CN104823367B - 马达装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种马达装置，在马达装置(1)中，在蜗杆(2)与马达轴(150)之间设置有连接机构(13)的情况下，配置在轴线方向上对蜗杆(2)施力的压缩螺旋弹簧(8)时，在蜗杆侧连接部(26)的周向上分离180°的两处形成有两个第二凸部(28)，在传递部件(5)形成有供两个第二凸部(28)嵌入的第二凹部(52)。在蜗杆(2)的内部与蜗杆(2)同轴状地形成有弹簧配置孔(23)，在将压缩螺旋弹簧(8)配置于弹簧配置孔(23)的状态下，压缩螺旋弹簧(8)位于两个第二凸部(28)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过蜗杆传递马达的旋转的马达装置。
背景技术
在通过蜗杆传递马达的旋转的马达装置中，提出了一种在旋转轴与蜗杆之间配置有压缩螺旋弹簧的结构(参照专利文献1、2)。更具体地说，在专利文献1中提出了如下结构：围绕着位于蜗杆的马达主体侧的端部与连接于马达轴的连接单元之间的轴配置有压缩螺旋弹簧。并且，在专利文献2中提出了如下结构：在蜗杆的位于马达主体侧的端面形成有凹部，在所述凹部的底部与马达轴之间设置有压缩螺旋弹簧。在此，凹部形成得很浅，为不到达在外周面形成有螺旋槽的区域的程度。
专利文献1：日本特开2000-152559号公报
专利文献2：日本专利特许第4085802号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1、2所记载的马达装置中，在制造马达装置时为了消除分别装设马达和蜗杆时的蜗杆的中心轴线与马达轴的中心轴线的错位，优选设置能够在与轴线方向正交的方向上相对移动的连接机构，但在采用了这样的结构时，存在无法确保用于配置压缩螺旋弹簧的空间的问题。
鉴于以上问题，本发明的课题是提供一种即使在蜗杆与马达轴之间设置有连接机构时，也能够配置在轴线方向上对蜗杆施力的压缩螺旋弹簧的马达装置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，在本发明中，马达装置具有：马达，其具有从马达主体突出的马达轴；蜗杆，其通过传递机构与所述马达轴连接，并在外周面形成有螺旋槽；以及蜗轮，其与所述蜗杆啮合，所述马达装置的特征在于，所述传递机构具有传递部件，在所述蜗杆的轴线方向上，所述传递部件在与所述蜗杆的所述马达主体侧的端面对置的位置，将所述马达轴的旋转传递至所述蜗杆，在所述蜗杆的所述马达主体侧的端面和所述传递部件的所述蜗杆侧的端面中的一个端面形成有两个凸部，所述两个凸部在径向上分离的位置朝向所述蜗杆的所述马达主体侧的端面和所述传递部件的所述蜗杆侧的端面中的另一个端面突出，在所述另一个端面形成有与所述凸部卡合的凹部，在所述蜗杆与所述传递部件之间，在所述两个凸部之间配置有压缩螺旋弹簧。
在本发明中，在蜗杆的马达主体侧设置有两个凸部嵌入凹部从而构成连接机构的传递部件，制造马达装置时，能够通过连接机构消除分别装设马达和蜗杆时的蜗杆的中心轴线与马达轴的中心轴线的错位。并且，在蜗杆与传递部件之间配置有压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧朝向与马达主体侧相反的一侧对蜗杆施力。因此，能够限制蜗杆在轴线方向上的位置，并且能够通过压缩螺旋弹簧消除对蜗杆施加的轴向的力的影响。在此，压缩螺旋弹簧配置在构成连接机构的两个凸部之间。因此，即使在蜗杆与传递部件之间设置有连接机构时，也能够配置压缩螺旋弹簧。
在本发明中，优选在所述蜗杆的内部形成有弹簧配置孔，所述弹簧配置孔从所述蜗杆的所述马达主体侧的端面沿所述蜗杆的轴线方向延伸，所述压缩螺旋弹簧配置在所述弹簧配置孔的内部。根据所述结构，即使在使用了匝数多的长压缩螺旋弹簧时，也能够在蜗杆的内部容纳压缩螺旋弹簧的整体或者大致整体，从而减小马达轴与蜗杆之间的空间。
在本发明中，优选所述弹簧配置孔与所述蜗杆同轴地形成。
在本发明中，优选所述蜗杆为树脂制，在所述蜗杆的内部形成有连通孔，所述连通孔在所述弹簧配置孔的与所述马达主体侧相反的一侧同所述弹簧配置孔连通并沿所述轴线方向延伸，所述连通孔的内径比所述弹簧配置孔的内径小。根据所述结构，能够使蜗杆壁薄，所以能够抑制在成型时因树脂的收缩而引起的成型精度的下降。
在本发明中，优选所述弹簧配置孔在所述轴线方向上的尺寸与所述连通孔在所述轴线方向上的尺寸的和比所述压缩螺旋弹簧在所述轴线方向上的尺寸长。
在本发明中，优选在所述弹簧配置孔的与所述连通孔连接的部分形成的环状台阶部成为弹簧支承面，所述弹簧支承面支承所述压缩螺旋弹簧的与所述马达主体侧相反的一侧的端部，所述弹簧支承面的径向的宽度比所述弹簧配置孔的内径与所述压缩螺旋弹簧的直径的差宽。根据所述结构，即使在压缩螺旋弹簧在径向上错位时，压缩螺旋弹簧也呈与弹簧支承面抵接的状态，不易落入连通孔内。所以，能够抑制压缩螺旋弹簧倾斜。
