CN106464080B - 齿轮箱、带减速机的电机和齿轮箱的制造方法 - Google Patents

Abstract

齿轮箱(17)具有构成要安装电机的减速机的一部分的树脂制的齿轮箱本体(18)，和将从外部供给的电力传递给电机的端子。齿轮箱本体(18)具有与模具对应地形成的贯通孔(58)，该模具是在通过嵌件成型使端子与该齿轮箱本体一体化时保持端子的位置的模具。贯通孔(58)也作为齿轮箱本体中的通气孔发挥功能。

Description

齿轮箱、带减速机的电机和齿轮箱的制造方法

技术领域

本发明涉及齿轮箱，尤其涉及被用于电机的减速机的齿轮箱。

背景技术

以往，直流的小型电机例如被用在电动车窗用开闭装置、汽车用门锁开闭装置、电动后视镜镜面驱动及存储装置、空调装置等汽车用电驱动设备，以及其它各种各样的设备中。在这样的设备中，采用将用于调整转矩和转速的减速机与电机一体化构成的电机单元。

例如，已发明了作为车辆所安装的电动车窗装置的驱动源而使用的带减速机的电机(参照专利文献)。该电机在磁轭外壳的开口部嵌合固定有电刷架。电刷架是由保持一对电刷的支架本体、和通过连接部连接于支架本体的作为供电连接器部的连接器部一体构成的。此外，电刷架上通过嵌件成型一体地设有供电端子。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2003-153498号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

上述电机具备嵌件成型有端子的树脂制的电刷架，连接器部是独立于齿轮箱壳体的部件。因此，部件个数和组装工序会増加。

本发明是鉴于这样的状况而研发的，其目的在于提供一种新型构造的齿轮箱。

〔用于解决课题的手段〕

为解决上述课题，本发明一个方案的齿轮箱具有构成要安装电机的减速机的一部分的树脂制的齿轮箱本体，和将从外部供给的电力向电机传递的端子。齿轮箱本体具有与在通过嵌件成型使端子与该齿轮箱本体一体化时保持端子的位置的模具对应地形成的贯通孔。

根据该方案，端子相对于齿轮箱的位置精度得到提高，并且利用保持端子的模具形成有贯通孔，能实现新型构造的齿轮箱。

贯通孔可以作为齿轮箱本体内的通气孔发挥功能。由此，能消除齿轮箱的内部与外部的压力差。

齿轮箱本体可以包括：用于收容减速机的蜗轮的蜗轮收容部；用于安装电机的电机安装部，该电机安装部形成有供被固定于电机的轴的蜗杆插入的开口部；以及用于连接外部端子的供电开口部。端子可以构成电机安装部与供电开口部间的供电路径；贯通孔可以被设置在与电机安装部相邻的区域，并被设置在能消除该电机安装部内的压力与电机外部的压力的差的位置。由此，即使在因电机停止后慢慢冷却而使得电机内部成为负压的状况下，也能消除与电机外部的压力差。

贯通孔可以被设置在使空间与电机外部连通的位置，所述空间是与蜗轮收容部被隔壁隔离、由保持端子的模具部件开模后形成的空间。由此，能防止例如蜗轮收容部内所填充的润滑剂污染端子的情况。

可以还具有以覆盖贯通孔的方式设置的半透膜。贯通孔可以是多角形，可以在贯通孔的表面侧的周围形成有环状的凹部，半透膜可以被载置于凹部。由此，例如在将圆形的半透膜熔接于凹部时不易产生褶皱。

端子可以具有第1端子和第2端子。贯通孔可以是与保持第1端子和第2端子的位置的模具部件对应地形成的。由此，能以共通的模具部件定位2个端子。

在从蜗轮的旋转轴的轴向看齿轮箱本体时，贯通孔与端子的最短距离可以被构成得在0.5mm以下。由此，被嵌件成型于齿轮箱本体的端子的位置精度较高。

本发明的另一方案是带减速机的电机。该带减速机的电机具有齿轮箱、蜗轮、以及轴上固定有与蜗轮啮合的蜗杆的电机。

本发明的再一个方案是齿轮箱的制造方法。该方法是利用模具一体成型地制造要安装电机的减速机的齿轮箱本体的齿轮箱制造方法，在利用嵌件成型使负责齿轮箱本体的2个开口部间的导通的端子与齿轮箱本体一体化时，用多个模具夹持固定端子。

