮毂161的底壁的下表面坐落于定位轮毂37的间壁371的上表面(参照图21(a))。
由于弧状壁部132的底壁131的贯通孔131a与缺口凹部310b的底壁35的贯通孔35排成一列(参照图20(a)),因此螺丝8以贯通这些贯通孔131a和贯通孔35的方式从上方旋入下部外壳70的固定用轮毂861、862的螺丝孔861a、862a。由于凸缘部14的贯通孔14a与凸缘承受部36的贯通孔36a排成一列(参照图20(b)),因此螺丝8以贯通这些贯通孔14a和贯通孔36a的方式从上方旋入下部外壳70的凸缘部89的螺丝孔89a。由于轮毂161的贯通孔16a与定位轮毂37的间壁371的贯通孔371a排成一列(参照图21(a)),因此螺丝8以贯通这些贯通孔16a和贯通孔371a的方式从上方旋入下部外壳70的柱88的螺丝孔88a。由此,上部外壳10、中部外壳30以及下部外壳70通过大致矩形的四个角的螺丝紧固部结合。
另外,在本实施方式中,螺丝紧固部指的是在上部外壳10中贯通孔14a、16a、131a周围(参照图5),与此对应的中部外壳30的贯通孔35a、36a、37a(参照图6)以及下部外壳70的螺丝孔88a、89a、861a、862a周围(参照图13)也同样为螺丝紧固部。通过将螺丝8从上述贯通孔14a、16a以及131a旋入螺丝孔88a、89a、861a以及862a,上部外壳10、中部外壳30以及下部外壳70通过减速齿轮组装设部32的四个螺丝紧固部结合。另外,在螺丝8使用自攻螺丝时,螺丝孔88a、89a、861a以及862a也可为没有螺丝槽的导孔。
由于弧状壁部351为了兼用于限制弹簧的位移而加长,因此坐落有螺丝8头部的上部外壳10的弧状壁部132的底壁131以及中部外壳30的底壁35的高度位置变得稍低(参照图20(a)),但是与中部外壳30的凸缘承受部36以及容纳孔16b的底壁16c位于相同水平(参照图21(a)),并且中部外壳30的各螺丝紧固部的厚度也没有很大不同,因此四根螺丝可采用长度相同的同一种螺丝。
由于螺丝紧固部中的各安装孔以及螺丝孔周围均确保了较大面积且为厚壁,因此能够增大螺丝的紧固力。因此,例如,同利用与外壳的各部件一体形成的弹性紧固件进行的卡合相比,不仅能够在轴向上获得较高的结合强度还能够在水平方向上获得较高的结合强度。
上部外壳10对在中部外壳30的基底33的上表面侧与直流电机2的小齿轮90啮合的第一齿轮G1的第一支承轴S1进行支承,并且发挥同样配置于基底33的上表面侧的角度传感器150的防水功能。并且,由于在上部外壳10的侧壁部12(122至124)沿其下缘设置有台阶部122a至124a,同时在中部外壳30的基底33上设置有与台阶部122a至124a对应的凸缘342至345,因此在将侧壁部12的下端缘与基底33抵接从而将上部外壳10与中部外壳30重叠时,凸缘342至345嵌入台阶部122a至124a。也就是说,以侧壁部12(122至124)位于凸缘342至345外侧的方式嵌合,上部外壳10与中部外壳30被定位。因此,即使从上部外壳10与中部外壳30的对接面浸水,凸缘342至345也会成为障壁从而减少浸水,从而能够防止水直接到达内部的角度传感器150。另外,即使在凸缘具有中断的地方,由于该中断的地方与角度传感器的配置部位远离,因此也不会产生影响。
若上部外壳10、中部外壳30以及下部外壳70的组装结束,则中部外壳30的缺口42的侧壁部322侧的开口被上部外壳10的突片部125和下部外壳70的突片部725堵塞,因此能够很好地防止因缺口42而导致的开口在外壳7的侧方露出。
