CN104847849B - 动力传输齿轮单元以及车辆仪表 - Google Patents
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Abstract
提供了一种动力传输齿轮单元以及车辆仪表。半球状突起突出地设置在转子齿轮和小齿轮的齿部的端表面中,在传输齿轮系中互相啮合的转子齿轮与中间齿轮的大齿轮之间,以及在中间齿轮的小齿轮与输出齿轮之间,该转子齿轮和小齿轮具有更小的齿轮齿数。从而,当在将转子齿轮和输出齿轮容纳之后,将中间齿轮容纳在壳体中时,大齿轮骑跨在转子齿轮上或者小齿轮骑跨在输出齿轮上的情况下,能够仅通过将轻微的震动施加到壳体而消除它们的骑跨状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力传输齿轮单元,该动力传输齿轮单元使用齿轮系传输动力。
背景技术
例如,根据测量值利用指针指示刻度点的车辆仪表的一个仪表被构造成使用内部装置作为指针的驱动源,该内部装置利用加速齿轮系加速步进电机的旋转动力并且将动力传输到指针(JP 2001-327149A)。
发明内容
当组装了这样的内部装置时,构造齿轮系的多个齿轮利用自动组装机容纳在内部装置的壳体中,使得其每个旋转轴是平行的。此时,在容纳在内部装置的壳体中的多个齿轮中,当将要啮合的两个齿轮的齿部的位置在旋转方向上互相重合时,一个齿轮的齿部被另一个齿轮的齿部骑跨,使得两个齿部都没有啮合。
从而,容纳在内部装置的壳体中的多个齿轮以如下方式而构成:使得在每个齿轮都容纳在壳体中之后,利用自动组装机将震动施加到壳体,使得另一个齿轮关于一个齿轮相对旋转并且移动,另一个齿轮的齿部下落而插入一个齿轮的两个相邻的齿部之间,并且从而使壳体中的齿轮啮合。
然而,另一个齿轮的齿部利用震动下落而插入另一个齿轮已经骑跨的一个齿轮的齿部之间所用的时间根据齿轮的种类或者布置、骑跨状态等而变化。因此,存在即使在施加震动一定时间段之后,由于超时却没有到达啮合状态,自动组装机发生错误或者停止的情况。在该情况下,生产率显著下降。
已经鉴于上述情况而做出本发明,本发明的目的是提供一种动力传输齿轮单元,其使得当带有安置成互相平行的旋转轴的多个齿轮从每个旋转轴方向容纳在壳体中时,能够使齿轮容易地啮合,并且提供一种使用该动力传输齿轮单元的合适的车辆仪表。
在本发明的第一方面中,提供一种动力传输齿轮单元,包括:壳体;以及多个齿轮,该多个齿轮具有被安置成互相平行的旋转轴,所述多个齿轮容纳在所述壳体中,其中所述多个齿轮从每个旋转轴方向容纳在所述壳体中,在所述壳体内部将要互相啮合的一对所述齿轮,在至少一个齿轮的端表面中的齿部的端表面部分中设置有加工部,所述加工部被构造成:在所述一个齿轮的旋转方向上,使所述端表面部分的平坦部的尺寸比所述齿部的轮廓线短,并且所述加工部设置在与所述一对齿轮之中的另一个齿轮的齿部相啮合的所述一个齿轮的所述齿部在所述一个齿轮的径向上与所述另一个齿轮的所述齿部重叠的位置处。
当组装其中用于动力传输的多个齿轮容纳在壳体中的动力传输齿轮单元时,该动力传输齿轮单元通过从每个旋转轴方向使将要互相啮合的一对齿轮一个接一个地容纳在壳体中而构成。在该情况下,由于只要两个齿轮的齿部的位置在旋转方向上互相偏离,则后容纳的齿轮安置在旋转轴方向上的、与先安置的齿轮相同的位置处,所以一对齿轮被容纳使得两个齿轮的齿部互相啮合。
然而,当两个齿轮的齿部的位置在旋转方向上互相重合时,后容纳的齿轮骑跨在先容纳的齿轮的齿部上,并且从而后容纳的齿轮没有安置在旋转方向上与先容纳的齿轮相同的位置处,使得两个齿轮的齿部都未互相啮合。