在本发明中，能够采用如下结构：从径向观察所述蜗杆时，所述弹簧配置孔的一部分同所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的范围重叠。根据所述结构，在螺旋槽与蜗轮啮合的范围内，能够抑制在成型时因树脂的收缩而引起的成型精度降低。
在本发明中，也可以采用如下结构：从径向观察所述蜗杆时，所述弹簧支承面位于比所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的范围靠所述马达主体侧的位置。根据所述结构，能够提高螺旋槽与蜗轮啮合的部分的刚性。
在本发明中，优选所述马达装置具有侧压施加机构，所述侧压施加机构朝向与所述蜗轮所在侧相反的一侧按压所述蜗杆。根据所述结构，能够使蜗杆与蜗轮恰当地啮合。
在本发明中，优选所述侧压施加机构设置在所述蜗杆的与所述马达主体侧相反的一侧的端部。根据所述结构，能够在空间充裕的位置设置侧压施加机构。
在本发明中，优选所述侧压施加机构由推力轴承构成，所述推力轴承相对于所述轴线方向倾斜并支承所述蜗杆的与所述马达主体侧相反的一侧的端部。根据所述结构，能够通过简单的结构对蜗杆施加侧压。
在本发明中，优选所述马达装置具有：两个马达侧向心轴承，所述两个马达侧向心轴承在所述马达主体中将所述马达轴支承为能够旋转；以及两个蜗杆侧向心轴承，所述两个蜗杆侧向心轴承将所述蜗杆支承为能够旋转。根据所述结构，能够在制造马达装置时分别装设马达和蜗杆。
在本发明中，优选所述马达装置具有：两个马达侧向心轴承，所述两个马达侧向心轴承在所述马达主体中将所述马达轴支承为能够旋转；以及两个蜗杆侧向心轴承，所述两个蜗杆侧向心轴承将所述蜗杆支承为能够旋转，从径向观察所述蜗杆时，所述两个蜗杆侧向心轴承中，位于所述马达主体侧的蜗杆侧向心轴承设置在与所述弹簧配置孔重叠的位置。根据所述结构，能够使位于马达主体侧的蜗杆侧向心轴承支承成型时成型精度不易因树脂的收缩而下降的位置。
在本发明中，优选所述两个蜗杆侧向心轴承中，位于所述马达主体侧的蜗杆侧向心轴承比位于与所述马达主体侧相反的一侧的蜗杆侧向心轴承离所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的区域远。
发明效果
在本发明中，在蜗杆的马达主体侧设置有两个凸部嵌入凹部从而构成连接机构的传递部件，因此能够通过连接机构消除马达轴与蜗杆的轴心错位。并且，在蜗杆与传递部件之间配置有压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧朝向与马达主体侧相反的一侧对蜗杆施力。因此，能够限制蜗杆在轴线方向上的位置，并且能够通过压缩螺旋弹簧消除对蜗杆施加的轴向的力的影响。在此，压缩螺旋弹簧配置在构成连接机构的两个凸部之间。因此，即使在蜗杆与传递部件之间设置有连接机构时，也能够配置压缩螺旋弹簧。
附图说明
图1是本发明的实施方式一所涉及的马达装置的立体图。
图2是本发明的实施方式一所涉及的马达装置的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式一所涉及的马达装置所使用的马达等的结构的剖视图。
图4是从马达的输出侧观察到的本发明的实施方式一所涉及的马达装置中的马达与蜗杆的连接部分的说明图。
图5是从马达的输出相反侧观察到的本发明的实施方式一所涉及的马达装置中的马达与蜗杆的连接部分的说明图。
图6是本发明的实施方式一所涉及的马达装置所使用的传递部件的说明图。
图7是本发明的实施方式二所涉及的马达装置的说明图。
图8是本发明的实施方式三所涉及的马达装置的说明图。
图9是从马达的输出侧观察到的本发明的实施方式四所涉及的马达装置中的马达与蜗杆的连接部分的说明图。
图10是从马达的输出相反侧观察到的本发明的实施方式四所涉及的马达装置中的马达与蜗杆的连接部分的说明图。
图11是本发明的实施方式四所涉及的马达装置所使用的传递部件的说明图。
具体实施方式
参照附图，对应用了本发明的马达装置的一例进行说明。
[实施方式一]
(整体结构)
图1是本发明的实施方式一所涉及的马达装置的立体图。图2是本发明的实施方式一所涉及的马达装置的俯视图。
图1和图2所示的马达装置1具有：作为驱动源的马达10；传递马达10的旋转的齿轮机构14；通过齿轮机构14传递马达10的旋转的从动部件(未图示)；以及装设有马达10、齿轮机构14和从动部件等的框架6，并使装设或者连接于从动部件的被动部件等产生位移。
齿轮机构14具有：传递马达10的旋转的蜗杆2；以及与蜗杆2啮合的蜗轮3。在蜗杆2的外周面20形成有螺旋槽21，在蜗轮3的大径部31形成有与蜗杆2的螺旋槽21啮合的齿部36。蜗轮3具有与大径部31呈同心状的小径部32，并在小径部32的外周面形成有齿部37。在小径部32形成有供从框架6立起的支轴65嵌入的轴孔320，蜗轮3能够以支轴65为中心进行旋转。优选使用斜齿轮作为蜗轮3。另外，在支轴65的末端部固定有垫片69，并通过垫片69来防止蜗轮3从支轴65脱落。
在所述马达装置1中，在通过蜗杆2将马达10的旋转传递至蜗轮3时，蜗轮3以支轴65为中心顺时针CW或者逆时针CCW旋转。
(马达10的结构)
