CN105972157A - 齿轮传动电动机以及电动窗装置 - Google Patents

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Abstract

一种齿轮传动电动机，包括电动机部和减速部。减速部包括齿轮箱、减速输出部件以及限制部。齿轮箱具有支承轴部。减速输出部件包括：减速齿轮部；与被输出部件啮合的输出齿轮部；以及收纳凹部。减速输出部件能够旋转地支承在支承轴部上。限制部介于支承轴部的外周面与收纳凹部的内周面之间，限制减速输出部件相对于支承轴部进行相对移动。限制部在支承轴部的轴线方向上配置于与在径向上的减速输出部件和被输出部件的抵接部位不同的位置。

Description

齿轮传动电动机以及电动窗装置
技术领域
本发明涉及齿轮传动电动机以及将齿轮传动电动机作为驱动源的电动窗装置。
背景技术
以前，例如如日本特开2013-108549号公报所公开，齿轮传动电动机具备被相互一体组装的电动机部和减速部。在被形成在构成减速部的齿轮箱上的支承轴部能够旋转地支承有减速输出部件。减速输出部件具有：减速齿轮部(在上述公报中为蜗轮)，其对电动机部的旋转进行减速；以及输出齿轮部，其构成为能够与该减速齿轮部一体旋转。所述支承轴部以贯穿这些减速齿轮部以及输出齿轮部的方式插嵌在减速输出部件。该减速输出部件的输出齿轮部与齿轮传动电动机外的被输出部件啮合。由此，电动机部的旋转通过减速齿轮部进行减速，并且从输出齿轮部传递至被输出部件。
在上述公报的齿轮传动电动机中，防止减速输出部件从支承轴部脱落的限制部收纳于被形成在输出齿轮部上的收纳凹部。在收纳凹部内插通有所述支承轴部，并且限制部在径向上介于支承轴部的外周面与收纳凹部的内周面之间。该限制部被固定在支承轴部上，并且在支承轴部的轴线方向上与减速输出部件的收纳凹部卡合。由此，减速输出部件相对于支承轴部的相对移动被限制部限制。
但是，在如上述的齿轮传动电动机中，当减速输出部件的输出齿轮部从被输出部件受到径向应力时，该径向应力经由限制部传递至支承轴部，所以可能会有支承轴部损坏的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制从被输出部件经由减速输出部件以及限制部而传递至支承轴部的径向应力的齿轮传动电动机以及电动窗装置。
为了达成上述目的，本发明的一个方式所涉及的齿轮传动电动机包括：电动机部；以及与所述电动机部一体组装的减速部。所述减速部包括齿轮箱、减速输出部件以及限制部。所述齿轮箱具有支承轴部。所述减速输出部件包括：减速齿轮部，其对所述电动机部的旋转进行减速；输出齿轮部，其能够与该减速齿轮部一体旋转并与被输出部件啮合；以及收纳凹部。所述减速输出部件插嵌有所述支承轴部并能够旋转地支承在该支承轴部上。所述限制部介于所述支承轴部的外周面与所述收纳凹部的内周面之间，限制所述减速输出部件相对于所述支承轴部进行相对移动。所述限制部在所述支承轴部的轴线方向上配置于与在径向上的所述减速输出部件和所述被输出部件的抵接部位不同的位置。
发明效果
根据本发明，能够抑制从被输出部件经由减速输出部件以及限制部而传递至支承轴部的径向应力。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的电动窗装置的概要示意图。
图2是图1的齿轮传动电动机的主视图。
图3A是沿图2的3A-3A线的剖视图，示出与齿轮传动电动机的减速部以及该减速部连结的主动轮。
图3B是图3A的局部放大图。
