CN107795689B - 密封结构以及带减速器的马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供密封结构以及带减速器的马达，提高壳体与罩之间的密封性能。是由密封构件(3)对罩(2)与壳体之间进行密封的结构，所述壳体收纳部件，所述罩(2)封堵所述壳体的开口部。在罩(2)设置有：环状的凹部(20)，其安装于壳体的形成开口部的周壁的端部；多个贯通孔(21)，其贯穿凹部(20)的底部(20a)且在周向上相互分离开。密封构件(3)与罩(2)一体成形。此外，在密封构件(3)一体设置有：凸部(30)，其在凹部(20)内在整周上从底部(20a)突出；锚固部(31)，其通过与各个贯通孔(21)卡合而将密封构件(3)固定于罩(2)。而且，在凹部(20)内的至少多个锚固部(31)之间设置有对凸部(30)与凹部(20)的内壁(20c)之间的间隙进行封堵的伸出部(32)。

Description

密封结构以及带减速器的马达

技术领域

本发明涉及对罩与壳体之间进行密封的结构、以及应用了该密封结构的带减速器的马达，所述壳体收纳部件，所述罩封堵所述壳体的开口部。

背景技术

以往，存在在内置有部件的壳体装配罩来进行密闭的装置。在该装置中，在罩与壳体之间夹持衬垫、O型环之类的密封构件，由此防止来自外部的异物的混入、水分的浸入。例如在专利文献1中公开了在收纳对马达部的旋转进行减速的减速器的齿轮收纳部(壳体)与对该齿轮收纳部的开口部侧进行覆盖的罩之间夹持有衬垫的带减速器的马达。在该马达中，在齿轮收纳部的开口部侧的外周缘部装配衬垫(密封构件)之后装配罩。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-229724号公报

发明要解决的课题

然而，在利用自动机自动地进行对壳体与罩之间进行密封而组装的工序的情况下，通过将罩与密封构件一体化，能够不分别作为单独的构件而作为一个构件加以处理，组装性提高，因此希望减少部件个数。作为将罩与密封构件一体化的方法，例如考虑将密封构件外嵌成形于罩的方法。使用图6的(a)～(c)对该方法的一例进行说明。图6的(a)是示出外嵌成形后的罩的背面的俯视图，图6的(b)以及(c)分别是外嵌成形时的图6的(a)的B-B向视剖视图以及C-C向视剖视图。

如图6的(a)～(c)所示，在罩2的外周部设置有覆盖于形成壳体的开口部的周壁的凹部20。在该凹部20上沿着周向设置有多个(图中为6个)贯通孔21。这些贯通孔21中的几个(例如彼此隔有一个贯通孔的3个贯通孔)作为用于流入树脂的浇口7发挥功能。如图6的(b)以及(c)所示，在罩2的凹部20的外表面20f和内表面20g分别配置用于成形密封构件9的上模5以及下模6。

在上模5上与各贯通孔21同轴地设置有具有比贯通孔21的直径大的直径的圆盘状的腔室5a(以下称作“第一腔室5a”)。在下模6设置有具有比第一腔室5a大的深度且沿着凹部20内的径向中心[图6的(a)中的双点划线上]的圆环状的腔室6a(以下称作“第二腔室6a”)。

当从多个浇口7分别供给树脂时，如图6的(b)所示，在与浇口7连续的第一腔室5a中充满树脂，并且穿过贯通孔21而在第二腔室6a中也充满树脂。进一步地，如图6的(c)所示，从第二腔室6a穿过与浇口7相邻的贯通孔21而在第一腔室5a中也充满树脂。在第一腔室5a以及贯通孔21内固化的树脂作为用于将密封构件9固定于罩2的锚固部91发挥功能。另一方面，在第二腔室6a内固化的树脂成为对壳体进行压接的凸状的部位(凸部90)。