从而,在根据本发明的动力传输齿轮单元中,通过在一个齿轮的齿部的端表面部分中设置加工部,齿部的端表面部分的平坦部的尺寸形成为在一个齿轮的旋转方向上比齿部的轮廓线更短。
这样的加工部可以通过加工而形成,例如,将齿部的端表面的一部分切除,以使平坦部的尺寸比齿部的轮廓线短,并且剩余的端表面部分形成为齿部在旋转轴方向上的末端。可选择地,例如,加工部可以通过如下加工而形成:设置从齿部的端表面在旋转轴方向突出的突起,以利用突起的长度来减小端表面的平坦部的尺寸。
当这样的加工部设置在一个齿轮的齿部的端表面中时,另一个齿轮的齿部可以仅在一个齿轮的旋转方向上的加工部的尺寸的范围内骑跨在一个齿轮的齿部的端表面上。即使另一个齿轮的齿部骑跨在一个齿轮的齿部上,只要在一个齿轮的旋转方向上使与一个齿轮的相对位置以比齿部的轮廓线短的加工部的尺寸的长度偏离,也能够确实地消除骑跨的状态。
因此,当一对齿轮顺次地容纳在壳体中时,后容纳的齿轮的齿部很难骑跨在先容纳的齿轮的齿部上。另外,即使当后容纳的齿轮的齿部骑跨在先容纳的齿轮的齿部上,也能够利用齿轮的稍微的相对移动而消除该骑跨状态。
因此,使得当具有安置成互相平行的旋转轴的多个齿轮从每个旋转轴方向容纳在壳体中时,能够使齿轮容易地互相啮合,使得,例如,能够利用自动组装机实现将每个齿轮容纳在壳体中并且使它们啮合的操作的自动化。
加工部可以包括在旋转轴方向上的末端处的弧形表面。
根据动力传输齿轮单元的这样的加工部,当另一个齿轮的齿部从旋转轴方向抵接在一个齿轮的齿部的端表面上时,另一个齿轮的齿部在旋转轴方向上以点接触的状态抵接在加工部的末端的弧形表面上。
因此,当另一个齿轮的齿部骑跨在一个齿轮的齿部上时,通过减小由于两个齿轮之间的接触的摩擦力,而使得齿轮利用震动而在旋转方向上容易地相对移动,从而使齿部的骑跨状态能够容易地消除,而能够在将齿轮容纳在壳体中时,使齿轮容易地互相啮合。
加工部可以包括设置成从一个齿轮的齿部中与旋转轴方向垂直的端表面突出的突起。
根据这样的动力传输齿轮单元,为了将加工部设置到一个齿轮的齿部,新设置从齿部的端表面突出的突起,而没有加工齿部本身。
因此,能够通过设置如下结构来维持作为的齿轮的动力传输性能:在一个齿轮的齿部与另一个齿轮的齿部啮合的状态下,将两个齿部形成为使得每个齿部都沿着旋转轴方向的整个长度与作为另一方的齿部啮合。
所述一个齿轮可以具有比所述一对齿轮中的另一个齿轮更小的齿轮齿数。
根据这样的动力传输齿轮单元,当互相啮合的一对齿轮具有互相不同的齿数时,能够减少将在齿轮中设置的加工部的数量,并且从而与在具有更多的齿轮齿数的齿轮的齿部的端表面中设置加工部的情况相比,通过在具有更少的齿轮齿数的齿轮的齿部的端表面中设置加工部而抑制加工部的制造成本。
在本发明的第二方面中,提供了一种车辆仪表,包括:指针;步进电机,该步进电机用于旋转地驱动所述指针;以及刻度盘,该刻度盘利用所述指针指示对应于测量值的刻度,其中根据本发明的第一方面所述的动力传输齿轮单元被用于将动力从所述步进电机传输到所述指针,并且与所述步进电机的磁转子一体地旋转的转子齿轮、与所述转子齿轮啮合的中间齿轮以及与所述中间齿轮啮合并且连接到所述指针的输出齿轮通过设置在所述动力传输齿轮单元中的所述多个齿轮而构成。
根据这样的车辆仪表,能够获得与本发明的第一方面的动力传输齿轮单元可以获得的相似的效果。
根据本发明,当具有安置成互相平行的旋转轴的多个齿轮从每个旋转轴方向容纳在壳体中时齿轮能够容易地啮合,使得例如,能够实现利用自动组装机将每个齿轮容纳在壳体中并且使得它们啮合的操作的自动化。