图4是示出其他例子中的齿轮传动电动机的减速部以及与该减速部连结的主动轮的剖视图。
图5是示出另外的其他例子中的齿轮传动电动机的减速部以及与该减速部连结的主动轮的剖视图。
具体实施方式
以下，对齿轮传动电动机以及电动窗装置的一个实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的电动窗装置10被安装在车门D上，使该车门D的车窗玻璃(窗体)WG进行开闭动作。电动窗装置10具备：齿轮传动电动机11，其被安装在车门D上；以及线丝式车窗开闭调节器12，其通过该齿轮传动电动机11的旋转驱动使车窗玻璃WG进行开闭动作。
车窗开闭调节器12具有：主动轮13，其与齿轮传动电动机11连结；一对从动轮14；线丝15，其被架设在主动轮13和一对从动轮14上。主动轮13作为传递齿轮传动电动机11的输出的被输出部件发挥作用。位于一对从动轮14之间的线丝15的部分与固定于车窗玻璃WG的固定部件16卡止。并且，当通过齿轮传动电动机11的驱动而使主动轮13旋转时，固定部件16通过线丝15沿玻璃开闭方向移动，从而使车窗玻璃WG伴随该固定部件16的移动而进行开闭动作(上下移动)。
[齿轮传动电动机的构成]
如图2所示，齿轮传动电动机11由电动机部20和减速部30构成。
电动机部20具备：磁轭壳体21，其形成为有底筒状；一对磁铁22，其被固定在磁轭壳体21的内周；以及电枢23，其能够旋转地支承在磁轭壳体21内。电枢23在其中心具备旋转轴24，旋转轴24的基端部(在图2中为下端部)以能够旋转的方式被安装在磁轭壳体21的底部中央的轴承(省略图示)支承。并且，在电枢23的换向器滑接有电刷(均省略图示)，电源从外部经由连接器(省略图示)供给至该电刷，电源从所述电刷供给至换向器。在磁轭壳体21的开口端部形成有沿径向延伸的凸缘部21a，该凸缘部21a通过螺栓(省略图示)被固定在后述的齿轮箱31上。
减速部30具备：齿轮箱31；蜗杆轴32；减速输出部件33；以及盖部件34。齿轮箱31为树脂制，并具备：蜗杆轴收纳部31a，其收纳蜗杆轴32；以及蜗轮收纳部31b，其从该蜗杆轴收纳部31a向与蜗杆轴32的轴向(旋转轴24的轴线L1方向)正交的方向延伸。蜗杆轴32与从所述电动机部20延伸的旋转轴24在同一轴线L1上被驱动连结。
如图3A所示，蜗轮收纳部31b形成为有底筒状，在其开口部31c安装有盖部件34。盖部件34呈大致圆盘状，在盖部件34的中央部分形成有贯穿孔34a。蜗轮收纳部31b具有从其底部31d的中央向与蜗轮收纳部31b的延伸方向正交的方向(在图3A中的轴线L2方向)延伸的中心支柱35(支承轴部)。蜗轮收纳部31b与中心支柱35一体形成。
中心支柱35由与齿轮箱31同样的材料(树脂材料)形成。中心支柱35具有：蜗轮枢轴支承部35a，其位于中心支柱35的根部；以及支柱部35b，其从中心支柱35的蜗轮枢轴支承部35a向轴线L2方向延伸。蜗轮枢轴支承部35a以及支柱部35b呈以轴线L2为中心的大致圆柱状，蜗轮枢轴支承部35a的外径大于支柱部35b的外径。并且，支柱部35b在轴线L2方向上具有比蜗轮枢轴支承部35a长的长度。支柱部35b穿过贯穿孔34a延伸到盖部件34的外侧。在该支柱部35b上能够旋转地支承有所述主动轮13。
在中心支柱35上外插有减速输出部件33的一部分，中心支柱35对减速输出部件33的一部分进行枢轴支承。蜗轮收纳部31b收纳减速输出部件33的一部分。减速输出部件33由树脂材料形成，包括：圆盘状的蜗轮41(减速齿轮部)，其被收纳于蜗轮收纳部31b；输出齿轮部42，其从蜗轮收纳部31b(盖部件34)露出；以及中间轴套部(大径部)43，其位于蜗轮41与输出齿轮部42之间。蜗轮41、输出齿轮部42以及中间轴套部43一体形成。