然而，在外嵌成形中，上模5以及下模6在充满树脂之后且树脂完全固化之前被卸下。因此，如图6的(a)所示，存在如下课题：在第二腔室6a中充满的树脂(即凸部90)的径向位置在相邻的锚固部91之间并不稳定而在周向上偏斜。这起因于，在树脂固化的过程中凸部90欲朝径向内侧收缩，与此相对，凸部90的径向位置仅在锚固部91的部分被限制。如果密封构件9在周向上偏斜，则无法适当地紧贴于在壳体侧设置的压接面，担心密封性能会降低。需要说明的是，当将密封构件一体成形于对收纳马达关联部件(例如上述的专利文献1所记载的减速器)以外的部件的壳体进行封堵的罩时，也可能会产生这样的课题。

发明内容

本发明是鉴于这样的课题而研发的，其目的之一在于对于由密封构件对壳体与罩之间进行密封的结构，提高密封性能。此外，提供能够提高密封性能并自动地进行壳体与罩的组装工序的带减速器的马达也是目的之一。需要说明的是，并不限定于这些目的，起到通过后述的具体实施方式所示的各结构导出的作用效果、且是通过现有技术无法获得的作用效果也是本发明的另一目的。

用于解决课题的方案

(1)此处公开的密封结构是由密封构件对罩与壳体之间进行密封的结构，所述壳体收纳部件，所述罩封堵所述壳体的开口部，其特征在于，所述罩具备：环状的凹部，其安装于所述壳体的形成所述开口部的周壁的端部；和多个贯通孔，它们贯穿设置于所述凹部的底部，并且在周向上相互分离开，所述密封构件与所述罩一体成形，并且一体地具备：凸部，其在所述凹部内在整周上从所述底部突出设置；和锚固部，其通过与各个所述贯通孔卡合而将所述密封构件固定于所述罩，在所述凹部内的至少多个所述锚固部之间设置有对所述凸部与所述凹部的内壁之间的间隙进行封堵的伸出部。

(2)优选为，所述伸出部通过外嵌成形而与所述密封构件一体地设置。

(3)优选为，所述伸出部在所述凹部内在整周上设置。

(4)优选为，以使所述凸部在所述壳体与所述罩的装配状态下借助所述周壁的所述端部而压缩变形的方式，设定所述凸部的从所述底部突出的突出量。在该情况下，优选为，以确保使所述凸部的压缩变形量避开的空间的方式设定所述伸出部的从所述底部起的高度尺寸。

(5)优选为，所述伸出部的所述高度尺寸为所述凸部的所述突出量的三分之一以上且二分之一以下。

(6)优选为，所述罩的外形为圆形，所述罩具备在所述凹部的周向上等间隔地配置的6个所述贯通孔。在该情况下，优选为，6个所述贯通孔中的3个所述贯通孔具有作为浇口的功能，所述3个所述贯通孔彼此隔有一个所述贯通孔。

(7)优选为，在所述凹部内相对于所述凸部在与所述伸出部相反侧设置有供所述壳体的所述周壁的端面抵接的抵接面。

(8)此处公开的带减速器的马达的特征在于，所述带减速器的马达具备：马达部，其具备转子以及定子；和减速机构，其具备被传递所述马达部的旋转的蜗杆以及与所述蜗杆啮合的蜗轮，收纳所述减速机构的齿轮箱与安装于所述齿轮箱的齿轮罩的密封部应用上述(1)至(7)中的任一项所述的密封结构。

发明效果

根据公开的密封结构，对凸部与凹部的内壁之间的间隙进行封堵的伸出部至少设置于锚固部之间，因此，能够使相邻的锚固部间的凸部的径向位置稳定。由此，能够防止凸部的周向上的变形，因此能够提高密封性能。

此外，根据公开的带减速器的马达，能够提高密封性能。而且，通过使罩与密封构件一体化而减少部件个数，因此能够提高通过自动机进行的组装性。

附图说明

图1是实施方式所涉及的带减速器的马达的俯视图。

图2是图1的A-A向视剖视图。

图3是从开口部侧观察图1所示的马达的齿轮箱的立体图。

图4是装配于图3所示的齿轮箱的齿轮罩的立体图。

图5是放大示出图4所示的齿轮罩的背面侧的一部分的剖面立体图。

图6是用于说明课题的图，(a)是示出密封构件的成形后的齿轮罩的背面的俯视图，(b)是密封构件的成形时的图6的(a)的B-B向视剖视图，(c)是密封构件的成形时的图6的(a)的C-C向视剖视图。