图3是表示本发明的实施方式一所涉及的马达装置1所使用的马达10等的结构的剖视图。另外，在以下的说明中，在马达轴线方向L(蜗杆2的轴线方向)上，将马达轴150从马达主体110突出的一侧作为输出侧L1，将马达轴150从马达主体110突出的一侧的相反一侧作为输出相反侧L2进行说明。
如图3所示，马达10是步进马达，且具有马达轴150从圆柱状的马达主体110突出的形状。马达主体110具有圆筒状的定子140，在定子140中具有在马达轴线方向L上重叠配置有A相用的定子与B相用的定子的构造。因此，在定子140中，在马达轴线方向L上重叠配置有卷绕了线圈线120的环状的两个线圈骨架102(第一线圈骨架102A与第二线圈骨架102B)，在所述线圈骨架102上分别重叠配置有内定子铁芯103与外定子铁芯104。更具体地说，在第一线圈骨架102A的马达轴线方向L的两侧重叠配置有环状的内定子铁芯103A与截面呈U字形状的外定子铁芯104A，在第二线圈骨架102B的马达轴线方向L的两侧重叠配置有环状的内定子铁芯103B与截面呈U字形状的外定子铁芯104B。在第一线圈骨架102A和第二线圈骨架102B的内周面上，呈内定子铁芯103A、103B与外定子铁芯104A、104B的多个极齿131、141在周向上排列的结构。像这样，构成了具有转子配置孔130的圆筒状的定子140，在定子140的径向内侧同轴状地配置有转子105。另外，在本方式中，外定子铁芯104A、104B形成为截面呈U字形状，外定子铁芯104A、104B分别延伸至线圈线120的径向外侧而构成马达壳体。并且，与线圈骨架102(第一线圈骨架102A和第二线圈骨架102B)一体形成有端子台(未图示)，在保持于所述端子台的端子上连接有基板118。
在转子105中，马达轴150在马达轴线方向L上延伸。在马达轴150的靠近输出相反侧L2的位置固接有圆筒状的衬套156，在衬套156的外周面通过粘接剂等固接有圆筒状的永久磁铁159。在该状态下，永久磁铁159的外周面与定子140的极齿131、141隔着规定的间隔对置。
通过焊接等方法将端板160固定于定子140的输出侧L1，在端板160上形成有供马达轴150的输出侧的向心轴承170(马达侧向心轴承)嵌入的孔166和用于向框架6安装的孔167。在本方式中，在向心轴承170的外周面形成有台阶部171，通过台阶部171与端板160的输出相反侧L2的面抵接来限制向心轴承170向输出侧L1移动。
围绕着马达轴150在向心轴承170与衬套156之间安装有圆环状的垫片176。在所述结构的马达10中，通过向心轴承170限制马达轴150朝向输出侧L1的可动范围。另外，存在省略垫片176的情况。
通过焊接等方法在定子140的输出相反侧L2固定有板180，在板180形成有供马达轴150的输出相反侧L2的向心轴承190(马达侧向心轴承)嵌入的孔186。在本方式中，在向心轴承190的外周面形成有台阶部191，通过台阶部191与板180的输出相反侧L2的面抵接来限制向心轴承190向输出侧L1移动。
围绕着马达轴150在向心轴承190与衬套156之间安装有圆环状的垫片196、197，位于输出相反侧L2的垫片197与向心轴承190的输出侧L1的端面接触。在所述结构的马达10中，通过向心轴承190限制马达轴150朝向输出相反侧L2的可动范围。另外，也可以不是两个垫片196、197，而是一个垫片。
(马达轴150与蜗杆2的连接构造)
图4是从马达10的输出侧L1观察到的本发明的实施方式一所涉及的马达装置1中的马达10与蜗杆2的连接部分的说明图，图4(a)是马达10与蜗杆2的连接部分的立体图，图4(b)是马达10与蜗杆2的连接部分的分解图。图5是从马达10的输出相反侧L2观察到的本发明的实施方式一所涉及的马达装置1中的马达10与蜗杆2的连接部分的说明图，图5(a)是马达10与蜗杆2的连接部分的立体图，图5(b)是马达10与蜗杆2的连接部分的分解图。图6是本发明的实施方式一所涉及的马达装置1所使用的传递部件5的说明图，图6(a)是表示传递部件5的蜗杆2侧的端面与压缩螺旋弹簧8的位置关系的说明图，图6(b)是表示第一凹部的说明图，图6(c)是表示第二凹部的说明图。另外，在图6(a)中以灰色的区域表示第二凹部52。
如图3、图4和图5所示，通过连接机构13(传递机构)连接马达10的马达轴150与蜗杆2，连接机构13为第一连接机构11和第二连接机构12这两节的构造。
更具体地说，在第一连接机构11中，在马达轴150的与马达主体110侧相反的一侧的端部151(末端部)连接有马达侧连接部4(驱动侧连接部)，在蜗杆2的马达主体110侧的端部27连接有与马达侧连接部4结合的传递部件5(从动侧连接部件)。因此，通过马达侧连接部4和传递部件5连接马达轴150与蜗杆2。
马达侧连接部4包括圆盘部41和第一凸部42，第一凸部42在圆盘部41的与马达主体110相反的一侧的端面朝向与马达主体110相反的一侧突出。在马达侧连接部4的中心形成有轴孔43，马达轴150的端部151嵌入轴孔43。在此，在马达轴150的端部151的周向的一部分形成为平坦面152，轴孔43的内周面的周向的一部分形成为平坦面431，通过平坦面152、431相互重叠来防止马达侧连接部4与马达轴150之间的空转。另外，轴孔43贯通圆盘部41和第一凸部42，第一凸部42被轴孔43在长度方向上分割成两个第一凸部42。