蜗轮41包括：齿部41a，其位于蜗轮41的外周部；以及蜗轮侧轴套部41b，其位于蜗轮41的中央部。齿部41a与蜗杆轴32啮合。蜗轮侧轴套部41b形成为以中心支柱35的轴线L2(中心轴线)为中心的圆筒状。蜗轮侧轴套部41b外插在中心支柱35的蜗轮枢轴支承部35a上。由此，蜗轮41以能够以轴线L2为中心旋转的方式被蜗轮枢轴支承部35a支承。另外，蜗轮侧轴套部41b的基端部在轴线L2方向上与蜗轮收纳部31b的底部31d抵接。
在蜗轮侧轴套部41b的顶端部设置有大致圆筒状的所述中间轴套部43。中间轴套部43的外形呈以轴线L2为中心的圆形状，中间轴套部43被插通在盖部件34的贯穿孔34a。也就是说，中间轴套部43的一部分被露出在盖部件34的外侧。在该中间轴套部43的外周面与贯穿孔34a的内周面之间设置有缝隙。并且，在中间轴套部43的内周部形成有圆形的支承孔43a，在该支承孔43a中插通有中心支柱35的支柱部35b。支承孔43a能够相对于支柱部35b的外周面滑接。
在中间轴套部43的顶端部(与蜗轮相反的一侧)设置有输出齿轮部42，该输出齿轮部42露出在盖部件34的外侧。中间轴套部43与输出齿轮部42一体形成。输出齿轮部42呈以轴线L2为中心的大致圆筒状，在输出齿轮部42的外周形成有输出用齿部44。输出齿轮部42的外径D1小于中间轴套部43的外径D2。中间轴套部43作为大径部发挥作用。
在输出齿轮部42连结有所述车窗开闭调节器12的主动轮13。在输出齿轮部42与主动轮13连结的状态下，输出齿轮部42的齿部44与形成在主动轮13的内周面上的内齿部13a啮合。也就是说，在该啮合部位上，输出齿轮部42的齿部44与主动轮13的内齿部13a在圆周方向上卡合且在径向上抵接，从而能够使输出齿轮部42的旋转传递至主动轮13。
在此，在减速输出部件33形成有收纳凹部45，该收纳凹部45形成为从输出齿轮部42的顶端面向轴线L2方向凹陷，并延伸到中间轴套部43。
如图3A、3B所示，收纳凹部45具有：第1凹部45a，其被形成在收纳凹部45的底部(最里部)；以及第2凹部45c，其从该第1凹部45a经由台阶部45b而被形成在输出齿轮部42的顶端侧。第1以及第2凹部45a、45c呈以输出齿轮部42的中心轴线(与轴线L2一致)为中心的圆形，第1凹部45a的内径设定为小于第2凹部45c的内径。另外，第2凹部45c的内径在轴线L2方向上恒定。并且，被形成在中间轴套部43上的所述支承孔43a贯穿形成在第1凹部45a的底面。另外，通过在作为树脂成形品的减速输出部件33形成上述收纳凹部45，从而能够将减速输出部件33的输出齿轮部42以及中间轴套部43在径向上的厚度较薄。其结果，能够抑制在输出齿轮部42以及中间轴套部43产生气孔，并且有助于减速输出部件33的轻量化和材料费的削减。
在第1凹部45a的内周面与支柱部35b的外周面之间安装有由橡胶形成的O形密封环46，由此防止水等液体从外部渗入中心支柱35与减速输出部件33之间。并且，在第2凹部45c收纳有外插在支柱部35b上的限制部R。
限制部R具备垫圈47以及防脱落部件48。垫圈47呈圆环板状，外插在支柱部35b上并且收纳于第2凹部45c。也就是说，垫圈47在径向上位于支柱部35b的外周面与第2凹部45c的内周面之间。并且，垫圈47在轴线L2方向上与收纳凹部45的台阶部45b抵接。