附图标记说明：

1 马达(带减速器的马达)；

10 马达主体；

13 减速机构；

13A 蜗杆；

13B 蜗轮(部件)；

2 齿轮罩(罩)；

20 凹部；

20a 底部；

20c 内壁；

20d 抵接面；

21 贯通孔；

3 衬垫(密封构件)；

30 凸部；

31 锚固部；

32 伸出部；

4 齿轮箱(壳体)；

40 开口部；

43 周壁；

P 从底部突出的突出量；

H 从底部起的高度尺寸。

具体实施方式

参照附图对将作为实施方式的密封结构应用于带减速器的马达的例子进行说明。以下所示的实施方式只不过是例示而已，并不意图将在以下的实施方式中未明示的各种变形、技术应用排除在外。本实施方式的各结构能够在不脱离这些主旨的范围内进行各种变形并加以实施。此外，能够根据需要取舍选择，或者能够适当地组合。

[1.结构]

[1-1.带减速器的马达]

图1是本实施方式所涉及的带减速器的马达1(以下称作“马达1”)的俯视图，图2是图1的A-A向视剖视图。在本实施方式中，例示应用于车辆的电动车窗系统的马达1。如图1以及图2所示，马达1具备产生输出的马达部10、以及对马达部10的旋转进行减速的减速机构13。

马达部10例如是带刷的DC马达，具有内置于外壳11的转子以及定子(均省略图示)。马达部10的轴12的一端轴支承于外壳11，另一端在与外壳11结合的齿轮箱4内延伸设置。需要说明的是，外壳11形成为有底筒状，通过设置于未图示的开口部的周围的凸缘部11a紧固连结于齿轮箱4的紧固连结部47(参照图3)而与齿轮箱4结合。

齿轮箱4(壳体)是收纳减速机构13(部件)的外壳，具有两个收纳部41、42。减速机构13具有：蜗杆13A，其被传递马达部10的旋转；和蜗轮13B，其具有与蜗杆13A啮合的齿部。蜗杆13A是固定于轴12的另一端而与轴12一体旋转的齿轮。蜗轮13B是与蜗杆13A啮合的齿轮。

在本实施方式的蜗轮13B一体设置有输出齿轮14。输出齿轮14与设置于被驱动构件(省略图示)的齿轮啮合而驱动被驱动构件，与蜗轮13B配置在同轴上。作为被驱动构件，例如可举出车窗升降器。马达1通过由减速机构13对轴12的旋转进行减速而放大马达部10的输出，从输出齿轮14输出高输出化后的旋转驱动力。在本实施方式的马达1中，在蜗轮13B与输出齿轮14之间以与它们一体的方式设置有台阶部15。在台阶部15装配有O型环16。需要说明的是，马达1的结构是一例，也可以将蜗轮13B与输出齿轮14分体设置。

在齿轮箱4的一方的收纳部41收纳蜗杆13A，在另一方的收纳部42收纳蜗轮13B。以下，将前者称作第一收纳部41，将后者称作第二收纳部42。如图1～图3所示，第二收纳部42形成为有底圆筒状，由周壁43形成圆形状的开口部40。在第二收纳部42的周壁43的外侧相邻配置有第一收纳部41。

第一收纳部41与第二收纳部42经由连通口44连通，该连通口44贯穿设置于第二收纳部42的周壁43的一部分。连通口44是用于使蜗杆13A的一部分朝第二收纳部42内突出的孔部，蜗杆13A与蜗轮13B的齿部借助连通口44而在第二收纳部42内啮合。此外，在第二收纳部42的下表面部45立起设置有高度尺寸比周壁43的高度尺寸大的支承轴46。在支承轴46旋转自如地支承有蜗轮13B以及输出齿轮14。

在齿轮箱4的开口部40装配有一体成形有衬垫3(密封构件)的齿轮罩2(罩)。也如图4所示，齿轮罩2的外形为圆形，以其中心部和外周部比径向中间部高一截的方式弯曲形成。在齿轮罩2的中心部贯穿设置有圆形状的输出孔22，并且立起设置有具有比输出孔22的直径大的内径的圆筒状的纵壁23。输出孔22是使支承轴46以及输出齿轮14朝外部突出的开口。此外，纵壁23是用于在与台阶部15之间夹持O型环16而对齿轮罩2的中心部侧进行密封的部分。