附图说明
图1是采用本发明的初始化驱动装置的根据本发明的实施例的车辆仪表的前视图。
图2是示出图1中所示的内部装置单元的壳体内部的构造的透视图。
图3是示出图2中所示的步进电机的示意构造的说明图。
图4是示出形成在图3所示的转子齿轮的端表面中的突起的主要部分的放大透视图。
图5是沿着图2的线A-A截取的截面图。
图6是从后侧观看图2的传输齿轮系的齿轮的啮合状态的透视图。
图7是示出图1中所示的内部装置单元的组装步骤的透视图。
图8是沿着图7的线B-B截取的截面图。
图9是示出在磁转子与转子齿轮容纳在壳体中的过程中产生的壳体内部的状态的截面图。
图10是示出在磁转子与转子齿轮容纳在壳体中的过程中产生的壳体内部的所述状态的截面图。
图11是示出将在图2的传输齿轮系的齿轮的齿部的端表面中设置的加工部的另一个实例的说明图。
具体实施方式
将通过参考附图描述根据本发明的车辆仪表的初始化驱动装置的实施例。
图1是根据本发明的初始化驱动装置的实施例的车辆仪表的前视图。图1中,由编号1表示的转数表是根据采用了本发明的动力传输齿轮单元的车辆仪表的实施例的一种转速表,并且该转数表与车速表、档位指示器、警告灯等(未示出)一起构成组合仪表单元(未示出)。在车辆的仪表板中安装该组合仪表单元,并且转数表1显示车辆的发动机的转速。
转数表1包括:刻度盘5,该宽度盘5的周围由面板3覆盖;和发光型指针9,该发光型指针9安置在刻度板5的前方并且指示表示发动机的转速的刻度盘5的刻度7。指针9由安置在刻度盘5的后方处的内部装置单元11旋转地驱动。
如图2的透视图中所示,通过在壳体13中容纳步进电机15和用于动力传输的传输齿轮系17而构成内部装置单元11(对应于权利要求中的动力传输齿轮单元)。容纳步进电机15和传输齿轮系17的壳体13的上部开口由盖(未示出)封闭。
如图3的说明图中所示,步进电机15包括保持两个定子线圈15a和15b的轭15c以及NS极在其中交替地磁化的磁转子15d。磁转子15d被构造成:通过利用具有适当相位差的脉冲信号而使得励磁电流在两个定子线圈15a和15b的每个定子线圈中流动以激励定子线圈,而在正反各个方向中以一定节距旋转。
图2中所示的传输齿轮系17包括转子齿轮17a、中间齿轮17d以及输出齿轮17j。
转子齿轮17a(对应于权利要求中的一个齿轮)与步进电机15的磁转子15d一体地形成在相同的旋转轴上,并且与磁转子15d一起旋转。如图4的主要部分的放大透视图中所示,半球状突起17c(对应于权利要求中的加工部)形成在转子齿轮17a的每个齿部17b的端表面(对应于权利要求中的一个齿轮的端表面中的齿部的端表面部分)中,该转子齿轮17a的每个齿部17b在与转子齿轮17a的旋转轴方向垂直的方向上延伸。
如作为沿着图2的线A-A截取的截面图的图5中所示,转子齿轮17a由在壳体13中直立设置的转子轴13a(对应于权利要求中的旋转轴)所保持,以与磁转子15d一体地旋转。
中间齿轮17d是其中大齿轮17e(对应于权利要求中的另一个齿轮)和小齿轮17g(对应于权利要求中的一个齿轮)一体地形成在相同的旋转轴上的二级齿轮。在容纳转子齿轮17a(磁转子15d)和输出齿轮17j之后,中间齿轮17d从小齿轮17g侧容纳在壳体13中,并且被在壳体13中直立地设置成与转子轴13a平行的中间轴13b(对应于权利要求中的旋转轴)以可旋转的方式保持。在该状态下,中间齿轮17d的大齿轮17e与具有比大齿轮17e更少的齿轮齿数的转子齿轮17a相啮合。