防脱落部件48为例如由金属板材通过冲压加工成形的圆盘状的带齿垫圈，是用于防止减速输出部件33从中心支柱35脱落的部件。防脱落部件48与上述垫圈47同样地，外插在支柱部35b上并收纳于第2凹部45c。也就是说，防脱落部件48在径向上介于支柱部35b的外周面与第2凹部45c的内周面之间。防脱落部件48在内周部具有多个卡止片48a。各个卡止片48a向支柱部35b的顶端倾斜。防脱落部件48通过被压入支柱部35b，从而使各个卡止片48a的顶端卡止固定在支柱部35b的外周面。并且，防脱落部件48的外周部48b与垫圈47的台阶部45b相反侧的面抵接。如此，防脱落部件48被固定在支柱部35b上，从而保持减速输出部件33相对于中心支柱35在轴线L2方向上的位置，并抑制减速输出部件33从中心支柱35脱落。
在上述的限制部R中，垫圈47和防脱落部件48以在轴线L2方向上相互接触的方式重叠设置，垫圈47在轴线L2方向上被防脱落部件48和减速输出部件33的靠向输出齿轮部42的部位(收纳凹部45的台阶部45b)夹持。该垫圈47在减速输出部件33旋转时，与被固定在支柱部35b上的防脱落部件48滑接并旋转。
对具有垫圈47以及防脱落部件48的限制部R的配置位置进行详细说明。限制部R在轴线L2方向上配置在输出齿轮部42的齿部44和主动轮13的内齿部13a的啮合部位(抵接部位)X与蜗轮41之间。也就是说，限制部R和啮合部位X在轴线L2方向上位于不同的位置。换句话来讲，限制部R在啮合部位X的轴线L2方向的范围内不位于啮合部位X的径向内侧。并且，限制部R在轴线L2方向上位于啮合部位X与支柱部35b的根部35c(基端部)之间。
接着，对本实施方式的作用进行说明。
电动机部20对旋转轴24的旋转驱动被蜗杆轴32以及蜗轮41减速并被传递至输出齿轮部42。并且，输出齿轮部42与车窗开闭调节器12的主动轮13一体旋转，该主动轮13的旋转力经由线丝15以及固定部件16传递至车窗玻璃WG，而使该车窗玻璃WG进行开闭动作。
此时，通过与线丝15的卡合而对主动轮13施加沿着径向的外力P时，径向的外力P通过啮合部位X施加到输出齿轮部42。于是，该输出齿轮部42在啮合部位X(齿部44)所受到的外力P经由收纳于收纳凹部45内(第2凹部45c内)的限制部R的垫圈47传递到支柱部35b。
在此，在本实施方式中，由于垫圈47配置在从主动轮13受到外力P的啮合部位X(齿部44)向轴线L2方向偏离的位置，所以能够确保在轴线L2方向上的从受到外力P的啮合部位X到垫圈47的距离。因此，通过输出齿轮部42有效地吸收外力P的一部分而抑制传到垫圈47的径向应力，其结果，抑制从垫圈47传到支柱部35b的径向应力。
垫圈47配置在从啮合部位X(齿部44)向轴线L2方向偏离的位置，从而从主动轮13经由减速输出部件33以及垫圈47而施加到支柱部35b的应力不仅是在径向上而且在轴线L2方向上也产生作用(也就是说，应力的轴向分量增加)。也就是说，能够在轴线L2方向上释放从垫圈47传到支柱部35b的应力。根据该作用，从垫圈47传到支柱部35b的径向应力被抑制。
接着，记载本实施方式的优点。
(1)齿轮传动电动机11具备限制部R，该限制部R介于中心支柱35(支柱部35b)的外周面与被形成在减速输出部件33上的收纳凹部45的内周面之间，限制减速输出部件33相对于中心支柱35进行相对移动。并且，限制部R的防脱落部件48以及垫圈47在中心支柱35的轴线L2方向上配置在与输出齿轮部42的齿部44和主动轮13的内齿部13a的啮合部位X不同的位置。