传递部件5呈大致圆柱状，在马达主体110侧的端面在整个径向上形成有槽状的第一凹部51，第一凹部51供马达侧连接部4的第一凸部42嵌入。
在像这样构成的第一连接机构11中，第一凹部51在整个径向上延伸，两个第一凸部42嵌入第一凹部51的两端。因此，马达侧连接部4的旋转传递至传递部件5时的损失小。并且，第一凹部51的延伸方向和两个第一凸部42排列的方向是与马达轴线方向L正交的第一方向L51，马达侧连接部4与传递部件5能够在第一方向L51上相对移动。
在构成第二连接机构12时，在传递部件5的与马达主体110侧相反的一侧的端面沿整个径向形成有槽状的第二凹部52，在蜗杆2的端部27形成有嵌入第二凹部52的蜗杆侧连接部26。通过所述第二凹部52和蜗杆侧连接部26构成第二连接机构12。在此，蜗杆侧连接部26由两个第二凸部28构成，两个第二凸部28从蜗杆2的马达主体110的端面292在径向上分离的位置朝向传递部件5的蜗杆2侧的端面突出，两个第二凸部28嵌入第二凹部52的两端。
在本方式中，在蜗杆2的内部与蜗杆2同轴状地形成有弹簧配置孔23，所述弹簧配置孔23在马达主体110侧的端面292开口。因此，在蜗杆2的端面292的弹簧配置孔23的开口的周围，在周向上分离180°的两处形成有朝向马达主体110侧突出的两个第二凸部28，所述两个第二凸部28嵌入传递部件5的第二凹部52。因此，如之后所述的那样，在弹簧配置孔23中配置有压缩螺旋弹簧8的状态下，压缩螺旋弹簧8位于两个第二凸部28之间。
在像这样构成的第二连接机构12中，第二凹部52在整个径向上延伸，两个第二凸部28嵌入第二凹部52的两端，因此传递部件5的旋转传递至蜗杆2时的损失小。并且，第二凹部52的延伸方向和两个第二凸部28排列的方向是与马达轴线方向L正交且与第一方向L51交叉的第二方向L52，蜗杆侧连接部26与传递部件5能够在第二方向L52上相对移动。
在此，第一方向L51(第一凹部51的延伸方向和两个第一凸部42排列的方向)与第二方向L52(第二凹部52的延伸方向和两个第二凸部28排列的方向)在围绕轴线的方向上角度错开90°。因此，传递部件5相对马达侧连接部4能够移动的方向(第一方向L51)与传递部件5相对蜗杆侧连接部26能够移动的方向(第二方向L52)正交。
在所述结构的马达装置1中，若马达10的马达轴150旋转，则第一连接机构11中的马达侧连接部4旋转，马达侧连接部4的旋转通过第一凸部42和第一凹部51传递至传递部件5。并且，传递部件5的旋转通过第二连接机构12的第二凹部52和第二凸部28传递至蜗杆2。在本方式中，马达侧连接部4是树脂，传递部件5是由橡胶等构成的弹性部件。因此，能够通过传递部件5吸收马达轴150旋转时产生的振动。
在本方式中，如图6所示，蜗杆侧连接部26的第二凸部28在马达轴线方向L上的高度H2比传递部件5的第二凹部52在马达轴线方向L上的深度D2小，第二凹部52的深度D2与第二凸部28的高度H2的差比在第二凹部52内的第二凸部28在与第二方向L52正交的第一方向L51上的可动距离E2大。并且，马达侧连接部4的第一凸部42在马达轴线方向L上的高度H1比传递部件5的第一凹部51在马达轴线方向L上的深度D1小，第一凹部51的深度D1与第一凸部42的高度H1的差比在第一凹部51内的第一凸部42在与第一方向L51正交的第二方向L52上的可动距离E1大。
(蜗杆2和压缩螺旋弹簧8的结构)
如图3、图4和图5所示，在本方式的马达装置1中，蜗杆2的外周面20在形成有螺旋槽21的区域的马达轴线方向L上的两侧具有没形成螺旋槽21的区域22、25，蜗杆2在没形成螺旋槽21的区域22、25被向心轴承71、72(蜗杆侧向心轴承)支承为能够旋转。向心轴承71、72分别具有圆筒部711、721和在圆筒部711、721的端部直径扩大的凸缘部712、722，凸缘部712、722被保持于框架6的槽671、672(参照图1和图2)。蜗杆2的与马达主体110相反的一侧的端部291为半球面，所述蜗杆2的端部291被保持于框架6的槽673的板状的推力轴承73支承。
在本方式中，利用形成于蜗杆2的弹簧配置孔23在蜗杆2与马达轴150之间配置有压缩螺旋弹簧8，压缩螺旋弹簧8朝向与马达主体110侧相反的一侧对蜗杆2施力，且朝向马达侧连接部4对传递部件5施力。其结果是，压缩螺旋弹簧8通过传递部件5和马达侧连接部4朝向马达主体110侧对马达轴150施力。
更具体地说，在蜗杆2的内部，弹簧配置孔23是从蜗杆2的马达主体110侧的端面292到在外周面形成有螺旋槽21的位置的深孔，在所述弹簧配置孔23的内部配置有压缩螺旋弹簧8。在该状态下，压缩螺旋弹簧8的一端(与马达主体110相反的一侧)与形成于弹簧配置孔23的内部的台阶部231抵接，并且压缩螺旋弹簧8的另一端(马达主体110侧)与传递部件5抵接。因此，压缩螺旋弹簧8配置在传递部件5同蜗杆2的与传递部件5侧相反的一侧的端部之间。
