CN108352760B - 齿轮电动机及齿轮电动机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供不必大型化也能够获得大的转矩的齿轮电动机及齿轮电动机的制造方法，在齿轮电动机中，将外周部分形成有螺旋槽的输出部件设置于框架的第一板部和第二板部之间，将电动机小齿轮的旋转经由减速齿轮机构减速并向输出部件的齿轮部传递。在齿轮电动机中，在第一板部和第二板部之间配置了输出部件之后，从第二板部的贯通孔将第一固定轴插入输出部件的轴孔，将第一轴端部嵌入第一固定轴支承孔，之后，将第二轴端部和第二板部固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机小齿轮(motor pinion)的旋转经由传递齿轮被传递至输出部件的齿轮电动机(geared motor)及齿轮电动机的制造方法。
背景技术
作为从电动机(motor)输出大的转矩(torque)的技术，提出了一种齿轮电动机，将外周部分形成有螺旋槽的输出部件设置于框架(frame)的第一板部和第二板部之间，将固定于旋转轴上的电动机小齿轮传递至输出部件的齿轮部(参照专利文献1)。在该齿轮电动机中，在安装于第一板部的轴承和第二板部之间可旋转地支承输出部件。在第一板部设置有大的开口部，在制造齿轮电动机时，使输出部件从开口部穿过第一板部和第二板部之间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-124867号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献1中记载的齿轮电动机中，由于轴承从第一板部向电动机主体的一侧突出，因此需要将第一板部大型化，在从电动机主体向与电动机轴线交叉的方向偏离的位置设置轴承。因此，存在齿轮电动机大型化的问题点。另外，在专利文献1中记载的齿轮电动机中，由于固定在旋转轴上的电动机小齿轮的旋转被直接传递到输出部件的齿轮部，因此要得到大的转矩，就需要将输出部件的齿轮部大径化。其结果是，输出部件的齿轮部从第一板部向与电动机轴线交叉的方向伸出，所以存在齿轮电动机大型化的问题点。
鉴于以上的问题点，本发明的课题在于，提供一种不必大型化就能够获得大的转矩的齿轮电动机及齿轮电动机的制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，本发明提供一种齿轮电动机，包括：电动机主体；框架，其具备固定于所述电动机主体的电动机轴线方向的一侧的端部的第一板部、在所述一侧与所述第一板部对置的第二板部、及连结所述第一板部和所述第二板部的第三板部；第一固定轴，其配置于所述第一板部和所述第二板部之间；输出部件，其设置有所述第一固定轴贯通的轴孔，在外周部分，从电动机轴线方向的另一侧朝向所述一侧依次设置有齿轮部及螺旋槽；第二固定轴，其所述另一侧的轴端部被保持在所述第一板部；传递齿轮，其被可旋转地支承在所述第二固定轴，将固定于所述电动机主体的旋转轴的电动机小齿轮的旋转减速并传递给至所述齿轮部，所述第一固定轴在所述另一侧的第一轴端部嵌入设置于所述第一板部的第一固定轴支承孔、且所述一侧的第二轴端部嵌入设于所述第二板部的贯通孔的状态下，将所述第二轴端部和所述第二板部固定。
另外，本发明提供一种齿轮电动机的制造方法，所述齿轮电动机包括：电动机主体；框架，其具备固定于所述电动机主体的电动机轴线方向的一侧的端部的第一板部、在所述一侧与所述第一板部对置的第二板部、及连结所述第一板部和所述第二板部的第三板部；第一固定轴，其配置于所述第一板部和所述第二板部之间；输出部件，其设置有所述第一固定轴贯通的轴孔，在外周部分，从电动机轴线方向的另一侧朝向所述一侧依次设置有齿轮部及螺旋槽；第二固定轴，其所述另一侧的轴端部被保持在所述第一板部；传递齿轮，其被可旋转地支承在所述第二固定轴，将固