通过具有以上结构的减速齿轮组5,直流电机2的旋转被减速传递至输出齿轮Gf,通过将输出部件200、210与盖体的例如支轴连接,能够将盖体从大致水平位置驱动至超过90°的指定位置(大致120°的打开位置)。具体地说,直流电机在盖体从平躺状态的大致水平状态至立起大致120°之间朝向打开方向以及关闭方向驱动,同时在即将达到关闭方向中的大致水平状态时,通过逆扭矩而施加制动从而以减速的方式控制。并且,由于形成有在对第二齿轮G2施加指定量以上的转矩时使大径齿轮92a与小径齿轮92b之间相对旋转的扭矩限制器T,因此即使在直流电机2的停止状态下急速地开闭盖体,或者将盖体朝向与直流电机2的驱动方向相反的方向驱动,也能够防止因对直流电机2、各齿轮以及其支承轴或者支承轮毂等施加过大的力而产生破损。另外,扭矩限制器T只要设置于构成减速齿轮组5的齿轮中的一个齿轮即可,并不限定为设置于第二齿轮G2的结构。
并且,弹簧Sp由截面为圆形的线状部件构成,并具有将线状部件卷绕成螺旋状的基部、从该基部的长度方向上的一端朝向径向延伸的一端部Sp1以及从长度方向上的另一端朝向轴向(长度方向)延伸的另一端部Sp2,通过变更基部处的卷绕方向,能够提供在输出齿轮Gf绕轴线Xa朝向一方向旋转的情况下产生作用力的弹簧和在输出齿轮Gf绕轴线Xa朝向另一方向旋转的情况下产生作用力的弹簧。由此,一端部Sp1的卡定槽65a(65b)侧的下缘的截面呈弧状,因此该弧状的部分作为引导片46(461至465)发挥作用。因此,在将中部外壳30与下部外壳70重叠时,一端部Sp1能够容易地被引导至卡定槽65a(65b)内。
在实施方式中,直流电机2相当于发明中的电机,输出齿轮Gf相当于发明中的输出轴。
如上所述,在实施方式的齿轮电机1中,将下部外壳70(下部外壳)、中部外壳30(中外壳)以及上部外壳10(上部外壳)在直流电机2的轴向上依次重叠而构成的外壳7内被中部外壳30划分为下部外壳70侧和上部外壳10侧,直流电机2、输出齿轮Gf(输出轴)以及将直流电机的输出旋转减速传递至输出齿轮Gf的减速齿轮组5设置于下部外壳70侧,检测输出齿轮Gf绕轴线Xa的角度位置的角度传感器150设置于上部外壳10,从角度传感器150延伸的配线W穿过设置于中部外壳30的缺口42,从外壳7内的上部外壳10侧引出到下部外壳70侧,然后与设置于下部外壳70的连接器95(信号输出部)连接,缺口42在中部外壳30的侧壁部322的侧方开口。
若以这种方式构成,则能够将连接角度传感器150与连接器95的配线W从中部外壳30的侧壁部322的侧方容纳于缺口42内。例如,如以往的齿轮电机那样,在设置有配线贯通插入孔的情况下,在组装齿轮电机的主体外壳时,有必要在将从角度传感器(或者连接器)延伸的配线贯通插入于中外壳的配线贯通插入孔之后,与连接器(或者角度传感器)连接,但是,如上所述,若缺口42在中部外壳(中外壳)的侧方开口,则能够使用事先将角度传感器与连接器连接的配线W,因此齿轮电机的组装作业变得容易。
在实施方式中,缺口42比角度传感器150的尺寸小,具体地说,缺口42形成为角度传感器150的基板151不能通过的尺寸。
在缺口42没有在中部外壳30的侧方开口的情况下,为了组装角度传感器150与连接器95已经通过配线W连接在一起的部件,从轴向观察时的缺口42的尺寸需要形成为角度传感器150(基板151)能够通过的尺寸。这里,在中部外壳30中,减速齿轮组5的各齿轮的支承轴S2至S4的一端被支承,若缺口42的开口面积变大,则支承各齿轮的旋转轴的轮毂等的位置会受到制约。与此相对,若缺口42在中部外壳30的侧壁部322的侧方开口而能够从侧方安装配线W的话,则能够将缺口42形成为只能够供配线W通过的最小尺寸,因此中部外壳30中的轮毂等的布局自由度提高。