根据该方案，无需在齿轮箱内重新配置端子，能简化制造工序。此外，能抑制在嵌件成型时因流动的树脂而使得端子浮起的情况。

可以与多个模具中的一个模具对应地形成有通气孔。由此，能以共通的模具应对端子的定位和通气孔的形成。

作为多个模具，可以使用用于载置端子的载置用模具，和形成用于收容减速机的蜗轮的蜗轮收容部的侧壁的收容部模具。另外，可以以载置用模具上所载置的端子不接触收容部模具的与蜗轮收容部对应的部分的方式嵌件成型该端子。由此，端子不会露出于蜗轮收容部的内周侧，能谋求防水性和绝缘性的提高。另外，例如能防止蜗轮收容部内所填充的润滑剂污染端子的情况。

此外，将以上构成要素的任意组合、本发明的表现形式在方法、装置、系统等之间变换后的实施方式，作为本发明的方案也是有效的。

〔发明效果〕

根据本发明，能提供一种新型构造的齿轮箱。

附图说明

图1是本实施方式的带减速机的DC电机的立体图。

图2是本实施方式的齿轮箱的立体图。

图3是本实施方式的齿轮箱的主视图。

图4是本实施方式的齿轮箱的后视图。

图5是从A方向看图3所示的齿轮箱的侧视图，图6是图5所示的齿轮箱的B-B剖视图。

图6是图5所示的齿轮箱的B-B剖视图。

图7是本实施方式的第1嵌件端子的立体图。

图8是本实施方式的第2嵌件端子的立体图。

图9的(a)是主要成型出齿轮箱本体的圆筒状部分的外周壁、即外形的固定模具的立体图，图9的(b)是主要成型出由齿轮箱本体的圆筒状部分的内周壁形成的蜗轮收容部的可动模具的立体图，图9的(c)是主要成型出齿轮箱本体的2个开口部的滑动模具的立体图。

图10是从上方看滑动模具的立体图。

图11是载置有2个嵌件端子的状态的滑动模具的立体图。

图12是表示由滑动模具和固定模具夹持嵌件端子的状态的图。

图13是表示组装各模具的顺序的图。

图14是表示模具针脚与贯通孔的位置关系的图。

图15是图3所示的齿轮箱的C-C剖视图。

图16是贯通孔附近的放大图。

图17的(a)是表示模具针脚保持着第1嵌件端子和第2嵌件端子的状态的立体图，图17的(b)是表示从模具针脚的前端侧来看的、第1嵌件端子和第2嵌件端子与模具针脚的位置关系的图。

具体实施方式

本发明的齿轮箱被用于各种各样的电机的减速机，例如作为带减速机的电机而适用于车辆的电动车窗系统或天窗、电动座椅、闭门器等汽车用电驱动设备。

如上所述，能够制造出通过嵌件成型而将端子与树脂部件一体化的部件。因此，在制造齿轮箱本体时，通过利用嵌件成型使端子一体化，能削减上述的电刷架这样的部件。具体来说，可以考虑将作为从连接器部至电机的供电路径的端子设置在齿轮箱本体内的结构。此时，若端子在模具内没有被牢靠地固定，则有可能因嵌件成型时的树脂的流动而造成端子从规定位置偏移的情况。端子在齿轮箱本体内的位置偏差例如会影响到端子端部在用于连接外部端子的供电开口部内的突出量，根据情况，有时会发生不满足所被要求的尺寸精度这样的状况。

另一方面，用于在模具内保持端子的保持构造会在齿轮箱本体内形成与该保持构造对应的空间。因此，需要考虑齿轮箱本体的形状地综合判断在模具的哪个部分保持端子。因此，在以下的实施方式中，针对将在成形时保持端子的模具的一部分所形成的空间用作使齿轮箱本体的内部与外部贯通的贯通孔的情况进行说明。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对相同要素标注相同的标号，并适当省略重复的说明。此外，以下所述的构成只是例示，并非对本发明的范围施加某种限定。