定于所述电动机主体的旋转轴的电动机小齿轮的旋转减速并传递至所述齿轮部，在所述第一板部设置供所述第一固定轴的所述另一侧的第一轴端部嵌入的第一固定轴支承孔，在所述第二板部设置供所述第一固定轴的所述一侧的第二轴端部嵌入的贯通孔，所述齿轮电动机的制造方法包括：在所述电动机主体上固定所述框架的框架固定工序；在所述框架固定工序之前或之后，将所述传递齿轮经由所述第二固定轴安装于所述第一板部的齿轮安装工序；从与电动机轴线方向交叉的方向将所述输出部件配置在所述第一板部和所述第二板部之间的配置工序；从所述贯通孔将所述第一固定轴插入所述轴孔，将所述第一轴端部嵌入所述第一固定轴支承孔的第一固定轴插入工序；以及将所述第二轴端部和所述第二板部固定的第一固定轴固定工序。
在本发明中，将外周部分设置有螺旋槽的输出部件设置于框架的第一板部和第二板部之间，将固定于旋转轴上的电动机小齿轮的旋转经由传递齿轮减速并向输出部件传递。因此，即使不将输出部件的齿轮部大径化，也能够输出大的转矩。另外，在第一板部和第二板部之间设置第一固定轴，利用第一固定轴可旋转地支承输出部件。因此，无需在第一板部设置轴承，所以无需将第一板部大型化。因此，能够将齿轮电动机小型化。另外，在第一板部设置供第一固定轴的第一轴端部嵌入的第一固定轴支承孔，在第二板部设置供第一固定轴的第二轴端部嵌入的贯通孔。因此，能够在将输出部件配置于第一板部和第二板部之间之后，从第二板部的贯通孔将第一固定轴插入输出部件的轴孔，将第一轴端部嵌入第一固定轴支承孔，之后将第二轴端部和第二板部固定。因此，即使不在第一板部设置使输出部件穿过的大的开口部，也能够在第一板部和第二板部之间可旋转地支承输出部件。另外，也可以不在第一板部设置大的开口部，所以即使不将第一板部大型化，也能够将支承传递齿轮的第二固定轴设置于适当的位置。因此，能够将齿轮电动机小型化。
在本发明中，理想的是，所述第一固定轴被设置于相对于所述电动机主体在电动机轴线方向重叠的位置。根据该结构，能够将第一板部小型化，所以能够实现齿轮电动机的小型化。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，所述第一轴端部与所述第一固定轴支承孔内的凸部或所述第一固定轴支承孔的底部抵接。根据该结构，能够在将输出部件配置于第一板部和第二板部之间之后，从第二板部的贯通孔将第一固定轴插入输出部件的轴孔，并将第一轴端部嵌入第一固定轴支承孔时，将第一固定轴在电动机轴线方向固定。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，具有齿轮罩，所述齿轮罩在所述第一板部和所述第二板部之间固定于所述框架，所述齿轮罩具备在所述一侧覆盖所述电动机小齿轮、所述传递齿轮及所述齿轮部的端板部、和在与所述传递齿轮相反的一侧覆盖所述齿轮部的外周部分的侧板部，在所述端板部设置有使所述输出部件中设置有所述螺旋槽的部分向所述一侧突出的开口部。即，在本发明的齿轮电动机的制造方法中，理想的是，在所述配置工序中，将齿轮罩与所述输出部件一起配置于所述第一板部和所述第二板部之间，所述齿轮罩具备在所述一侧覆盖所述电动机小齿轮、所述传递齿轮及所述齿轮部的端板部、和在与所述传递齿轮相反的一侧覆盖所述齿轮部的外周部分的侧板部，且在所述端板部设置有使所述输出部件中设置有所述螺旋槽的部分向所述一侧突出的开口部，将所述齿轮罩固定于所述框架。根据该结构，在电动机小齿轮、传递齿轮及齿轮部不易附着异物。另外，即使在电动机小齿轮和传递齿轮之间、或传递齿轮和齿轮部之间涂布了油脂(grease)的情况下，在油脂上也不易附着异物。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，在所述端板部设置支承所述第二固定轴的所述一侧的轴端部的第二固定轴支承孔。