在齿轮罩2的外周部设置有安装于周壁43的凹部20。凹部20是供用于对齿轮罩2的外周部侧进行密封的衬垫3设置的圆环状的部位。以下，对齿轮箱4的第二收纳部42与齿轮罩2的外周部的密封结构进行详细叙述。需要说明的是，在以下的说明中，将支承轴46的前端侧设为上方，将其相反侧(下表面部45侧)设为下方来进行说明。

[1-2.密封结构]

图5是放大示出图4所示的齿轮罩2的背面侧的一部分的剖面立体图。如图2以及图5所示，齿轮罩2的凹部20形成为径向的剖面形状为朝下方敞开的コ字状。凹部20由圆环状的底部20a和均为圆筒状的外壁20b及内壁20c形成。

需要说明的是，如图2所示，在齿轮罩2装配于齿轮箱4的状态(以下称作“装配状态”)下，底部20a位于外壁20b以及内壁20c的上方。在外壁20b设置有轴向长度短的部分以及长的部分。齿轮罩2通过对外壁20b的轴向长度长的部分的下端部20e进行敛缝(かしめ)而固定于齿轮箱4。

如图2以及图3所示，周壁43的端部以仅外径大一圈的方式形成壁厚。在该端部设置有朝向上方的平面状的压接面43a、以及从压接面43a的径向外侧的端部朝上方立起的端壁43b。压接面43a是供衬垫3压接的面，端壁43b是与齿轮罩2的凹部20抵接而确定齿轮罩2与齿轮箱4的轴向位置的部位。

本实施方式的衬垫3通过外嵌(outsert)成形而形成于凹部20。如图5所示，齿轮罩2具有贯穿设置于底部20a的多个贯通孔21，至少一个贯通孔21作为流入树脂时的浇口发挥功能。多个贯通孔21在周向上相互分离开地配置。本实施方式的齿轮罩2具有在凹部20的周向上等间隔地配置的6个贯通孔21，这些贯通孔21中的3个贯通孔21具有作为浇口的功能，所述3个贯通孔21彼此隔有一个贯通孔21。

本实施方式的衬垫3一体地具备用于对齿轮罩2与齿轮箱4之间进行密封的凸部30、用于将衬垫3固定于齿轮罩2的锚固部31、以及用于限定凸部30的径向位置的伸出部32。凸部30是在凹部20内在整周上从底部20a突出设置的部位，前端部的径向的剖面形状为大致半圆状。以使凸部30在装配状态下借助周壁43的端部而压缩变形的方式，设定凸部30的从底部20a突出的突出量P。即，如位于图2中的右侧的无视了压缩变形的衬垫3那样，以在装配状态下凸部30的前端部与周壁43的端部重叠的方式设定突出量P。需要说明的是，装配状态下的衬垫3实际上如图2中的左侧所示那样，被周壁43的压接面43a压靠而被压扁。

如图5所示，锚固部31与多个贯通孔21分别卡合，径向的剖面形状形成为T字状。本实施方式的锚固部31包括在底部20a的上表面(外表面)侧固化的圆盘状的树脂与在贯通孔21内固化的树脂。即，在图4所示的6个锚固部31的各位置形成有未图示的贯通孔21。需要说明的是，圆盘状的树脂的直径大于贯通孔21的直径。

如图5所示，伸出部32封堵凸部30与凹部20的内壁20c之间的间隙，设置在凹部20内的至少多个锚固部31之间。如上所述，如果在外嵌成形中充满树脂之后且树脂完全固化之前卸下模具，则成为凸部30的树脂欲朝径向内侧收缩。伸出部32是克服这样的收缩力的部分，用于使凸部30的径向位置不从原本的位置偏移。本实施方式的伸出部32与凸部30同样地在凹部20内在整周上设置，紧贴于底部20a以及内壁20c的各内表面。