(带减速机的电机)

图1是本实施方式的带减速机的DC电机100的立体图。带减速机的DC电机100具有电机10和连接于电机10的轴的减速机12。电机10具有筒状的外壳16。减速机12具有蜗轮、蜗杆、以及收容蜗轮和蜗杆的齿轮箱17。齿轮箱17具有圆筒状的齿轮箱本体18和端盖。用于从外部供电的连接器14是通过一体成型而设于齿轮箱本体18的。

(齿轮箱)

图2是本实施方式的齿轮箱的立体图。图3是本实施方式的齿轮箱的主视图。图4是本实施方式的齿轮箱的后视图。

齿轮箱17具有构成要安装电机10的减速机12的一部分的树脂制的齿轮箱本体18。齿轮箱本体18包括收容减速机12的蜗轮的蜗轮收容部22，和用于安装电机的电机安装部24，该电机安装部24形成有供与电机的轴相固定的蜗杆插入的开口部20。蜗杆被以与蜗轮啮合的方式构成。

此外，齿轮箱本体18具有用于连接外部端子的供电开口部28。如图2至图4所示那样，电机安装部24的开口部20和供电开口部28被一体形成在齿轮箱本体18侧面的相同侧。由此，将电机和外部端子安装于齿轮箱时的作业性得到提高。此外，与使开口部20和供电开口部28夹着齿轮箱本体18地设置在彼此相反侧时相比，能缩短带减速机的DC电机100的全长。

(嵌件端子)

图5是从A方向看图3所示的齿轮箱的侧视图，图6是图5所示的齿轮箱的B-B剖视图。本实施方式的齿轮箱17具有在制造齿轮箱时通过嵌件成型而被一体化的2个嵌件端子。第1嵌件端子30如图6所示那样被配置成负责使从被设于开口部20的一个连接部32a至被设于供电开口部28的连接部34间导通的形式。另外，第2嵌件端子36如图6所示那样被配置成负责使从被设于开口部20的另一个连接部32b至被设于供电开口部28的连接部34间导通的形式。这样，各嵌件端子构成电机安装部24与供电开口部28之间的供电路径。

第1嵌件端子30和第2嵌件端子36被以至少其一部分埋设于齿轮箱本体18中的方式与齿轮箱17一体化。另外，各嵌件端子被以端部从开口部20露出的方式配置。由此，无需在制造齿轮箱后重新配置端子，能够简化制造工序。另外，各嵌件端子被以端部从供电开口部28露出的方式配置。因此，能将外部端子直接连接于嵌件端子，故无需在供电开口部中另外配置端子。

图7是本实施方式的第1嵌件端子的立体图。第1嵌件端子30是通过冲切板状的部件，并使一部分塑性变形而制造的。板状的部件是导电性高的金属或合金等，例如优选铜或黄铜(铜与锌的合金)等。第1嵌件端子30在一个端部形成有向供电开口部28内部的连接部34突出的针脚30a，在另一端部形成有向开口部20内部的连接部32a突出的夹持部30b。夹持部30b具有一对臂30b1。另外，第1嵌件端子30具有使针脚30a与夹持部30b连接的连接部30c。

针脚30a在连接部34内与被装配于供电开口部28的用于与电源及控制装置导通的外部端子相连接，被供给信号和电力。另外，夹持部30b在向连接部32a突出的一对臂30b1的前端部夹持被插入开口部20的电机的端子，实现电连接。连接部30c具有缺口部(凹部)30c1。此外，也可以取代缺口部30c1而设置弯曲部。

图8是本实施方式的第2嵌件端子的立体图。第2嵌件端子36在材质及制造方法上与第1嵌件端子30是同样的。第2嵌件端子36在一个端部形成有向供电开口部28内部的连接部34突出的针脚36a，在另一端部形成有向开口部20内部的连接部32b突出的夹持部36b。夹持部36b具有一对臂36b1。另外，第2嵌件端子36具有使针脚36a与夹持部36b连接的连接部36c。