即，在本发明的齿轮电动机中，理想的是，在所述端板部设置支承所述第二固定轴的所述一侧的轴端部的第二固定轴支承孔，在所述配置工序中，将所述第二固定轴的所述一侧的轴端部嵌入式支承于所述第二固定轴支承孔。根据该结构，能够可靠地支承第二固定轴。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，在所述端板部的所述另一侧的面上设置有从所述第二固定轴支承孔沿与电动机轴线交叉的方向延伸的凹部。即，理想的是，在本发明的齿轮电动机的制造方法中，在所述端板部的所述另一侧的面上设置从所述第二固定轴支承孔沿与电动机轴线交叉的方向延伸的凹部，在所述配置工序中，在向所述第一板部和所述第二板部之间配置所述输出部件及所述齿轮罩时，所述第二固定轴的所述一侧的轴端部通过所述凹部内嵌入所述第二固定轴支承孔。根据该结构，即使在从与电动机轴线交叉的方向配置齿轮罩的情况下，也能够将第二固定轴的电动机轴线方向的一侧的轴端部容易地嵌入第二固定轴支承孔。
本发明在适用于所述输出部件为树脂制的情况时是有效的。在输出部件为树脂制的情况下，为了确保强度而需要增大输出部件的外径，但根据本发明，无需在第一板部设置使输出部件穿过的大的开口部。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，在所述齿轮罩上设置卡合部，所述卡合部在从与电动机轴线方向交叉的方向将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时与所述框架卡合。即，在本发明的齿轮电动机的制造方法中，理想的是，在所述齿轮罩上设置卡合部，所述卡合部在将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时与所述框架卡合，在所述配置工序中，在将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时，所述第一板部和所述卡合部卡合，将所述齿轮罩固定于所述框架。根据该结构，能够将齿轮罩固定于框架的规定位置。
在本发明的齿轮电动机中，理想的是，所述第二轴端部通过焊接固定于所述第二板部。根据该结构，能够将第一固定轴可靠地固定在框架。
附图说明
图1A～图1B是应用了本发明的齿轮电动机的说明图；
图2A～图2D是应用了本发明的齿轮电动机的剖视图；
图3A～图3B是从输出侧观察应用了本发明的齿轮电动机的内部的分解立体图；
图4A～图4B是应用了本发明的齿轮电动机的减速齿轮机构等的说明图；
图5是从反输出侧观察应用了本发明的齿轮电动机的齿轮罩的立体图；
图6是在应用了本发明的齿轮电动机的制造工序中、装入输出部件及齿轮罩时的说明图。
附图标号说明
1：齿轮电动机；
2：供电部；
3：框架；
4：定子；
5：转子；
7：齿轮罩；
8：输出部件；
9：减速齿轮机构；
10：电动机主体；
11、12：端部；
13：外周面；
17：凸部；
30：阶梯孔(孔)；
31：第一板部；
32：第二板部；
33：第三板部；
35：第一固定轴；
36：第一固定轴支承孔；
37：贯通孔；
42A：第一线圈骨架；
42B：第二线圈骨架；
43A、43B：内定子芯；
44A、44B：外定子芯；
45：极齿；
46：线圈线；
47：环状部分；
49：圆筒部分；
50：旋转轴；
55：电动机小齿轮；
59：永久磁铁；
61、62：轴承；
63：螺旋弹簧；
65：端板；
66、67、69、89：垫圈；
71：端板部；
72：侧板部；
74：卡合凸部；
77、78、79：第二固定轴支承孔；
81、910、920、930：轴孔；
82：空洞；
83：螺旋槽；
84：部分；
85：齿轮部；
91：第一传递齿轮；
92：第二传递齿轮；
93：第三传递齿轮；
96、97、98：第二固定轴；
313、317、318、319、650：孔；
314、750：卡合孔；
335：卡合凸部；
351：第一轴端部；
352：第二轴端部；