根据此结构，由于能够在轴线L2方向上确保从受到来自主动轮13的外力P的啮合部位X到垫圈47的距离，所以外力P的一部分能够被输出齿轮部42有效地吸收而能够抑制传到垫圈47的径向应力。因此，能够抑制从主动轮13经由减速输出部件33以及垫圈47传到支柱部35b的径向应力，其结果，能够抑制支柱部35b的破损。并且，如本实施方式所述，在限制部R被配置在减速输出部件33的内部(收纳凹部45)的构成中，由于限制部R容易受到来自主动轮13的外力P，所以能够特别显著地得到将限制部R的配置设定为上述方式的优点(抑制传到支柱部35b的径向应力)。
(2)本实施方式的电动窗装置10为所谓线丝式电动窗装置。具体地讲，主动轮13与齿轮传动电动机11的输出齿轮部42连结，通过缠绕在该主动轮13上的线丝15进行车窗玻璃WG的开闭。在线丝式的电动窗装置10中，与其他类型(例如臂式)的电动窗装置相比，减速输出部件33从被输出部件(主动轮13)受到的径向应力容易变大。因此，能够特别有效地得到抑制从主动轮13传到支柱部35b的径向应力的效果。
另外，上述实施方式也可以以如下方式进行变更。
·例如如图4所示，设想主动轮13在轴线L2方向上具有比内齿部13a更向电动机(图4中为下侧)延伸的圆筒状的延伸部13b的情况。该延伸部13b延伸到减速输出部件33的中间轴套部43的径向外侧，在径向上隔着缝隙与该中间轴套部43对置。在这样的构成中，尽管主动轮13的延伸部13b延伸到限制部R的径向外侧位置，但是该延伸部13b在径向上不与减速输出部件33抵接。因此，来自主动轮13的径向外力P不会从延伸部13b传递至减速输出部件33，只从内齿部13a传递至减速输出部件33(输出齿轮部42)。也就是说，即使是在采用如图4所示的构成的情况下，也能够通过将限制部R配置在轴线L2方向上与啮合部位X不同的位置，从而抑制从主动轮13经由减速输出部件33以及限制部R(垫圈47)传到支柱部35b的径向应力。
另一方面，如图5所示，在主动轮13的延伸部13b在径向上与中间轴套部43的外周面抵接的情况下，来自主动轮13的径向外力P从啮合部位X以及延伸部13b与中间轴套部43在径向上抵接的抵接部位Y传递至减速输出部件33。因此，为了抑制从主动轮13经由减速输出部件33以及限制部R传到支柱部35b的径向应力，优选地，在轴线L2方向上将限制部R配置于与啮合部位X以及抵接部位Y不同的位置。
在图5的例子中，限制部R在轴线L2方向上配置在抵接部位Y与蜗轮41之间。也就是说，限制部R由于配置在从受到来自主动轮13的外力P的啮合部位X以及抵接部位Y向轴线L2方向偏离的位置，所以能够抑制从主动轮13经由减速输出部件33以及限制部R传到支柱部35b的径向应力。
进一步，在图5所示的构成中，由于减速输出部件33的中间轴套部43具有比输出齿轮部42大的外径，所以容易确保中间轴套部43的径向厚度，并且通过由形成为较厚的中间轴套部43承受来自主动轮13的径向应力，从而容易使该应力被中间轴套部43衰减。由此，能够进一步抑制从主动轮13经由减速输出部件33以及限制部R传到支柱部35b上的径向应力。
·在上述实施方式中，将防脱落部件48形成为圆盘状的带齿垫圈，但并不仅限于此，例如也可以从上述实施方式的防脱落部件48省略卡止片48a，将圆形的内周部作为能够压入支柱部35b的锁闭垫圈。或者，也可以将防脱落部件48形成为使该防脱落部件48的一部分开放的环状的C环等。
·在上述实施方式中，输出齿轮部42与蜗轮41一体形成，但并不仅限于此，也可以单独地构成输出齿轮部42和蜗轮41。