在本方式中，在传递部件5的与马达主体110相反的一侧的面配置有垫片70，垫片70形成有与第二凹部52重叠的槽状的开口部701，压缩螺旋弹簧8的另一端(马达主体110侧)通过垫片70对传递部件5施力。其结果是，压缩螺旋弹簧8向与马达主体110侧相反的一侧(输出侧L1)对蜗杆2施力，且通过垫片70和连接机构12(传递部件5和马达侧连接部4)向马达主体110侧(输出相反侧L2)对马达轴150施力。在本方式中，垫片70由不锈钢板构成。
在此，因为蜗杆2的位于压缩螺旋弹簧8的径向外侧的两个第二凸部28通过连接机构13与马达轴150连接，因此压缩螺旋弹簧8的内侧呈不存在轴部等的中空状。
在本方式中，蜗杆2为树脂制，在蜗杆2的内部，在弹簧配置孔23的与端面292相反的一侧同弹簧配置孔23连通的连通孔24在轴线方向(马达轴线方向L)上延伸。因此，在蜗杆2中不存在壁厚过大的部分。并且，如图3所示，在从径向观察蜗杆2时，弹簧配置孔23的一部分同螺旋槽21与蜗轮3啮合的范围W0重叠。弹簧配置孔23在马达轴线方向L上的尺寸与连通孔24在马达轴线方向L上的尺寸的和比压缩螺旋弹簧8在马达轴线方向L上的尺寸长。另外，连通孔24是锥形孔，且随着从端面292所在侧离开端面292而内径尺寸连续地缩小。在本方式中，蜗杆2为POM(聚甲醛树脂)制。
在此，连通孔24与弹簧配置孔23相同地形成为与蜗杆2同轴状，连通孔24的内径比弹簧配置孔23的内径小。因此，在弹簧配置孔23中的与连通孔24连接部分形成的台阶部231是环状台阶部，所述台阶部231(环状台阶部)形成弹簧支承面230，弹簧支承面230支承压缩螺旋弹簧8的与马达主体110侧相反的一侧的端部。所述弹簧支承面230的径向宽度比弹簧配置孔23的内径与压缩螺旋弹簧8的直径的差宽。
(本方式的主要的效果)
如上所述，在本方式的马达装置1中，在马达轴150与蜗杆2之间配置有压缩螺旋弹簧8，所述压缩螺旋弹簧8向与马达主体110侧相反的一侧对蜗杆2施力，且向马达主体110侧对马达轴150施力。因此，能够限制蜗杆2在轴线方向(马达轴线方向L)上的位置，并且能够通过压缩螺旋弹簧8消除在传递转矩时蜗轮3对蜗杆2施加的轴向的力的影响。例如，压缩螺旋弹簧8朝向马达主体110侧(输出相反侧L2)对马达轴150和连接机构12施力。因此，蜗杆2逆时针CCW驱动蜗轮3时，或者自从动部件(未图示)侧对蜗轮3施加顺时针CW的按压力时，虽然对蜗杆2作用朝向输出侧L1的按压力，但能够通过压缩螺旋弹簧8消除所述按压力的影响。因此，不易在马达轴150和连接机构13产生轴向的晃动，所以能够抑制振动和杂音的产生。并且，压缩螺旋弹簧8朝向配置在与马达主体110相反的一侧(输出侧L1)的推力轴承73对蜗杆2施力。因此，蜗杆2顺时针CW驱动蜗轮3时，或者自从动部件(未图示)侧对蜗轮3施加逆时针CCW的按压力时，虽然对蜗杆2作用朝向输出相反侧L2的按压力，但能够通过压缩螺旋弹簧8消除所述按压力的影响。因此，能够维持蜗杆2与推力轴承73抵接的状态。所以，不易产生蜗杆2在轴向上的晃动，因此能够抑制振动和杂音的产生。
并且，压缩螺旋弹簧8配置于蜗杆2的弹簧配置孔23，弹簧配置孔23从马达主体110侧的端面292到在外周面形成有螺旋槽21的位置。因此，即使在马达轴150与蜗杆2之间配置有匝数多的长压缩螺旋弹簧8时，也能够在弹簧配置孔23的内部容纳压缩螺旋弹簧8的整体，压缩螺旋弹簧8配置在传递部件5同蜗杆2的与传递部件5侧相反的一侧的端部之间。因此，能够减小马达轴150与蜗杆2之间的空间。即，匝数多的压缩螺旋弹簧8虽然弹簧常数稳定但过长，但是如本方式所示，只要将压缩螺旋弹簧8配置在到达在外周面形成有螺旋槽21的位置的弹簧配置孔23的内部，即使使用了长压缩螺旋弹簧8时，也能够减小马达轴150与蜗杆2之间的空间。
并且，因为压缩螺旋弹簧8的外周面被弹簧配置孔23的内周面包围，所以在压缩螺旋弹簧8弯曲时，压缩螺旋弹簧8不会向外侧偏离。因此，具有压缩螺旋弹簧8的施力方向不易偏离马达轴线方向L的优点。
并且，因为蜗杆2的位于压缩螺旋弹簧8的径向外侧的第二凸部28通过连接机构13与马达轴150连接，因此压缩螺旋弹簧8的内侧为不存在轴部等的中空状态。因此，能够减小压缩螺旋弹簧8的直径尺寸，从而能够在小空间内提高弹簧压力。
并且，蜗杆2为树脂制，在蜗杆2的内部，在弹簧配置孔23的与端面292相反的一侧，与弹簧配置孔23连通的连通孔24在蜗杆2的轴线方向(马达轴线方向L)上延伸。因此，能够使蜗杆2的壁薄，所以能够抑制在成型时因树脂的收缩而引起的成型精度的下降。因此，蜗杆2的外形形状的圆度好，所以被向心轴承71、72支承时，蜗杆2与向心轴承71、72之间的接触精度高。所以，蜗杆2的旋转流畅，因此能够减小振动。
特别是在本方式中，从径向观察蜗杆2时，弹簧配置孔23的一部分同螺旋槽21与蜗轮3啮合的范围重叠。因此，在螺旋槽21与蜗轮3啮合的范围内，能够抑制在成型时因树脂的收缩而引起的成型精度降低。
并且，从径向观察蜗杆2时，两个向心轴承71、72中位于马达主体110侧的向心轴承71被设置在与弹簧配置孔23重叠的位置。因此，能够使向心轴承72支承在成型时成型精度不易因树脂的收缩而降低的地方。