361：凸部；
595、770、780、790：凹部；
710：开口部；
720：开放端；
810：筒部；
861、862：轴部；
911、921、931：大径齿轮；
912、922、932：小径齿轮；
915：圆筒部；
961、962、971、972、981、982：轴端部；
L：电动机轴线；
L1：输出侧；
L2：反输出侧；
X：第一方向；
X1：一侧；
X2：另一侧；
Y：第二方向。
具体实施方式
参照附图对应用了本发明的齿轮电动机的一个例子进行说明。此外，在以下说明的齿轮电动机1中，电动机主体10的旋转轴50的旋转中心轴线及输出部件8的旋转中心轴线是平行的，均可以看作电动机轴线。在以下的说明中，将输出部件8的旋转中心轴线作为电动机轴线L进行说明。另外，在以下的说明中，将电动机轴线L延伸的方向(电动机轴线L方向)中、旋转轴50从定子(stator)4突出的一侧作为输出侧L1，将旋转轴50从定子4突出的一侧的相反侧(另一侧)作为反输出侧L2进行说明。另外，将与电动机轴线L交叉的方向中、在框架3中与第三板部33正交的方向作为第一方向X，将与第一方向X及电动机轴线L正交的方向作为第二方向Y。另外，将第一方向X中、第一板部31及第二板部32从第三板部33突出的一侧作为一侧X1，将第三板部33所在的一侧作为另一侧X2。另外，在以下参照的附图中，关于螺旋槽83，由点划线示意性表示其形成范围。
(整体结构)
图1A～图1B是应用了本发明的齿轮电动机1的说明图，图1A是从输出侧L1观察齿轮电动机1的立体图、及图1B是从相对于电动机轴线L正交的方向(第二方向Y)观察从齿轮电动机1拆下齿轮罩7后的状态的侧视图。图2A～图2D是应用了本发明的齿轮电动机1的剖视图，图2A是将齿轮电动机1沿着电动机轴线L切断的剖视图、图2B是将电动机主体10沿着旋转轴50的旋转中心轴线切断的剖视图、图2C是将框架3的第二板部32在穿过贯通孔37的位置切断时的剖视图、及图2D是将框架3的第一板部31在穿过第一固定轴支承孔36的位置切断时的剖视图。图3A～图3B是从输出侧L1观察应用了本发明的齿轮电动机1的内部的分解立体图，图3A是从齿轮电动机1拆下输出部件8后的状态的分解立体图、及图3B是从齿轮电动机1拆下齿轮罩7后的状态的分解立体图。图4A～图4B是应用了本发明的齿轮电动机1的减速齿轮机构9等的说明图，图4A是减速齿轮机构9等的立体图、及图4B是减速齿轮机构9等的分解立体图。
如图1A～图1B、图2A～图2D、图3A～图3B及图4A～图4B所示，齿轮电动机1具有电动机主体10和固定于电动机主体10的电动机轴线L方向的一侧(输出侧L1)的端部11的框架3。框架3具备通过焊接等方法固定于电动机主体10的输出侧L1的端部11的第一板部31、在输出侧L1与第一板部31对置的第二板部32以及连结第一板部31和第二板部32的第三板部33。因此，第一板部31及第二板部32形成从第三板部33朝向第一方向X的一侧X1弯曲的构造。第一板部31为大致矩形。在电动机主体10的侧面设置有供电部2。
在第一板部31形成有阶梯孔30，电动机主体10的旋转轴50经由孔30从第一板部31向输出侧L1突出。在旋转轴50上，在从第一板部31向输出侧L1突出的部分固定有电动机小齿轮55。
在第一板部31和第二板部32之间设置有减速齿轮机构9，电动机小齿轮55的旋转(旋转轴50的旋转)经由减速齿轮机构9传递到输出部件8。在第一板部31和第二板部32之间配置有在输出侧L1覆盖电动机小齿轮55和减速齿轮机构9的齿轮罩7，齿轮罩7被固定于框架3上。
(第一固定轴35的固定构造)