针脚36a在连接部34内与被装配于供电开口部28的、用于与电源和控制装置导通的外部端子相连接，被供给信号和电力。此外，夹持部36b在向连接部32b突出的一对臂36b1的前端部夹持被插入开口部20的电机的端子，实现电连接。

连接部36c具有缺口部(凹部)36c 1，和为不横穿图5所示的蜗杆开口38而折曲的折曲部36c2。此外，也可以取代缺口部36c1而设置弯曲部。

这样，各端子具有迂回部，该迂回部具有以迂回过蜗轮收容部22的内周壁22a的方式形成的形状，由此，能将收容电机的壳体的一部分的电机收容部25及连接部32a、32b设置在齿轮箱内部更深的位置。另外，能以端子不露出于蜗轮收容部22的内周壁22a的方式埋设于齿轮箱本体18，能提高防水性和绝缘性。

(齿轮箱的制造方法)

下面说明本实施方式的齿轮箱的制造方法的一优选例。该方法是利用模具以一体成型的方式制造要安装电机的减速机的齿轮箱本体的齿轮箱制造方法。

图9的(a)是主要成型出齿轮箱本体的圆筒状部分的外周壁、即外形的固定模具的立体图，图9的(b)是主要成型出由齿轮箱本体的圆筒状部分的内周壁形成的蜗轮收容部的可动模具的立体图，图9的(c)是主要成型出齿轮箱本体的2个开口部的滑动模具的立体图。

图9的(a)所示的固定模具40设有保持嵌件端子的模具针脚42。模具针脚42是独立于固定模具40的单独体，并且被构成得能相对于固定模具40插拔。关于模具针脚42的功能及结构的详细情况，将在后面叙述。图9的(b)所示的可动模具44设有用于形成与齿轮箱本体18的蜗轮的蜗轮收容部2对应的空间的圆柱状的凸部46。图9的(c)所示的滑动模具48设有用于形成与齿轮箱本体18的开口部20及供电开口部28对应的空间的凸部50及凸部52。另外，滑动模具48在凸部50上方设有用于形成供与电机10的电机轴固定的蜗杆进入的空间的柱状部54。

图10是从上方看滑动模具48的立体图。图11是载置有2个嵌件端子的状态的滑动模具48的立体图。图12是表示由滑动模具48和固定模具40夹持着嵌件端子的状态的图。

如图10所示，滑动模具48在凸部50的上面50a形成有3个槽部50b、50c、50d，及2个端子插入部50e、50f。另外，凸部52具有被形成于环状部的端面的2个槽部52b、52c，和被形成于筒状内部的2个端子插入部(未图示)。

如图11所示，第1嵌件端子30在针脚30a被插入端子插入部、夹持部30b被插入端子插入部50f的状态下，连接部30c的下部被槽部50b、52b支承。即，在滑动模具48的2处端子插入部及2处槽部50b、52b共计4处，从单侧保持着第1嵌件端子30。另外，第1嵌件端子30的连接部30c的上部在将多个模具组合的阶段由前述模具针脚42保持(参照图12)。因此，第1嵌件端子30就被固定模具40和滑动模具48夹持固定(参照图12)。

另外，第2嵌件端子36在针脚36a被插入端子插入部、夹持部36b被插入端子插入部50e的状态下，由槽部50c、52c支承连接部36c的缺口部36c 1，由槽部50d支承折曲部36c2。即，在滑动模具48的2处端子插入部及3处槽部50c、50d、52c的共计5处，从单侧保持着第2嵌件端子36。另外，第2嵌件端子36的缺口部36c1的上部在使多个模具组合的阶段由前述模具针脚42保持。因此，第2嵌件端子36就被固定模具40和滑动模具48夹持固定(参照图12)。

图13是表示组装各模具的顺序的图。使如图12所示那样载置有嵌件端子的滑动模具48和可动模具44组合于固定模具40。在该状态下，从浇口向模具内的内腔注入熔融树脂，负责齿轮箱本体的2个开口部间的导通的第1嵌件端子30和第2嵌件端子36就通过嵌件成型而与齿轮箱本体18一体化。