并且，在弹簧配置孔23中的与连通孔24的连接部分形成的环状的台阶部231成为承接压缩螺旋弹簧8的端部的弹簧支承面230，所述弹簧支承面230的径向的宽度比弹簧配置孔23的内径与压缩螺旋弹簧8的直径的差大。因此，即使在压缩螺旋弹簧8在径向上错位时，压缩螺旋弹簧8也呈与弹簧支承面230抵接的状态，不易落入连通孔24内。所以，能够抑制压缩螺旋弹簧8倾斜。
并且，在马达轴150的与马达主体110侧相反一侧的端部151连接有与传递部件5结合的马达侧连接部4，在蜗杆2的马达主体110侧的端部构成有与传递部件5结合的蜗杆侧连接部26。因此，即使在马达轴150与蜗杆2的轴心错位时，也能够通过连接机构13(第一连接机构11和第二连接机构12)消除所述错位。因此，能够以优先保证蜗杆2相对于蜗轮3的位置精度的方式设定蜗杆2的位置(向心轴承71、72的位置)，所以蜗轮3与蜗杆2的啮合精度高。因此，能够减小转矩的传递损失。并且，不易产生因蜗杆2的中心轴线与马达轴150的中心轴线的错位而引起的振动，所以振动不易传递至框架6。并且，不需要在马达轴150与蜗杆2之间设置游隙，所以能够准确地将马达轴150的旋转传递至蜗杆2。所以，能够通过马达10准确地控制从动部件的位置，因此能够将马达装置1构成为用于调整被动部件的朝向的装置。并且，传递部件5是弹性部件，因此能够通过传递部件5的弹性吸收振动。
并且，即使在设置有连接机构13时，压缩螺旋弹簧8也配置在构成蜗杆侧连接部26的两个第二凸部28之间。因此，因此，即使在蜗杆2与传递部件5之间设置有第二连接机构12时，也能够配置压缩螺旋弹簧。
并且，压缩螺旋弹簧8通过垫片70朝向马达侧连接部4对传递部件5施力，其结果是，朝向马达轴150对马达侧连接部4施力。因此，不易在垫片70和连接机构12(传递部件5和马达侧连接部4)产生马达轴线方向L上的晃动，所以能够抑制振动和杂音的产生。
并且，传递部件5的第一凹部51的延伸方向(第一方向L51)与传递部件5的第二凹部52的延伸方向(第二方向L52)在围绕轴线的方向上角度错开90°。因此，能够分别在第一凹部51和第二凹部52的槽方向上消除马达轴150与蜗杆2之间的轴偏心。例如，即使以优先保证蜗杆2相对于蜗轮3的位置精度的方式设定蜗杆2的位置而导致在蜗杆2与马达轴150之间产生轴偏心时，也能够分别在第一凹部51和第二凹部52的槽方向上吸收所述轴偏心。并且，在隔着减振用的橡胶等安装马达主体110时，虽然容易在蜗杆2与马达轴150之间产生轴偏心，但是能够分别在第一凹部51和第二凹部52的槽方向上消除所述轴偏心。
并且，在本方式中，蜗杆侧连接部26的第二凸部28在马达轴线方向L上的高度H2比传递部件5的第二凹部52在马达轴线方向L上的深度D2小。因此，在第二凸部28与第二凹部52的底部之间存在间隙，从而能够抑制因第二凸部28与第二凹部52的底部的抵接而引起的振动和杂音的产生。并且，马达侧连接部4的第一凸部42在马达轴线方向L上的高度H1比传递部件5的第一凹部51在马达轴线方向L上的深度D1小。因此，在第一凸部42与第一凹部51的底部之间存在间隙，从而能够抑制因第一凸部42与第一凹部51的底部的抵接而引起的振动和杂音的产生。
并且，在本方式中，设置有将马达轴150支承为能够旋转的两个向心轴承170、190(马达侧向心轴承)和将蜗杆2支承为能够旋转的两个向心轴承71、72(蜗杆侧向心轴承)。因此，能够在制造马达装置1时分别地装设马达10和蜗杆2。
[实施方式二]
图7是本发明的实施方式二所涉及的马达装置1的说明图。另外，本方式和之后所述的方式的基本结构与实施方式一相同，因此对通用的部分赋予相同的符号并省略对其的说明。
如图7所示，在本方式的马达装置1中设置有产生侧压F的侧压施加机构7，侧压F向与蜗轮3所在侧相反的一侧按压蜗杆2。因此，能够使蜗杆2与蜗轮3恰当地啮合。
在本方式中，侧压施加机构7设置在蜗杆2的与马达主体110侧相反的一侧的端部291。更具体地说，蜗杆2的端部291呈半球面，侧压施加机构7具有推力轴承73，推力轴承73相对于马达轴线方向L倾斜并在马达轴线方向L上支承蜗杆2的端部291。
根据所述结构，能够在蜗杆2的端部291这个空间充裕的位置设置侧压施加机构7。并且，能够通过使推力轴承73倾斜这个简单的结构对蜗杆2施加侧压F。
[实施方式三]
图8是本发明的实施方式三所涉及的马达装置1的说明图。如图8所示，在本方式中，从径向观察蜗杆2时弹簧支承面230位于比螺旋槽21与蜗轮3啮合的范围靠马达主体110侧的位置。因此，从径向观察蜗杆2时，弹簧配置孔23不同螺旋槽21与蜗轮3啮合的范围W0重合。因此，能够提高蜗杆2中的螺旋槽21与蜗轮3啮合的部分的刚性。
在本方式中，两个向心轴承71、72(蜗杆侧向心轴承)中，位于马达主体侧的向心轴承71比向心轴承72离形成有螺旋槽21的区域W1远。即，形成有螺旋槽21区域W1与向心轴承71之间的距离d1比形成有螺旋槽21的区域W1与向心轴承72之间的距离d2长。
并且，两个向心轴承71、72(蜗杆侧向心轴承)中，位于马达主体侧的向心轴承71比向心轴承72离螺旋槽21与蜗轮3啮合的区域W0远。即，螺旋槽21与蜗轮3啮合的区域W0同向心轴承71之间的距离d3比螺旋槽21与蜗轮3啮合的区域W0同向心轴承72之间的距离d4长。
[实施方式四]