在第一板部31和第二板部32之间设置有第一固定轴35，支承输出部件8使其可以围绕电动机轴线L进行旋转。在第一固定轴35上，反输出侧L2的第一轴端部351嵌入形成于第一板部31的第一固定轴支承孔36(参照图2D)。第一固定轴35的输出侧L1的第二轴端部352以嵌入形成于第二板部32的贯通孔37的状态固定于第二板部32(参照图2C)。该固定可以采用焊接、铆接、粘接等方法。在本方式中，框架3由SUCC(低碳不锈钢)构成，第一固定轴35由SUS(不锈钢)构成。因此，第二轴端部352和第二板部32通过焊接而被固定。因此，能够将第一固定轴35可靠地固定于框架3上。另外，如果是焊接，则与铆接或粘接等相比，具有不易产生毛刺等优点。此外，框架3及第一固定轴35也可以由相同的金属形成。
在第一板部31中，第一固定轴支承孔36为贯通孔，但在形成第一固定轴支承孔36时，在第一固定轴支承孔36的内部，在反输出侧L2的端部残留有圆环状的凸部361(参照图2D)。凸部361的内径比第一轴端部351的外径小。因此，第一轴端部351在第一固定轴支承孔36的内部从输出侧L1与凸部361抵接，电动机轴线L方向的位置被规定。关于第一固定轴支承孔36，也可以残留底部，该情况下，第一轴端部351与第一固定轴支承孔36的底部抵接，电动机轴线L方向的位置被规定。在本方式中，第一固定轴35设置于相对于电动机主体10在电动机轴线L方向重叠的位置。
(输出部件8的结构)
输出部件8是形成有第一固定轴35贯通的轴孔81的轴状部件，在外周部分，从反输出侧L2朝向输出侧L1依次形成有齿轮部85及螺旋槽83。在本方式中，输出部件8通过螺旋槽83构成为蜗杆(worm)。在输出部件8上，在齿轮部85和螺旋槽83之间设置有未形成齿等的轴部861，从齿轮部85朝向电动机轴线L方向的反输出侧L2设置有未形成齿等的轴部862。
就输出部件8而言，设置有螺旋槽83的部分84的外径最大，齿轮部85及轴部861的外径比设置有螺旋槽83的部分84的外径小。另外，轴部862的外径比齿轮部85及轴部861的外径小。
输出部件8为树脂制，一体形成有齿轮部85及螺旋槽83。因此，能够廉价地制造输出部件8。在此，在输出部件8的内部设置有用于防止对输出部件8进行树脂成型时的缩痕的空洞82。在输出部件8的输出侧L1的端部，在形成有轴孔81的筒部810，配置有用于降低输出部件8和第二板部32之间的滑动阻力的推力轴承用的垫圈(washer)89。
(电动机主体10的结构)
如图2B所示，电动机主体10是步进电动机(stepping motor)，具有圆筒状的定子4。在定子4上，具有A相用的定子和B相用的定子在电动机轴线L方向上重叠配置的构造。因此，在定子4上，将卷绕有线圈(coil)线46的两个线圈骨架(coil bobbin)(第一线圈骨架42A和第二线圈骨架42B)在电动机轴线L方向重叠配置，在该线圈骨架上分别重叠配置有以下说明的定子芯(stator core)。在第一线圈骨架42A上，在电动机轴线L方向的两侧重叠配置有环状的内定子芯43A、及截面呈U字形状的外定子芯44A，在第二线圈骨架42B上，在电动机轴线L方向的两侧重叠配置有环状的内定子芯43B、及截面呈U字形状的外定子芯44B。在第一线圈骨架42A及第二线圈骨架42B的内周面，形成内定子芯43A、43B及外定子芯44A、44B的多个极齿45沿周向排列的结构。这样，构成圆筒状的定子4，在定子4的径向内侧呈同轴状配置有转子(rotor)5。在本方式中，外定子芯44A、44B分别延伸至第一线圈骨架42A及第二线圈骨架42B的径向外侧，构成电动机壳体(motor case)。因此，电动机主体10的输出侧L1的端部11由外定子芯44A的环状部分47构成。电动机主体10的外周面13由形成于外定子芯44A、44B的外侧的圆筒部分49构成。在外定子芯44B的环状部分48固定有端板65，电动机主体10的反输出侧L2的端部12由端板65构成。
在转子5中，旋转轴50沿着电动机轴线L延伸，旋转轴50从电动机主体10的输出侧L1的端部11突出。在旋转轴50的靠反输出侧L2的位置，通过接着剂等固接有圆筒状的永久磁铁59。在定子4的内侧，永久磁铁59的外周面在径向的内侧与定子4的极齿45隔着规定的间隔对置。