此处,转子齿轮17a的齿部17b的突起17c设置在如下位置:在该位置处,与中间齿轮17d的大齿轮17e的齿部17f(参见图8)相啮合的转子齿轮17a的齿部17b在转子齿轮17a的径向上与中间齿轮17d的齿部17f重叠。
顺便提及,如图6的透视图中所示,半球状突起17i(对应于加工部)形成在小齿轮17g的每个齿部17h的端表面(对应于权利要求中的一个齿轮的端表面中的齿部的端表面部分)中,该小齿轮17g的每个齿部17h在与中间齿轮17d的旋转轴方向垂直的方向上延伸。
如图5中所示,输出齿轮17j(对应于权利要求中的另一个齿轮)以一体的方式包括旋转轴17k(对应于权利要求中的旋转轴)。如图2中所示,锯齿17l形成在旋转轴17k的末端中,并且指针9的基部9a(参见图1)压嵌到锯齿17l的部分中。压嵌的指针9的基部9a通过锯齿17l绕旋转轴17k旋转停止。
如图5中所示,容纳在壳体13中的输出轴17j的旋转轴17k由壳体13可旋转地保持。在该状态下,如图6中所示,输出齿轮17j与中间齿轮17d的小齿轮17g相啮合,相比于稍后容纳在壳体13中的中间齿轮17d的大齿轮17e的背侧中的输出齿轮17j,该中间齿轮17d的小齿轮17g具有更少的齿轮齿数。
此处,中间齿轮17d的(小齿轮17g的)齿部17h的突起17i设置在如下位置中:在该位置处,与输出齿轮17j的齿部17m相啮合的小齿轮17g的齿部17h在中间齿轮17d(小齿轮17g)的径向上与输出齿轮17j的齿部17m重叠。
接着,将通过参考图7至10描述内部装置单元11的组装步骤。
首先,保持两个定子线圈15a和15b的轭15c与磁转子15d两者,以及转子齿轮17a与输出齿轮17j两者都分别容纳在壳体13中。
在图7的透视图中,示出了如下情况:轭15c和输出齿轮17j首先容纳在壳体13中,并且随后磁转子15d(转子齿轮17a)容纳在壳体13中。然而,轭15c、磁转子15d(转子齿轮17a)和输出齿轮17j容纳到壳体13中的顺序是任意的。
在图7的所示的步骤的实例中,如作为沿着图7的线B-B截取的截面图的图8中所示,与磁转子15d在相同轴上一体化的转子齿轮17a从磁转子15d侧安装,以由转子轴13a可旋转地保持,而后该转子齿轮17a容纳在壳体13中。随后,中间齿轮17d从小齿轮17g侧安装以由中间轴13b可旋转地保持,而后该中间齿轮17d容纳在壳体13中。
当安装到中间轴13b的中间齿轮17d朝着中间轴13b的根部移动以容纳在壳体13中时,如图9的截面图所示,在中间轴13b的轴向上,小齿轮17g的齿部17h的突起17i的末端到达与输出齿轮17j的齿部17m的端表面到达的位置相同的位置。
此处,当在中间齿轮17d的旋转方向上,小齿轮17g的齿部17h位于输出齿轮17j的两个相邻的齿部17m之间时,齿部17h插入两个相邻的齿部17m之间,以使得中间齿轮17d能够进一步朝着中间轴13b的根部移动,并且因此,小齿轮17g与输出齿轮17j相啮合。
然而,当小齿轮17g的齿部17h处于从输出齿轮17j的两个相邻齿部17m之间的部分偏离的位置处时,小齿轮17g的齿部17h的至少一部分骑跨在齿部17m的端表面上,该齿部17m的端表面在与输出齿轮17j的旋转轴17k垂直的方向上延伸。然后,中间齿轮17d不会进一步朝着中间轴13b的根部移动,并且因此,小齿轮17g未与输出齿轮17j啮合。
此时,当突起17i没有设置成从小齿轮17g的齿部17h的端表面突出时,小齿轮17g的齿部17h的端表面与输出齿轮17j的齿部17m的端表面表面接触,使得根据接触面积的摩擦力施加在将要相对旋转的中间齿轮17d与输出齿轮17j之间。因此,为了消除小齿轮17g对输出齿轮17j的骑跨,需要在中间齿轮17d与输出齿轮17j相对旋转的方向上施加诸如震动的外力,该外力超过根据齿部17h与17m两者的端表面之间的接触面积的摩擦力。