·在上述实施方式中，采用了中心支柱35与树脂制的齿轮箱31(蜗轮收纳部20b)一体形成的构成，但并不仅限于此，例如也可以采用只将中心支柱35的整体或者支柱部35b相对于齿轮箱31(例如金属部件)上单独相处的构成。
·在上述实施方式中，将本发明具体化为电动窗装置10的齿轮传动电动机11，但并不限于此，也可以适用于例如在活动车顶装置、滑动车门开闭装置这样的车辆开闭体驱动装置中使用的齿轮传动电动机，并且也可以适用于用于刮水装置等其他装置的齿轮传动电动机。
·在上述实施方式中，构成齿轮传动电动机11的各个部件的材料·形状·构成等为一个例子，也可以适当地进行变更。
·在上述实施方式中，输出齿轮部42的齿部44与主动轮13的内齿部13a在径向上抵接，但也可以形成为齿部44与内齿部13a不在径向上抵接。例如也可以形成为，输出齿轮部42的齿部44的底部与主动轮13的内齿部13a的顶端部在径向上抵接，输出齿轮部42的齿部44的顶端部与主动轮13的内齿部13a的底部在径向上抵接。
接着，追加记载能够从上述实施方式以及其他例子中掌握的技术思想。
(A)一种齿轮传动电动机，具备：电动机部；减速部，其与所述电动机部一体组装，所述减速部包括齿轮箱、减速输出部件以及限制部，所述齿轮箱具有支承轴部，所述减速输出部件包括：减速齿轮部，其对所述电动机部的旋转进行减速；输出齿轮部，其能够与该减速齿轮部一体旋转，并具备输出用齿部；以及收纳凹部，所述减速输出部件插嵌有所述支承轴部并能够旋转地支承在该支承轴部，所述限制部构成为，介于所述支承轴部的外周面与所述收纳凹部的内周面之间，从而限制所述减速输出部件相对于所述支承轴部进行相对移动，所述限制部在所述支承轴部的轴线方向上配置在与所述输出齿轮部的所述齿部不同的位置。
根据此结构，限制部在支承轴部的轴线方向上配置在与输出齿轮部的齿部不同的位置。由此，由于能够确保在轴线方向上的从受到来自被输出部件的径向外力的输出齿轮部的齿部到限制部的距离，所以来自被输出部件的外力被减速输出部件有效地吸收，能够抑制传到限制部的径向应力。其结果，能够抑制从被输出部件经由减速输出部件以及限制部传到支承轴部的径向应力，其结果，能够抑制支承轴部的损坏。

Claims (3)

1.一种齿轮传动电动机，其具备：
电动机部；以及
减速部，其与所述电动机部一体组装，所述减速部包括齿轮箱、减速输出部件以及限制部，
所述齿轮箱具有支承轴部，
所述减速输出部件包括：减速齿轮部，其对所述电动机部的旋转进行减速；输出齿轮部，其能够与该减速齿轮部一体旋转并与被输出部件啮合；以及收纳凹部，
所述减速输出部件插嵌有所述支承轴部并能够旋转地支承在该支承轴部，
所述限制部介于所述支承轴部的外周面与所述收纳凹部的内周面之间，限制所述减速输出部件相对于所述支承轴部进行相对移动，
所述限制部在所述支承轴部的轴线方向上配置于与在径向上的所述减速输出部件和所述被输出部件的抵接部位不同的位置。
2.一种电动窗装置，其具备：
权利要求1所述的齿轮传动电动机；以及
窗体，
通过缠绕在所述被输出部件的线丝来进行所述窗体的开闭。
3.根据权利要求2所述的电动窗装置，其中，
所述齿轮传动电动机的所述减速输出部件包括大径部，
该大径部具有大于所述输出齿轮部的外径，
所述大径部位于所述减速齿轮部与所述输出齿轮部之间，
所述被输出部件在径向上与所述大径部抵接。
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