在实施方式中,在中部外壳30的上部外壳10侧的面和下部外壳70侧的面中的从下部外壳40侧的侧壁部322、323、324的外周朝向内侧偏移的位置竖立设置有凸缘342、343、344、345、431、432、433以及434,这些凸缘沿中部外壳30的周向设置,在上部外壳10和下部外壳70设置有侧壁部122、123、124、721、722、723以及724,在将上部外壳10、中部外壳30和下部外壳70重叠时,这些侧壁部122、123、124、721、722、723以及724与中部外壳30的凸缘342、343、344、345、431、432、433以及434嵌合。
若以这种方式构成,则能够很好地防止水分等异物从嵌合的部分进入外壳7的内部。
并且,在外壳10的侧壁部122和下部外壳70的侧壁部722中,在与中部外壳30的侧壁部322的缺口42开口的部分对应的位置,以覆盖缺口42的方式设置有朝向中部外壳30侧突出的突片部125、725,在将上部外壳10、中部外壳30以及下部外壳70重叠时,侧壁部322的缺口42开口的部分被突片部125、725堵塞。
若以这种方式构成,则由于中部外壳30的侧壁部322的缺口42在侧方开口的部分被突片部125、725堵塞,因此能够很好地防止水分等异物进入到外壳7的内部。
并且,在上部外壳10的侧壁部122、123以及124和下部外壳70的侧壁部721、722、723以及724中,设置有朝向远离中部外壳的方向凹陷的台阶部122a、123a、124a、721a、722a、723a以及724a,这些台阶部122a、123a、124a、721a、722a、723a以及724a沿各自所设置于的侧壁部122、123、124、721、722、722以及724的长度方向设置,在将上部外壳10、中部外壳30与下部外壳70重叠时,中部外壳30的凸缘342、343、344、345、431、432、433以及434与台阶部122a、123a、124a、721a、722a、723a以及724a在直流电机的旋转轴方向(输出轴的轴向)上同轴配置。
若以这种方式构成,则由于凸缘342、343、344、345、431、432、433以及434与侧壁部122、123、124、721、722、722以及724重叠,因此能够很好地防止水分等异物进入到外壳7的内部。
在中部外壳30的基底33中,设置有从缺口42的周缘朝向下部外壳70的底壁71侧延伸的壁部421,壁部421沿在缺口42的周缘中的位于设置于下部外壳70侧的减速齿轮组5的齿轮侧的周缘设置。
若以这种方式构成,则能够很好地防止穿过缺口42并被引出到下部外壳70侧的配线W与位于下部外壳70侧的减速齿轮组5的齿轮干涉。
连接器95具有多个端子95a至95e,在下部外壳70的连接器安装部(区域T4)中,将端子95a至95e朝向上部外壳10侧的上方设置。
若以这种方式构成,则能够从上部外壳10侧的上方够到连接器95的端子95a至95e,因此即使在将外壳7(下部外壳70)安装于安装有齿轮电机1的对象部件后,也能容易地相对于连接器95进行对象侧连接器的装拆。
连接器95的端子95a至95e与连接有直流电机2的连接端子25、25的板状的基板100连接,基板100在下部外壳70的底壁71相对于该底壁71呈水平设置。
若以这种方式构成,则能够抑制外壳7的重叠方向(直流电机的输出轴方向)的高度。
中部外壳30具有将外壳7内部划分为上部外壳10侧的空间和下部外壳70侧的空间的基底33(划分壁),在基底33形成有配线容纳部336,所述配线容纳部336使从角度传感器150的安装部到缺口42为止的范围朝向下部外壳70侧凹陷,通过配线容纳部336、从缺口42延伸的壁部421,能够防止将角度传感器150和与连接器95连接的基板100连接的配线W与设置于下部外壳70侧的减速齿轮组5的各齿轮干涉。
若以这种方式构成,则能够很好地防止配线W与减速齿轮组5的各齿轮相咬。