对此,在根据该实施例的内部装置单元11中,突起17i突出地设置在如下位置:在该位置处,中间齿轮17d的小齿轮17g的齿部17h的端表面在中间齿轮17d(小齿轮17g)的径向上与输出齿轮17j的齿部17m重叠。从而,当在将小齿轮17g和输出齿轮17j容纳在壳体13中的组装时,小齿轮17g的齿部17h的位置从输出齿轮17j的两个相邻齿部17m之间的部分偏离时,小齿轮17g的齿部17h的突起17i的末端或者突起17i周围的端表面抵接在输出齿轮17j的齿部17m的端表面上。可选择地,小齿轮17g的齿部17h的突起17i的末端以外的弧形侧表面抵接在输出齿轮17j的齿部17m的周围上。
其中,当齿部17h的突起17i的侧表面抵接在输出齿轮17j的齿部17m的周围上时,中间齿轮17d和输出齿轮17j相对旋转,同时齿部17m的周围的接触部从齿部17h的突起17i的末端侧移动到根部侧。然后,结果,小齿轮17g的齿部17h的突起17i周围的端表面抵接在输出齿轮17j的齿部17m的端表面上。
从而,当小齿轮17g的齿部17h骑跨在输出齿轮17j的齿部17m的端表面上时,最终,小齿轮17g的齿部17h的突起17i的末端或者突起17i周围的端表面抵接在输出齿轮17j的齿部17m的端表面上。
此外,当输出齿轮17j的齿部17m的端表面与小齿轮17g的齿部17h的突起17i的末端接触时,由于该接触是点接触,所以两者之间的接触面积是非常小的。从而,根据点接触的面积,施加在相对旋转的中间齿轮17d与输出齿轮17j之间的摩擦力是小的。因此,如果在中间齿轮17d与输出齿轮17j相对旋转的方向上施加诸如震动的、超过根据点接触面积的小的摩擦力的外力,就能够消除小齿轮17g对输出齿轮17j的骑跨。
另外,当输出齿轮17j的齿部17m的端表面与小齿轮17g的齿部17h的突起17i周围的端表面接触时,该两端表面是表面接触。然而,与输出齿轮17j的齿部17m的端表面表面接触的小齿轮17g的齿部17h的端表面的范围仅限于突起17i周围的部分。因此,在中间齿轮17d的旋转方向上,小齿轮17g的齿部17h的端表面中的平坦部的尺寸比齿部17h的轮廓线短。
因此,与突起17i没有突出地设置在齿部17h的端表面中的情况相比,两个端表面之间的接触面积和在中间齿轮17d的旋转方向上小齿轮17g对输出齿轮17j的骑跨宽度被限制为小的。因此,如果在中间齿轮17d与输出齿轮17j相对旋转的方向上施加诸如震动的、超过根据这样受限制的接触面积的摩擦力的外力,就能够消除小齿轮17g对输出齿轮17j的骑跨。
以该方式,消除了小齿轮17g对输出齿轮17j的骑跨,并且小齿轮17g的齿部17h插入在输出齿轮17j的两个相邻齿部17m之间,使得小齿轮17g与输出齿轮17j啮合。此时,如图10的截面图中所示,大齿轮17e的齿部17f的端表面在中间轴13b的轴向上到达与转子齿轮17a的齿部17b的突起17c的末端相同的位置。
此处,当在中间齿轮17d的旋转方向上,大齿轮17e的齿部17f位于转子齿轮17a的两个相邻的齿部17b之间时,齿部17f插入两个相邻的齿部17b之间,使得中间齿轮17d能够朝着中间轴13b的根部进一步移动,并且因此,大齿轮17e与转子齿轮17a啮合。