以确保使凸部30的压缩变形量避开的空间的方式设定伸出部32的高度尺寸H(从底部20a起的上下方向长度)。如图2中的左侧所示，衬垫3在装配状态下其凸部30压接于压接面43a而压缩变形。此时，如图2中的右侧所示，同凸部30的前端部与周壁43的端部重叠的部分相当的体积(压缩变形量)朝径向内侧避开，因此，需要在凸部30的径向内侧存在不妨碍该避开的空间。因此，如上所述，将装配状态下的凸部30的压缩变形考虑在内来设定伸出部32的高度尺寸H。需要说明的是，如果伸出部32的高度尺寸H过小则刚性可能会变得不够，因此，设定为凸部30的突出量P的三分之一以上且二分之一以下。更优选为，如图5所示，将高度尺寸H设定为突出量P的大约一半。

在凸部30与凹部20的外壁20b之间设置有供周壁43的端壁43b嵌合的间隙。换言之，在凹部20内相对于凸部30在与伸出部32相反侧(径向外侧)设置有供周壁43的端面抵接的抵接面20d。抵接面20d是底部20a的内表面中的位于比凸部30靠径向外侧的位置的部分。通过齿轮箱4的周壁43的端面与抵接面20d抵接，从而齿轮箱4与齿轮罩2的轴向位置被确定。此外，通过端壁43b嵌合于间隙，从而齿轮罩2的径向位置也被确定。

[2.效果]

(1)根据上述的密封结构，对凸部30与凹部20的内壁20c之间的间隙进行封堵的伸出部32至少设置于锚固部31之间，因此，能够使相邻的锚固部31间的凸部30的径向位置稳定。由此，能够防止凸部30的周向上的变形，因此能够提高密封性能。

(2)在上述的密封结构中，伸出部32作为衬垫3的一部分而设置。即，伸出部32通过外嵌成形而与凸部30以及锚固部31一体地设置，因此，能够简单地形成伸出部32，能够抑制制造成本。

(3)此外，伸出部32在凹部20内在整周上设置，因此，能够进一步使衬垫3的径向位置稳定，能够进一步提高密封性能。

(4)以确保使凸部30的压缩变形量避开的空间的方式设定上述的伸出部32的从底部20a起的高度尺寸H，因此，不会妨碍装配状态下的凸部30的避开。因此，既能够限定凸部30的径向位置又能够提高密封性能。

(5)此外，如果伸出部32的高度尺寸H为凸部30的突出量P的三分之一以上，则能够确保伸出部32的刚性，能够限定凸部30的径向位置。而且，如果高度尺寸H为突出量P的二分之一以下，则能够可靠地确保凸部30的避开空间。

(6)如上所述，在齿轮罩2的外形为圆形的情况下，通过在周向上等间隔地配置6个贯通孔21(即锚固部31)，能够将衬垫3可靠地固定于齿轮罩2。此外，通过将6个贯通孔21中的3个贯通孔21用作浇口，能够兼顾树脂的流动容易性与成品率的提高(将在直浇道、横浇道之类的通路内固化的树脂的量抑制为最小限度)，所述3个贯通孔21彼此隔有一个贯通孔21。由此，既能够提高衬垫3的质量又能够抑制制造成本。

(7)在上述的密封结构中，在凹部20内在凸部30的与伸出部32相反侧设置有供周壁43的端面抵接的抵接面20d，因此，能够确定齿轮罩2相对于齿轮箱4的轴向位置。需要说明的是，通过将周壁43的端壁43b嵌合于凸部30与凹部20的外壁20b之间的间隙，也能够确定齿轮罩2相对于齿轮箱4的径向位置。

(8)在上述的马达1中，收纳减速机构13的齿轮箱4与齿轮罩2的密封部应用上述的密封结构，因此能够提高密封性能。此外，通过使齿轮罩2与衬垫3一体化，能够不分别作为单独的构件而作为一个构件加以处理，从而部件个数减少，因此能够提高利用自动机自动地组装马达1的情况下的组装性。而且，与分体设置衬垫的情况相比，在上述的密封结构中，不再担心衬垫的组装时的位置偏移，因此也能够提高马达1的质量。

[3.其他]