以这样的方法制造出的齿轮箱17如图3所示那样具有在将端子通过嵌件成型而与齿轮箱本体18一体化时基于保持端子位置的模具针脚42而形成的贯通孔58。图14是表示模具针脚42与贯通孔58的位置关系的图。由此，一对端子30、36相对于齿轮箱17的位置精度得到提高，并且利用保持端子的模具针脚42形成了贯通孔58，实现新型构造的齿轮箱17。

图15是图3所示的齿轮箱17的C-C剖视图。如图15所示，贯通孔58作为齿轮箱本体18的通气孔来发挥功能。由此，能消除齿轮箱17的内部与外部的压力差。另外，贯通孔58被设置在供电开口部28与开口部20之间的区域，且被设置在能消除电机安装部24内的压力与电机外部的压力的差的位置。由此，即使在电机停止后因慢慢冷却而使得电机内部成为负压的状况下，也能消除与电机外部的压力差。

另外，贯通孔58被设置在使空间60与电机外部连通的位置，所述空间60是被内周壁22a与蜗轮收容部22隔离的空间，并且是通过保持第1嵌件端子30和第2嵌件端子36的模具针脚42开模而形成的。由此，能防止例如被填充于蜗轮收容部22的润滑剂污染第1嵌件端子30和第2嵌件端子36的情况。

图16是贯通孔58附近的放大图。如图16所示，贯通孔58是四角形。另外，在贯通孔58的表面侧的周围形成有环状的凹部62。并且，在该凹部62以覆盖贯通孔58的方式载置有图1所示那样的圆形的半透膜64。由此，例如在将圆形的半透膜64熔接于凹部62时不易产生褶皱。

图17的(a)是表示模具针脚42保持着第1嵌件端子30和第2嵌件端子36的状态的立体图，图17的(b)是从模具针脚42的前端侧看的、第1嵌件端子30和第2嵌件端子36与模具针脚42的位置关系的图。

如图17的(a)、图17的(b)所示，模具针脚42的前端部为四棱柱42a。并且，在将多个模具组合的状态下，四棱柱42a的一个侧面按压第1嵌件端子30的连接部30c的侧面30c3和第2嵌件端子36的连接部36c的侧面36c3，使得第1嵌件端子30和第2嵌件端子36不从滑动模具48浮起。

即，贯通孔58是与保持第1嵌件端子30和第2嵌件端子36的位置的模具针脚42对应地形成的。由此，能以共通的模具针脚42定位多个端子。此外，模具针脚42的与端子抵接的部分不仅可以是四角形，还可以是多角形。另外，只要与端子抵接的一部分为平面即可，其它部分可以是曲面。

另外，本实施方式的齿轮箱17在从蜗轮的旋转轴的轴向看齿轮箱本体18时(图6所示的情况)，第1嵌件端子30和第2嵌件端子36与贯通孔58的最短距离d被构成得在0.5mm以下。由此，被嵌件成型于齿轮箱本体18的端子的位置精度较高。即，从连接部34突出的针脚30a、36a的突出量被控制在所希望的范围内。

此外，也可以用齿轮箱的制造方法来表述上述实施方式的结构。该方法是齿轮箱17的制造方法，利用模具一体成型地制造电机10所被安装的减速机12的齿轮箱本体18。并且，在利用嵌件成型将负责齿轮箱本体18的开口部20与供电开口部28间的导通的第1嵌件端子30和第2嵌件端子36与齿轮箱本体18一体化时，用固定模具40和滑动模具48夹持固定第1嵌件端子30和第2嵌件端子36(参照图12)。

由此，无需在成型出齿轮箱本体18后再在齿轮箱本体18内重新配置第1嵌件端子30和第2嵌件端子36，能够简化制造工序。另外，能抑制在嵌件成型时因流动的树脂而使得端子30、36浮起的情况。