角度传感器150具有传感器齿轮137和电位计135,所述传感器齿轮137与减速齿轮组5的第四齿轮G4的小径齿轮94b啮合并用于检测输出齿轮Gf的角度位置,所述电位计135将表示传感器齿轮137的角度位置的信号输出,电位计135具有供传感器137的旋转轴138贯通的贯通孔,在将所述传感器齿轮137与小径齿轮94b啮合后,传感器齿轮137的旋转轴138贯通所述贯通孔。
在这种情况下,使传感器齿轮137的旋转轴138贯通插入电位计135的贯通孔,从而设置电位计135。如此一来,需要将配线W的长度变长相当于电位计135能够沿旋转轴138的轴向移动的量,因此在组装电位计135后,配线W会产生松弛。但是,通过以上述方式构成,在缺口42设置壁部421,松弛了的配线W不会靠近减速齿轮组5的齿轮,从而能够防止配线W与减速齿轮组5的齿轮相咬。
中部外壳30在沿轴向分割的模具中由树脂成型。
若以这种方式构成,则能够提高构成缺口42的模具的强度。
电位计135为具有电阻体和可动部的可变电阻,所述电阻体沿传感器齿轮137的旋转轴138周围的周向设置,所述可动部与传感器齿轮137的转动联动地在电阻体上滑动,与电阻体的一端连接的端子、与电阻体的另一端连接的端子以及与所述可动部连接的端子这三个端子与连接器95连接,并被引出到外壳7的外部。
若以这种方式构成,则只要调换施加到电阻体两端的电压的极性,就能够将从与可动部连接的端子输出的电压的方向翻转,因此,在输出轴的一方向的转动使盖体从打开位置朝向关闭位置转动的情况和输出轴的另一方向的转动使盖体从打开位置朝向关闭位置转动的情况的任意一种情况中,只要调换电压的极性,就能够采用同一个角度传感器。
在组装外壳7时,角度传感器150的印制有传感器用的配线的基板151事先通过锡焊与配线W连接。
若以这种方式构成,则由于中部外壳30的缺口42在侧壁部322的侧方开口,因此即使比缺口42大的基板151与配线W连接,也能够可靠地将配线W组装到缺口42内。
另外,在实施方式中,将电机设为直流电机,但是并不限定于此,能够根据控制目的选择步进电机或者其他合适的电机。并且,减速齿轮组5在直流电机2的小齿轮90与输出齿轮Gf之间具有第一齿轮G1至第四齿轮G4并形成为五级的减速机构,但是并不限定于此,可以选择任意的级数。
将与传感器齿轮137啮合并使传感器齿轮137旋转的参照齿轮设为与输出齿轮Gf啮合的第四齿轮G4,也可将第三齿轮G3等更加前级的齿轮作为参照齿轮来与传感器齿轮137啮合。但是,就从输出齿轮Gf至传感器齿轮137的累积齿隙更加小这一点来看,参照齿轮为与输出齿轮Gf啮合的最终级的第四齿轮G4的实施方式更加有利。并且,在实施方式中,作为支轴的轴138b为与传感器齿轮137一体的旋转轴,第四支承轴S4为与第四齿轮G4分体的固定轴,并且输出部件200为与输出齿轮Gf一体并相对于支承轮毂旋转的旋转轴,但是不论支轴是旋转轴还是固定轴,只要被同一部件直接保持即可。
角度传感器150的基板151为具有刚性的基板,但是并不限定于此,例如也可为柔性基板。以西式便器的便座或者便盖以及在上表面设置有盖的洗衣机等的盖体的开闭驱动用齿轮电机为例说明了实施方式,但是本发明也能够应用于冰箱门和其他用途的齿轮电机。
在实施方式中,例示了在组装第一齿轮G1之前,将传感器齿轮137与第四齿轮啮合的情况,这是因为:若组装了第一齿轮G1,则输出齿轮Gf与直流电机2经由减速齿轮组5而直接连接,从而使输出齿轮Gf转动至使该输出齿轮Gf的止挡部257与限制块801(或者限制块802)抵接的传感器组装位置变难。
但是,也可在组装了第一齿轮G1而将输出齿轮Gf与直流电机2经由减速齿轮组5直接连接后,组装传感器齿轮137。在这种情况下,通过在利用直流电机2使输出齿轮Gf转动至传感器组装位置后组装传感器齿轮137,能够在预先规定的指定角度位置组装传感器齿轮137。