图9是从马达10的输出侧L1观察到的本发明的实施方式四所涉及的马达装置1中的马达10与蜗杆2的连接部分的说明图，图9(a)是马达10与蜗杆2的连接部分的立体图，图9(b)是马达10与蜗杆2的连接部分的分解图。图10是从马达10的输出相反侧L2观察到的本发明的实施方式四所涉及的马达装置1中的马达10与蜗杆2的连接部分的说明图，图10(a)是马达10与蜗杆2的连接部分的立体图，图10(b)是马达10与蜗杆2的连接部分的分解图。图11是本发明的实施方式四所涉及的马达装置1所使用的传递部件5的说明图，图11(a)是表示传递部件5的蜗杆2侧的端面与压缩螺旋弹簧8之间的位置关系的说明图，图11(b)是表示第一凹部的说明图，图11(c)是表示第二凹部的说明图。另外，在图11(a)中以灰色的区域表示第二凹部52。
如图9和图10所示，在本方式中，与实施方式一相同地，马达10的马达轴150与蜗杆2是通过连接机构13(传递机构)连接的，连接机构13为第一连接机构11和第二连接机构12这两节的构造。
在第一连接机构11中，在马达轴150的与马达主体110侧相反的一侧的端部151(末端部)连接有马达侧连接部4，在蜗杆2的马达主体110侧的端部27连接有与马达侧连接部4结合的传递部件5。因此，马达轴150与蜗杆2是通过马达侧连接部4和传递部件5连接的。马达侧连接部4具有朝向与马达主体110相反的一侧突出的第一凸部42。传递部件5在马达主体110侧的端面在整个径向上形成有槽状的第一凹部51，马达侧连接部4的第一凸部42嵌入第一凹部51。
在第二连接机构12中，在传递部件5的与马达主体110侧相反的一侧的端面，在整个径向上形成有槽状的第二凹部52，在蜗杆2的端部27形成有嵌入第二凹部52的蜗杆侧连接部26。蜗杆侧连接部26由两个第二凸部28构成，两个第二凸部28在蜗杆2的马达主体110侧的端面292从在径向上分离的位置朝向传递部件5的蜗杆2侧的端面突出，且两个第二凸部28嵌入第二凹部52。
在蜗杆2的内部与蜗杆2呈同轴状地形成有弹簧配置孔23，在蜗杆2的端面292的周向上分离180°的两处，围绕弹簧配置孔23的开口形成有朝向马达主体110侧突出的两个第二凸部28。因此，在将压缩螺旋弹簧8配置于弹簧配置孔23的状态下，压缩螺旋弹簧8位于两个第二凸部28之间。
在本方式中，没有设置参照图4等说明了的垫片70，压缩螺旋弹簧8的与传递部件5侧相反的一侧的一端在弹簧配置孔23的内部与蜗杆2直接抵接，压缩螺旋弹簧8的传递部件5侧的另一端与传递部件5的蜗杆2侧的端面直接抵接。因此，同在压缩螺旋弹簧8与传递部件5之间或者在压缩螺旋弹簧8与蜗杆2之间存在其他的部件的情况相比，不易产生振动。
在本方式中，如图9和图11所示，传递部件5的蜗杆侧的端面在夹着压缩螺旋弹簧8抵接的位置的中心并在第二方向L52上分离的位置形成有两个第二凹部52，形成于蜗杆2的第二凸部28分别嵌入两个第二凹部52。并且，压缩螺旋弹簧8横跨两个第二凹部52与传递部件5抵接。因此，第二凹部52在压缩螺旋弹簧8抵接的部分的内侧中断。因此，即使在压缩螺旋弹簧8的位置在径向上错位时，压缩螺旋弹簧8的端部也不易进入第二凹部52。所以，能够抑制压缩螺旋弹簧8倾斜。
另外。如图11所示，在本方式中，与实施方式一相同地，蜗杆侧连接部26的第二凸部28在马达轴线方向L上的高度H2比传递部件5的第二凹部52在马达轴线方向L上的深度D2小，第二凹部52的深度D2与第二凸部28的高度H2的差比在第二凹部52内的第二凸部28在与第二方向L52正交的第一方向L51上的可动距离E2大。并且，马达侧连接部4的第一凸部42在马达轴线方向L上的高度H1比传递部件5的第一凹部51在马达轴线方向L上的深度D1小，第一凹部51的深度D1与第一凸部42的高度H1的差比在第一凹部51内的第一凸部42在与第一方向L51正交的第二方向L52上的可动距离E1大。
再者，在图9和图10中，本方式中的马达主体110在与图1和图2所示的框架6之间夹持有由橡胶制的零件构成的弹性体165，并固定于框架6。更具体地说，在通过焊接等方法固定于马达主体110的输出侧L1的端板160中，向框架6安装用的孔167形成为切口状。并且，弹性体165呈圆筒状，且在外周面的马达轴线方向L上的中央形成有周槽165a。因此，在将弹性体165安装在端板160的孔167中的状态下，呈孔167的内周缘嵌入周槽165a的状态。因此，只要在从弹性体165的输出相反侧L2隔着垫片162将螺钉163插通弹性体165后，将螺钉163固定于框架6，便能够以在与框架6之间夹持弹性体165的方式固定端板160。因此，马达主体110以在与框架6之间夹持弹性体165的方式固定于框架6。根据所述结构，振动不易传递至框架6。
[其他的实施方式]
在上述实施方式中，马达侧连接部4具有第一凸部42，在传递部件5形成有供第一凸部42嵌入的第一凹部51，但也可以是传递部件5具有第一凸部，在马达侧连接部4形成有供第一凸部42嵌入的第一凹部的结构。并且，在上述实施方式中，蜗杆侧连接部26具有第二凸部28，在传递部件5形成有供第二凸部28嵌入的第二凹部52，但也可以是传递部件5具有第二凸部，在蜗杆侧连接部26形成有供第二凸部嵌入的第二凹部的结构。