然而,当大齿轮17e的齿部17f位于从转子齿轮17a的两个相邻的齿部17b之间的部分偏离的位置处时,大齿轮17e的齿部17f的端表面骑跨在转子齿轮17a的齿部17b的至少一部分上。然后,中间齿轮17d不会进一步朝着中间轴13b的根部移动,使得大齿轮17e不与转子齿轮17a啮合。
此时,当突起17c没有突出地设置在转子齿轮17a的齿部17b的端表面中时,大齿轮17e的齿部17f的端表面与转子齿轮17a的齿部17b的端表面表面接触,使得将根据接触面积的摩擦力施加在相对旋转的转子齿轮17a与中间齿轮17d之间。因此,为了消除大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨,需要在转子齿轮17a与中间齿轮17d相对旋转的方向上施加诸如震动的外力,该外力超过根据齿部17b与17f两者的端表面之间的接触面积的摩擦力。
对此,在根据实施例的内部装置单元11中,突起17c突出地设置在如下位置:在该位置处,转子齿轮17a的齿部17b的端表面在转子齿轮17a的径向上与中间齿轮17d的大齿轮17e的齿部17f重叠。从而,当在将转子齿轮17a容纳在壳体13中的组装时,大齿轮17e的齿部17f的位置从转子齿轮17a的两个相邻的齿部17b之间的部分偏离时,大齿轮17e的齿部17f的端表面抵接在转子齿轮17a的齿部17b的突起17c的末端上或者突起17c周围的端表面上。可选择地,大齿轮17e的齿部17f的周围抵接在转子齿轮17a的齿部17b的突起17c的末端之外的弧形侧表面上。
其中,当大齿轮17e的齿部17f的周围抵接在突起17c的侧表面上时,转子齿轮17a与中间齿轮17d相对旋转,同时齿部17f的周围抵接的部分从齿部17b的突起17c的末端侧移动到根部侧。然后,结果,大齿轮17e的齿部17f的端表面抵接在转子齿轮17a的齿部17b中的突起17c周围的端表面上。
从而,当大齿轮17e的齿部17f的端表面骑跨在转子齿轮17a的齿部17b上,最终,大齿轮17e的齿部17f的端表面抵接在转子齿轮17a的齿部17b的突起17c的末端上或者突起17c周围的端表面上。
此外,当大齿轮17e的齿部17f的端表面与转子齿轮17a的齿部17b的突起17c的末端接触时,由于该接触是点接触,则两者之间的接触面积是非常小的。因此,根据点接触的面积,施加在将要相对旋转的转子齿轮17a与中间齿轮17d之间的摩擦力也是小的。因此,如果在转子齿轮17a与中间齿轮17d相对旋转的方向上,施加诸如震动的、超过根据点接触面积的小的摩擦力的外力,就能够消除大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨。
另外,当转子齿轮17a的齿部17b的突起17c周围的端表面与大齿轮17e的齿部17f的端表面接触时,两端表面是表面接触。然而,与大齿轮17e的齿部17f的端表面表面接触的转子齿轮17a的齿部17b的端表面的范围仅限于突起17c周围的部分。因此,在转子齿轮17a的旋转方向上,转子齿轮17a的齿部17b的端表面中的平坦部的尺寸比齿部17b的轮廓线短。
因此,与突起17c未突出地设置在齿部17b的端表面中的情况相比,两个端表面之间的接触面积和在转子齿轮17a的旋转方向上大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨宽度被限制为小的。因此,如果在转子齿轮17a与中间齿轮17d相对旋转的方向上,施加诸如震动的、超过根据这样受限制的接触面积的摩擦力的外力,就则能够消除大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨。