在电动机主体10的输出侧L1，旋转轴50由配置于框架3的第一板部31的孔30中的轴承62支承。在轴承62和永久磁铁59之间配置有旋转轴50贯通的垫圈66。在电动机主体10的反输出侧L2，在端板65上形成有使旋转轴50的反输出侧L2的端部向反输出侧L2突出的孔650。在孔650内配置有在反输出侧L2支承旋转轴50的轴承61，利用轴承61，在电动机主体10上形成有从反输出侧L2的端部12突出到反输出侧L2的凸部17。
在轴承61和永久磁铁59之间配置有供旋转轴50贯通的垫圈67，在永久磁铁59的凹部595的底部和垫圈67之间，围绕着旋转轴50配置有将转子5向输出侧L1施力的螺旋弹簧63。在永久磁铁59的凹部595的底部和螺旋弹簧63之间配置有供旋转轴50贯通的垫圈69。
(减速齿轮机构9的结构)
减速齿轮机构9具有多个传递齿轮。在本方式中，减速齿轮机构9具有三个传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)。如图4A～图4B所示，第一传递齿轮91是复合齿轮，具备与电动机小齿轮55啮合的大径齿轮911、与大径齿轮911呈同轴状一体地形成于大径齿轮911的输出侧L1的小径齿轮912、和与小径齿轮912呈同轴状一体地形成于小径齿轮912的输出侧L1的圆筒部915。第二传递齿轮92是复合齿轮，具备与第一传递齿轮91的小径齿轮912啮合的大径齿轮921和与大径齿轮921呈同轴状一体地形成于大径齿轮921的输出侧L1的小径齿轮922。第三传递齿轮93是复合齿轮，具备与第二传递齿轮92的小径齿轮922啮合的大径齿轮931和与大径齿轮923呈同轴状一体地形成于大径齿轮931的输出侧L1的小径齿轮932。小径齿轮932与输出部件8的齿轮部85啮合。
第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93分别被三个第二固定轴96、97、98可旋转地支承，三个第二固定轴96、97、98被第一板部31支承。更具体而言，在第一传递齿轮91的轴孔910中嵌入有第二固定轴96，第二固定轴96的反输出侧L2的轴端部961被压入固定于第一板部31的孔317。在第二传递齿轮92的轴孔920中嵌入有第二固定轴97，第二固定轴97的反输出侧L2的轴端部971被压入固定于第一板部31的孔318。在第三传递齿轮93的轴孔930中嵌入有第二固定轴98，第二固定轴98的反输出侧L2的轴端部981被压入固定于第一板部31的孔319。在本方式中，从第二方向Y观察时，第二固定轴96、97、98设置于支承第一固定轴35的第一固定轴支承孔36和第三板部33之间，孔30设置于比第一固定轴支承孔36靠第三板部33这一侧的位置。因此，从第二方向Y观察时，第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93设置于输出部件8的齿轮部85和第三板部33之间，电动机小齿轮55设置于比输出部件8的齿轮部85靠第三板部33这一侧的位置。
(齿轮罩7的结构)
图5是从反输出侧L2观察应用了本发明的齿轮电动机1的齿轮罩7的立体图。
如图1A～图1B、图3A～图3B及图5所示，齿轮罩7具备在输出侧L1覆盖电动机小齿轮55、第一传递齿轮91、第二传递齿轮92、第三传递齿轮93及输出部件8的齿轮部85的端板部71、和在第三板部33、第一传递齿轮91及第二传递齿轮92的相反侧(第一方向X的一侧X1)覆盖齿轮部85的外周部分的侧板部72。侧板部72与第一板部31重叠。在本方式中，侧板部72相对于齿轮部85从与第一传递齿轮91、第二传递齿轮92、及第三传递齿轮93相反的一侧朝向第三板部33的一侧(第一方向X的另一侧X2)延伸，第三板部33所在的一侧成为开放端720。