Claims (19)

1.一种齿轮电机,其特征在于,
将下部外壳、中部外壳以及上部外壳沿电机的轴向依次重叠而构成主体外壳,所述主体外壳的内部被所述中部外壳划分为所述下部外壳侧和所述上部外壳侧,
所述电机、输出轴以及将所述电机的输出旋转传递到所述输出轴的减速齿轮组被设置于所述主体外壳内的所述下部外壳侧,
检测所述输出轴的旋转位置的角度传感器被设置于所述主体外壳内的所述上部外壳侧,
从所述角度传感器延伸的配线穿过设置于所述中部外壳的缺口,而从所述主体外壳内的所述上部外壳侧引出到所述下部外壳侧,然后与设置于所述下部外壳的信号输出部连接,
并且,通过将所述缺口以在所述中部外壳的侧方开口的方式形成,将从所述角度传感器延伸的配线从所述中部外壳的侧方引出到所述下部外壳侧。
2.根据权利要求1所述的齿轮电机,其特征在于,
所述缺口形成为比所述角度传感器的尺寸小而使所述角度传感器不能通过的尺寸。
3.根据权利要求2所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述中部外壳的所述上部外壳侧的面和所述下部外壳侧的面中的至少一面中,在从所述中部外壳的外周朝向内侧偏移的位置竖立设置有凸缘,所述凸缘沿所述中部外壳的周向设置,
在所述上部外壳和所述下部外壳中,在位于所述中部外壳的设置有凸缘一侧的外壳的外周,沿周向设置有朝向中部外壳侧延伸的侧壁部,
在将具有所述侧壁部的外壳与所述中部外壳重叠时,所述侧壁部与所述中部外壳的凸缘嵌合。
4.根据权利要求3所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述上部外壳和所述下部外壳中,在位于所述中部外壳的设置有凸缘一侧的外壳的侧壁中,在与所述缺口的朝向所述中部外壳的侧方开口的部分对应的位置设置有朝向所述中部外壳侧突出的突片部,
若位于所述中部外壳的设置有凸缘一侧的外壳与所述中部外壳重叠,则所述缺口的朝向所述中部外壳的侧方开口的部分被所述突片部堵塞。
5.根据权利要求4所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述上部外壳和所述下部外壳中,在位于所述中部外壳的设置有凸缘一侧的外壳中,在所述侧壁的内侧设置有朝向远离所述中部外壳的方向凹陷的台阶部,所述台阶部沿所述侧壁的长度方向设置,
若位于所述中部外壳的设置有凸缘一侧的外壳与所述中部外壳重叠,则所述凸缘与所述台阶部在所述轴向上配置于同轴上。
6.根据权利要求4所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述中部外壳的所述下部外壳侧的面设置有从所述缺口的周缘朝向下部外壳底壁侧延伸的壁部,
所述壁部沿所述缺口的周缘中的所述减速齿轮组侧的周缘设置,其中所述减速齿轮组设置于所述下部外壳侧。
7.根据权利要求6所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述壁部的下侧配置有将所述配线与所述信号输出部连接的印刷基板,
所述壁部以比构成所述减速齿轮组的齿轮中的最近位置处的齿部朝向所述下部外壳的底壁侧延伸的方式形成,
所述配线在以下位置与所述印刷基板连接,所述位置隔着所述壁部位于与所述最近位置处的齿部相反的一侧。
8.根据权利要求3所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述中部外壳的所述上部外壳侧的面和所述下部外壳侧的面中,在从所述中部外壳的外周朝向内侧偏移的位置分别竖立设置有凸缘,所述凸缘沿所述中部外壳的周向设置,