在上述的实施方式中说明的密封结构是一例，并不限定于上述的密封结构。例如，上述的伸出部32只要至少设置于相邻的锚固部31之间即可，也可以不整周地设置。此外，伸出部32只要对凸部30与凹部20的内壁20c之间的间隙进行封堵即可，也可以与衬垫3分体设置。在相对于衬垫3分体设置伸出部的情况下，也可以利用与衬垫3不同的材质形成伸出部。或者，也可以对齿轮罩2的形状下工夫而使伸出部与齿轮罩2一体地形成。需要说明的是，能够适当地设定伸出部32的高度尺寸H。

衬垫3的具体的形状并不限定于上述形状，例如凸部30的前端也可以不为半圆状。此外，锚固部31只要是通过与贯通孔21卡合而将衬垫3相对于齿轮罩2固定的形状即可，并不限定于上述的形状。

此外，齿轮罩2的具体的形状并不限定于上述形状。例如，贯通孔21(锚固部31)的个数、浇口的个数并不限定于上述，能够适当地设定。此外，齿轮罩2的外形能够与齿轮箱4的开口部40的形状相匹配地适当变更。此外，将齿轮罩2相对于齿轮箱4固定的方法也并不限定于敛缝。

在上述的实施方式中，对应用于收纳马达1的减速机构13的齿轮箱4与齿轮罩2的密封部的密封结构进行了说明，但也可以将上述的密封结构应用于该密封部以外的密封部。例如，也可以将上述的密封结构应用于不具备减速机构13的马达。即，也可以在收纳转子以及定子的外壳(壳体)与封堵该外壳的开口的钟形端板(endbell)(罩)的密封部中形成如下密封结构：在钟形端板设置凹部与贯通孔，并且将具有凸部以及锚固部的密封构件设置为与钟形端板一体，且还具备伸出部。

此外，也可以将上述的密封结构应用于收纳马达关联部件以外的部件的壳体与封堵该壳体的开口部的罩的密封部。

Claims (8)

1.一种密封结构，其是由密封构件对罩与壳体之间进行密封的结构，所述壳体收纳部件，所述罩封堵所述壳体的开口部，其特征在于，

所述罩具备：环状的凹部，其安装于所述壳体的形成所述开口部的周壁的端部，且具有底部、外壁及内壁；和多个贯通孔，它们贯穿设置于所述凹部的所述底部，并且在周向上相互分离开，

所述密封构件与所述罩一体成形，并且一体地具备：凸部，其在所述凹部内在整周上从所述底部突出设置；和锚固部，其位于各个所述贯通孔，且通过与各个所述贯通孔卡合而将所述密封构件固定于所述罩，

在所述凹部内的至少多个所述锚固部之间设置有对所述凸部与所述凹部的所述内壁之间的间隙进行封堵的伸出部。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，

所述伸出部通过外嵌成形而与所述密封构件一体地设置。

3.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，

所述伸出部在所述凹部内在整周上设置。

4.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，

以使所述凸部在所述壳体与所述罩的装配状态下借助所述周壁的所述端部而压缩变形的方式，设定所述凸部的从所述底部突出的突出量，

以确保使所述凸部的压缩变形量避开的空间的方式设定所述伸出部的从所述底部起的高度尺寸。

5.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，

所述伸出部的所述高度尺寸为所述凸部的所述突出量的三分之一以上且二分之一以下。

6.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，

所述罩的外形为圆形，所述罩具备在所述凹部的周向上等间隔地配置的6个所述贯通孔，

6个所述贯通孔中的3个所述贯通孔具有作为浇口的功能，所述3个所述贯通孔彼此隔有一个所述贯通孔。

7.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，

在所述凹部内相对于所述凸部在与所述伸出部相反侧设置有供所述壳体的所述周壁的端面抵接的抵接面。

8.一种带减速器的马达，其特征在于，

所述带减速器的马达具备：

马达部，其具备转子以及定子；和

减速机构，其具备被传递所述马达部的旋转的蜗杆以及与所述蜗杆啮合的蜗轮，

收纳所述减速机构的齿轮箱与安装于所述齿轮箱的齿轮罩的密封部应用权利要求1至7中任一项所述的密封结构。