在端板部71形成有使在输出部件8上设置有螺旋槽83的部分84向第一板部31这一侧(输出侧L1)突出的开口部710。另外，在端板部71形成有分别对第二固定轴96、97、98的另一侧(输出侧L1)的轴端部962、972、982进行嵌入式支承的第二固定轴支承孔77、78、79。因此，第二固定轴96、97、98的两端被框架3的第一板部31和齿轮罩7的端板部71支承。因此，能够将第二固定轴96、97、98维持在稳定的姿势。
在端板部71的反输出侧L2的面上形成有从第二固定轴支承孔77、78、79向第一方向X的另一侧X2(开放端720的一侧)延伸的凹部770、780、790。在本方式中，凹部770形成为在第二固定轴支承孔77的周围与第一传递齿轮91的圆筒部915重叠的大小，从第二固定轴支承孔77的周围向开放端720这一侧(第一方向X的另一侧X2)延伸。凹部780形成为在第二固定轴支承孔78的周围与第二传递齿轮92的小径齿轮922重叠的大小，从第二固定轴支承孔78的周围向开放端720这一侧(第一方向X的另一侧X2)延伸。凹部790形成为在第二固定轴支承孔79的周围与第三传递齿轮93的小径齿轮932重叠的大小，从第二固定轴支承孔79的周围向开放端720这一侧(第一方向X的另一侧X2)延伸。
在这样构成的齿轮罩7上形成有与框架3卡合的卡合部。首先，在第三板部33上形成有朝向第一方向X的一侧X1突出的卡合凸部335，在齿轮罩7的端板部71的开放端720侧的端部形成有卡合孔750(卡合部)。因此，当使开放端720朝向第三板部33这一侧将齿轮罩7从第一方向X的一侧X1朝向另一侧X2插入第一板部31和第二板部32之间时，卡合凸部335嵌入卡合于卡合孔750。
在第一板部31的第一方向X的一侧X1的端部附近形成有卡合孔314，在侧板部72的反输出侧L2的端部形成有卡合凸部74(卡合部)。因此，当使开放端720朝向第三板部33这一侧将齿轮罩7从第一方向X的一侧X1朝向另一侧X2插入第一板部31和第二板部32之间后，将齿轮罩7向反输出侧L2按压时，卡合凸部74嵌入卡合孔314。
因此，使开放端720朝向第三板部33这一侧将齿轮罩7从第一方向X的一侧X1朝向另一侧X2插入第一板部31和第二板部32之间，能够将齿轮罩7固定于框架3上。
此外，在第一板部31上的与卡合孔314相邻的位置形成有孔313。该孔313是将框架3向电动机主体10固定时对位用的孔。
(制造方法)
图6是应用了本发明的齿轮电动机1的制造工序中、装入输出部件8及齿轮罩7时的说明图。在本方式的齿轮电动机1的制造工序中，如图6所示，在框架固定工序中，将框架3固定在电动机主体10上。另外，在齿轮安装工序中，在框架固定工序之前或之后，将第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93经由第二固定轴96、97、98安装于第一板部31。
接着，在配置工序中，从与电动机轴线L方向交叉的第一方向X的一侧X1朝向第一板部31和第二板部32之间插入输出部件8。此时，将输出部件8穿过齿轮罩7的开口部710，从与电动机轴线L方向交叉的第一方向X的一侧X1朝向第一板部31和第二板部32之间一起插入输出部件8及齿轮罩7。此时，使开放端720朝向第三板部33的侧将齿轮罩7插入第一板部31和第二板部32之间后，将齿轮罩7向反输出侧L2按压。其结果是，框架3的卡合凸部335嵌入卡合于齿轮罩7的卡合孔750。另外，卡合凸部74与第一板部31卡合。因此，齿轮罩7被固定于框架3上，所以齿轮罩7的固定容易。另外，第二固定轴96、97、98的轴端部962、972、982穿过齿轮罩7的凹部770、780、790内自动地嵌入第二固定轴支承孔77、78、79，所以齿轮罩7的安装容易。