在所述上部外壳和所述下部外壳各自的外周,沿周向设置有朝向中部外壳侧延伸的侧壁部,
在所述上部外壳及所述下部外壳与所述中部外壳重叠时,所述侧壁部与所述中部外壳的凸缘嵌合。
9.根据权利要求8所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述上部外壳和所述下部外壳各自的侧壁中,在与所述缺口的朝向所述中部外壳的侧方开口的部分对应的位置设置有朝向所述中部外壳侧突出的突片部,
若所述上部外壳及所述下部外壳与所述中部外壳重叠,则所述缺口的朝向所述中部外壳的侧方开口的部分被所述上部外壳和所述下部外壳各自的所述突片部堵塞。
10.根据权利要求1所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述中部外壳的所述下部外壳侧的面设置有从所述缺口的周缘朝向所述下部外壳的底壁侧延伸的壁部,
所述壁部沿所述缺口的周缘中的所述减速齿轮组侧的周缘设置,其中所述减速齿轮组设置于所述下部外壳侧。
11.根据权利要求10所述的齿轮电机,其特征在于,
所述信号输出部为具有多个端子的连接器,
所述连接器在设置有对象部件的安装部的下部外壳中,将所述多个端子朝向所述上部外壳侧设置。
12.根据权利要求11所述的齿轮电机,其特征在于,
所述连接器的各端子与连接有电机的连接端子的印刷基板连接。
13.根据权利要求12所述的齿轮电机,其特征在于,
所述印刷基板从所述信号输出部形成至所述壁部的下部,从所述角度传感器延伸的所述配线在与设置于所述下部外壳侧的所述减速齿轮组相反一侧的位置与所述印刷基板连接。
14.根据权利要求1所述的齿轮电机,其特征在于,
所述中部外壳具有划分所述上部外壳侧的空间和所述下部外壳侧的空间的划分壁,
在所述划分壁,将从所述传感器的安装部至所述缺口的范围朝向所述下部外壳侧凹陷而形成配线容纳部,
用于将所述角度传感器与所述信号输出部连接的所述配线通过所述配线容纳部和从所述缺口延伸的壁部,避免与设置于所述下部外壳侧的所述减速齿轮组的各齿轮干涉。
15.根据权利要求14所述的齿轮电机,其特征在于,
在所述中部外壳的所述下部外壳侧的面设置有从所述缺口的周缘朝向下部外壳的底壁侧延伸的所述壁部,
在所述壁部的下侧配置有将所述配线与所述信号输出部连接的印刷基板,
所述壁部以比构成所述减速齿轮组的齿轮中的最近位置处的齿部朝向所述下部外壳的底壁侧延伸的方式形成,
所述配线在以下位置与所述印刷基板连接,所述位置隔着所述壁部位于与所述最近位置处的齿部相反的一侧。
16.根据权利要求15所述的齿轮电机,其特征在于,
所述角度传感器是具有电阻体和可动部的可变电阻,所述电阻体沿与所述减速传感器齿轮中的任意一个齿轮啮合的传感器齿轮的旋转轴周围设置,所述可动部与所述传感器齿轮的转动联动地在所述电阻体上滑动,
与所述电阻体的一端连接的端子、与所述电阻体的另一端连接的端子以及与所述可动部连接的端子这三个端子被引出到主体外壳的外部。
17.根据权利要求16所述的齿轮电机,其特征在于,
所述角度传感器具有所述传感器齿轮和输出表示所述传感器齿轮的角度位置的信号的电位计,
所述中部外壳具有供所述传感器齿轮的旋转轴沿所述轴向贯通的贯通孔。
18.根据权利要求17所述的齿轮电机,其特征在于,
所述角度传感器的印制有传感器用的配线的基板通过锡焊而与所述配线连接。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的齿轮电机,其特征在于,
所述中部外壳在被沿所述轴向分割的模具中由树脂成型。
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