以该方式,消除了大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨。此外,当大齿轮17e的齿部17f插入在转子齿轮17a的两个相邻的齿部17b之间,使得大齿轮17e与转子齿轮17a啮合时,如图5的截面图中所示,中间齿轮17d移动到中间轴13b的根部,以处于容纳在壳体13中的状态。
如上所述,根据该实施例的内部装置单元11,半球状突起17c和17i突出地设置在转子齿轮17a和小齿轮17g的齿部17b和17h的端表面中,在传输齿轮系17中互相啮合的转子齿轮17a与中间齿轮17d的大齿轮17e之间,以及中间齿轮17d的小齿轮17g与输出齿轮17j之间,该转子齿轮17a和小齿轮17g具有更少的齿轮齿数。
从而,当在容纳了转子齿轮17a与输出齿轮17j之后,将中间齿轮17d容纳在壳体13中时,大齿轮17e骑跨在转子齿轮17a上,或者小齿轮17g骑跨在输出齿轮17j上的情况下,能够仅通过对壳体13施加轻微的震动而消除该骑跨的状态。
因此,使小齿轮17g与输出齿轮17j,以及大齿轮17e与转子齿轮17a容易地啮合,使得例如能够通过自动组装机(未示出)实现将传输齿轮系17的转子齿轮17a、中间齿轮17d和输出齿轮17j容纳在壳体13中并且使他们啮合的操作的自动化。
顺便提及,在该实施例中,构造为使得当将中间齿轮17d安装到壳体13的中间轴13b时,在大齿轮17e的齿部17f抵接在转子齿轮17a的齿部17b的突起17c上之前,小齿轮17g的齿部17h的突起17i抵接在输出齿轮17j的齿部17m上。然而,当突起17c和17i分别抵接在对应的齿部17f或17m的端表面上时,可以根据传输齿轮系17或者内部装置单元11的设计,将任意突起首先抵接在对应的端表面上,或者将两个突起同时都抵接在每个端表面上。
另外,半球状突起也可以突出地设置在大齿轮17e和输出齿轮17j的齿部17f和和17m的端表面中,互相啮合的转子齿轮17a与中间齿轮17d的大齿轮17e之间以及中间齿轮17d的小齿轮17g与输出齿轮17j之间,该大齿轮17e和输出齿轮17j具有更大的齿轮齿数。另外,在这样的情况下,可以不设置转子齿轮17a和小齿轮17g的齿部17b和17h的端表面的各个突起17c和17i。
此外,当在互相啮合的转子齿轮17a与中间齿轮17d的大齿轮17e之间以及中间齿轮17d的小齿轮17g与输出齿轮17j之间,仅在任意一个齿部的端表面上设置突起时,如该实施例中所述,如果仅在具有更小的齿轮齿数的转子齿轮17a和小齿轮17g的齿部17b和17h的端表面中突出地设置突起17c和17i,则能够减少将在传输齿轮系17的全部齿轮中设置的突起的数量。
另外,将要在传输齿轮系17中的、互相啮合的一对齿轮之间的至少一个齿轮的齿部的端表面中设置的加工部由设置为从端表面突出的半球状突起17c和17i构成。然而,加工部的构造可以是任意的,例如,筒状、多角柱状、圆锥台状、圆锥状、多角锥状等。
尤其,当如该实施例中所述,突起的末端是弧形表面时,能够尽可能地减小与对应的齿部的端表面接触的突起的面积,使得当传输齿轮系17中互相啮合的一对齿轮之间的一个齿轮的齿部由另一齿轮的齿部骑跨时,能够减少由两者之间的接触而引起的摩擦。具有这样的结构,利用施加到壳体13的震动,齿部骑跨在另一齿部上的两个齿轮都在旋转方向上容易地相对移动,并且齿部的骑跨状态可以容易地消除,使得能够在容纳在壳体13中的同时促进齿轮的啮合。