在上述实施方式中，采用了将压缩螺旋弹簧8的整体容纳于蜗杆2的弹簧配置孔23的结构，但只要弹簧配置孔23到达蜗杆2的在外周面形成有螺旋槽21的位置，也可以是压缩螺旋弹簧8的一部分从弹簧配置孔23露出的结构。
在上述实施方式中，蜗杆2是树脂制的，但也可以由其他的材料构成。并且，蜗杆2的轴与螺旋槽也可以由不同的零件构成。
并且，在上述实施方式中，作为马达10使用了步进马达，但也可以使用其他的无刷马达或者有刷马达等。
根据本发明，能够提供一种马达装置，所述马达装置能够通过压缩螺旋弹簧限制蜗杆在轴线方向上的位置，并通过压缩螺旋弹簧消除施加于蜗杆的轴向的力的影响。并且，因为压缩螺旋弹簧配置在构成连接机构的两个凸部之间，因此即使在蜗杆与传递部件之间设置有连接机构时，也能够提供一种配置有压缩螺旋弹簧的马达装置。
Claims (11)
1.一种马达装置，其具有：
马达，其具有从马达主体突出的马达轴；
蜗杆，其通过传递机构与所述马达轴连接，并在外周面形成有螺旋槽；以及
蜗轮，其与所述蜗杆啮合，
所述马达装置的特征在于，
所述传递机构具有传递部件，在所述蜗杆的轴线方向上，所述传递部件在与所述蜗杆的所述马达主体侧的端面对置的位置，将所述马达轴的旋转传递至所述蜗杆，
在所述蜗杆的所述马达主体侧的端面和所述传递部件的所述蜗杆侧的端面中的一个端面形成有两个凸部，所述两个凸部在径向上分离的位置朝向所述蜗杆的所述马达主体侧的端面和所述传递部件的所述蜗杆侧的端面中的另一个端面突出，在所述另一个端面形成有与所述凸部卡合的凹部，
在所述蜗杆与所述传递部件之间，在所述两个凸部之间配置有压缩螺旋弹簧，
在所述蜗杆的内部形成有弹簧配置孔，所述弹簧配置孔从所述蜗杆的所述马达主体侧的端面沿所述蜗杆的轴线方向延伸，
所述压缩螺旋弹簧配置在所述弹簧配置孔的内部，
所述弹簧配置孔与所述蜗杆同轴地形成，
所述蜗杆为树脂制，
在所述蜗杆的内部形成有连通孔，所述连通孔在所述弹簧配置孔的与所述马达主体侧相反的一侧同所述弹簧配置孔连通并沿所述轴线方向延伸，
所述连通孔的内径比所述弹簧配置孔的内径小。
2.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，
所述弹簧配置孔在所述轴线方向上的尺寸与所述连通孔在所述轴线方向上的尺寸的和比所述压缩螺旋弹簧在所述轴线方向上的尺寸长。
3.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，
在所述弹簧配置孔的与所述连通孔连接的部分形成的环状台阶部成为弹簧支承面，所述弹簧支承面支承所述压缩螺旋弹簧的与所述马达主体侧相反的一侧的端部，
所述弹簧支承面的径向的宽度比所述弹簧配置孔的内径与所述压缩螺旋弹簧的直径的差宽。
4.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，
从径向观察所述蜗杆时，所述弹簧配置孔的一部分同所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的范围重叠。
5.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，
从径向观察所述蜗杆时，所述弹簧支承面位于比所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的范围靠所述马达主体侧的位置。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的马达装置，其特征在于，
所述马达装置具有侧压施加机构，所述侧压施加机构朝向与所述蜗轮所在侧相反的一侧按压所述蜗杆。
7.根据权利要求6所述的马达装置，其特征在于，
所述侧压施加机构设置在所述蜗杆的与所述马达主体侧相反的一侧的端部。
8.根据权利要求7所述的马达装置，其特征在于，
所述侧压施加机构由推力轴承构成，所述推力轴承相对于所述轴线方向倾斜并支承所述蜗杆的与所述马达主体侧相反的一侧的端部。
9.根据权利要求1至5中的任一项所述的马达装置，其特征在于，
所述马达装置具有：两个马达侧向心轴承，所述两个马达侧向心轴承在所述马达主体中将所述马达轴支承为能够旋转；以及两个蜗杆侧向心轴承，所述两个蜗杆侧向心轴承将所述蜗杆支承为能够旋转。
10.根据权利要求1至5中的任一项所述的马达装置，其特征在于，
所述马达装置具有：两个马达侧向心轴承，所述两个马达侧向心轴承在所述马达主体中将所述马达轴支承为能够旋转；以及两个蜗杆侧向心轴承，所述两个蜗杆侧向心轴承将所述蜗杆支承为能够旋转，
从径向观察所述蜗杆时，所述两个蜗杆侧向心轴承中，位于所述马达主体侧的蜗杆侧向心轴承设置在与所述弹簧配置孔重叠的位置。
11.根据权利要求9所述的马达装置，其特征在于，
所述两个蜗杆侧向心轴承中，位于所述马达主体侧的蜗杆侧向心轴承比位于与所述马达主体侧相反的一侧的蜗杆侧向心轴承离所述螺旋槽与所述蜗轮啮合的区域远。
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