此外，在本实施方式中，与多个模具中的固定模具40的模具针脚42对应地形成了贯通孔58。由此，能以共通的模具实现端子的定位和贯通孔58的形成。

此外，作为多个模具，使用了载置端子30、36的滑动模具48，以及形成用于收容减速机12的蜗轮的蜗轮收容部22的外周壁26的固定模具40和可动模具44。另外，以被载置于滑动模具48的端子不接触可动模具44的与蜗轮收容部22对应的圆筒状的凸部46的方式嵌件成型该端子。由此，端子不会露出于蜗轮收容部22的内周侧，能谋求防水性和绝缘性的提高。

以上参照上述实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式，将实施方式的结构适当组合或置换后的方案也包含在本发明内。此外，还可以基于本领域技术人员的知识适当重组实施方式中的组合和处理顺序，或对实施方式施加各种设计变更等变形，被施加了这样的变形的实施方式也包含在本发明的范围内。

〔标号说明〕

10电机，12减速机，14连接器，16外壳，17齿轮箱，18齿轮箱本体，20开口部，22蜗轮收容部，22a内周壁，24电机安装部，25电机收容部，26外周壁，28供电开口部，30第1嵌件端子，36第2嵌件端子，40固定模具，42模具针脚，44可动模具，46凸部，48滑动模具，58贯通孔，60空间，62凹部，64半透膜，100带减速机的DC电机。

〔工业可利用性〕

本发明被用于电机的减速机。

Claims (10)

1.一种齿轮箱，其特征在于，包括：

构成要安装电机的减速机的一部分的树脂制的齿轮箱本体，和

将从外部供给的电力向电机传递的端子；

所述齿轮箱本体具有与在通过嵌件成型使所述端子与该齿轮箱本体一体化时保持所述端子的位置的模具对应地形成的贯通孔。

2.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，

所述贯通孔作为齿轮箱本体的通气孔发挥功能。

3.如权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，

所述齿轮箱本体包括：

用于收容减速机的蜗轮的蜗轮收容部，

用于安装电机的电机安装部，该电机安装部形成有供被固定于电机的轴的蜗杆插入的开口部，以及

用于连接外部端子的供电开口部；

其中，所述端子构成所述电机安装部与所述供电开口部间的供电路径；

所述贯通孔被设置在与所述电机安装部相邻的区域，并被设置在能消除该电机安装部内的压力与电机外部的压力的差的位置。

4.如权利要求3所述的齿轮箱，其特征在于，

所述贯通孔被设置在使空间与电机外部连通的位置，所述空间是与所述蜗轮收容部被隔壁隔离、并且由保持所述端子的模具部件开模而形成的空间。

5.如权利要求2至4的任一项所述的齿轮箱，其特征在于，还包括：

以覆盖所述贯通孔的方式设置的半透膜；

所述贯通孔是多角形；

在所述贯通孔的表面侧的周围形成有环状的凹部；

所述半透膜被载置于所述凹部。

6.如权利要求1至4的任一项所述的齿轮箱，其特征在于，

所述端子具有第1端子和第2端子；

所述贯通孔是对应于保持所述第1端子和所述第2端子的位置的模具部件而形成的。

7.如权利要求1至4的任一项所述的齿轮箱，其特征在于，

在从蜗轮的旋转轴的轴向看所述齿轮箱本体时，所述贯通孔与所述端子的最短距离被构成得在0.5mm以下。

8.一种带减速机的电机，其特征在于，包括：

权利要求1至7的任一项所述的齿轮箱，

蜗轮，以及

轴上固定有要与所述蜗轮啮合的蜗杆的电机。

9.一种齿轮箱的制造方法，利用模具一体成型地制造要安装电机的减速机的齿轮箱本体，其特征在于，

在利用嵌件成型使负责齿轮箱本体的2个开口部间的导通的端子与齿轮箱本体一体化时，用多个模具夹持固定端子，

作为所述多个模具，使用载置所述端子的载置用模具，和形成用于收容减速机的蜗轮的蜗轮收容部的侧壁的收容部模具，以被载置于所述载置用模具的端子不接触所述收容部模具的与所述蜗轮收容部对应的部分的方式嵌件成型该端子。

10.如权利要求9所述的齿轮箱的制造方法，其特征在于，

与所述多个模具中的一个模具对应地形成通气孔。