另外,将要设置在齿轮的齿部的端表面中的加工部不限于设置为从端表面突出的突起。例如,如图11的说明图中所示,可以在作为将要设置有加工部的齿轮19的齿部19a的端表面与齿轮19的旋转方向上的两个齿表面之间的边界中形成锥形表面19b,以充当加工部19c。
例如,当这样的加工部19c在将与中间齿轮17d的大齿轮17e啮合的转子齿轮17a的齿部17b的端表面中形成时,在转子齿轮17a的旋转方向上,转子齿轮17a的齿部17b的端表面中的平坦部的尺寸比齿部17b的轮廓线短。
从而,在大齿轮17e的齿部17f的端表面骑跨在转子齿轮17a的齿部17b的端表面上的情况下,大齿轮17e的齿部17f的端表面与其表面接触的转子齿轮17a的齿部17b的端表面的面积,以及在转子齿轮17a的旋转方向上大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨宽度被限制为小的。因此,如果在转子齿轮17a与中间齿轮17d相对旋转的方向上,施加诸如震动的、超过根据这样受限制的接触面积的摩擦力的外力,就能够消除大齿轮17e对转子齿轮17a的骑跨。
然而,在图11所示的齿轮19的齿部19a的端表面中,形成作为加工部19c的锥形表面19b的情况下,从制造的角度来说,容易设置加工部19c,然而,齿轮19与作为啮合对象(未示出)的齿轮的齿部相啮合的范围在齿轮19的旋转方向上缩短,使得作为传输齿轮系的动力传输性能差。从而,当动力传输性能是优选的时,设置从齿部的端表面突出的突起作为加工部是有优势的。
此外,在上述实施例中,已经对将本发明应用到旋转驱动转数表1的指针9的内部装置单元11的情况做出说明。然而,本发明也可以应用到,例如,只有传输齿轮系17容纳在壳体13中,而没有步进电机15包含于其中的动力传输齿轮单元。另外,显然本发明可以应用到车辆仪表之外的领域中的、使用齿轮系的传输动力的单元。
当将本发明应用到利用齿轮系传输动力的动力传输齿轮单元时,本发明具有很大优势。
Claims (4)
1.一种动力传输齿轮单元,包括:
壳体;以及
多个齿轮,该多个齿轮具有被安置成互相平行的旋转轴,所述多个齿轮容纳在所述壳体中,其中
所述多个齿轮从每个旋转轴的轴向容纳在所述壳体中,
在所述壳体内部将要互相啮合的一对所述齿轮中的仅一个齿轮在端表面中在齿部的端表面部分中设置有加工部,所述加工部被构造成:在所述一个齿轮的旋转方向上,使所述端表面部分的平坦部的尺寸比所述齿部的轮廓线短,并且
所述加工部设置在如下位置:在该位置处,与一对所述齿轮之中的另一个齿轮的齿部相啮合的所述一个齿轮的齿部在所述一个齿轮的径向上与所述另一个齿轮的所述齿部重叠,
其中,所述一个齿轮具有比一对所述齿轮之中的所述另一个齿轮更少的齿轮齿数。
2.根据权利要求1所述的动力传输齿轮单元,其中所述加工部在所述旋转轴的所述轴向上的末端处包括弧形表面。
3.根据权利要求1或2所述的动力传输齿轮单元,其中在所述一个齿轮的齿部中,所述加工部包括设置成从与所述旋转轴的所述轴向垂直的端表面突出的突起。
4.一种车辆仪表,包括:
指针;
步进电机,该步进电机用于旋转地驱动所述指针;以及
刻度盘,该刻度盘利用所述指针指示对应于测量值的刻度,其中
根据权利要求1至3的任意一项所述的动力传输齿轮单元被用于将动力从所述步进电机传输到所述指针,并且
与所述步进电机的磁转子一体地旋转的转子齿轮、与所述转子齿轮啮合的中间齿轮以及与所述中间齿轮啮合并且连接到所述指针的输出齿轮通过设置在所述动力传输齿轮单元中的所述多个齿轮而构成。
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