接着，在第一固定轴插入工序中，从第二板部32的贯通孔37将第一固定轴35插入输出部件8的轴孔81，将第一轴端部351嵌入第一板部31的第一固定轴支承孔36。此时，第一轴端部351与第一固定轴支承孔36内的凸部361抵接，在电动机轴线L方向被定位。因此，第一轴端部351的端部不会从第一板部31向反输出侧L2突出。因此，即使将第一固定轴35设置于相对于电动机主体10在电动机轴线L方向重叠的位置，第一固定轴35和电动机主体10也不会发生干扰。
接着，在第一固定轴固定工序中，通过焊接将第二轴端部352和第二板部32固定。其结果是，完成齿轮电动机1。
(本方式的主要效果)
如以上说明，在本方式的齿轮电动机1中，将外周部分形成有螺旋槽83的输出部件8设置于框架3的第一板部31和第二板部32之间，将固定于旋转轴50上的电动机小齿轮55的旋转经由减速齿轮机构9的传递齿轮(第一传递齿轮91及第二传递齿轮92)减速并向输出部件8传递。因此，不必将输出部件8的齿轮部85大径化，就能够从输出部件8输出大的转矩。
另外，在第一板部31和第二板部32之间设置第一固定轴35，通过第一固定轴35可旋转地支承输出部件8。因此，输出部件8的位置精度高，所以螺旋槽83或齿轮部85中的啮合的位置精度高。因此，能够在宽泛的使用温度范围维持高的转矩传递效率，输出高转矩。另外，因为不需要在第一板部31设置轴承，所以无需使第一板部31大型化。另外，因为无需在第一板部31设置轴承，所以不必将第一板部31大型化就能够将第一固定轴35设置于相对于电动机主体10在电动机轴线L方向重叠的位置。因此，能够实现齿轮电动机1的小型化。
另外，在第一板部31设置有第一固定轴35的第一轴端部351嵌入的第一固定轴支承孔36，在第二板部32上设置有第一固定轴35的第二轴端部352嵌入的贯通孔37。因此，能够在将输出部件8配置于第一板部31和第二板部32之间之后，从第二板部32的贯通孔37将第一固定轴35插入输出部件8的轴孔81，并将第一轴端部351嵌入第一固定轴支承孔36，之后，将第二轴端部352和第二板部32固定。因此，不必在第一板部31设置使输出部件8穿过的大的开口部，就能够在第一板部31和第二板部32之间可旋转地支承输出部件8。特别是在本方式中，由于输出部件8为树脂制，因此为了确保强度，需要增大输出部件8的外径，但也可以不在第一板部31设置使输出部件8穿过的大的开口部。因此，无需将第一板部31大型化。因此，能够将齿轮电动机1小型化。
另外，因为未在第一板部31设置大的开口部，所以不必将第一板部31大型化就能够将支承传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)的第二固定轴96、97、98设置在适当的位置。因此，能够将齿轮电动机1小型化。另外，因为也可以不在第一板部31设置大的开口部，所以无需使第二传递齿轮92的旋转中心轴线和输出部件8的旋转中心轴线大幅度地分开。因此，不必增大最终齿轮(第三传递齿轮93)的外径及输出部件8的齿轮部85的外径，就能够获得充分的减速比。因此，能够将齿轮电动机1小型化。
另外，在第一板部31上，能够设定输出部件8及传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)的坐标位置，所以，减速齿轮机构9的啮合的位置精度高。因此，能够在宽泛的使用温度范围维持高的转矩传递效率，能够输出高转矩。
另外，电动机小齿轮55、传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)及输出部件8的齿轮部85由齿轮罩7覆盖。因此，异物不易附着在电动机小齿轮55、传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)及输出部件8的齿轮部85上。另外，即使在电动机小齿轮和传递齿轮之间、或电动机小齿轮55、传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92、及第三传递齿轮93)及输出部件8的齿轮部85涂布了油脂的情况下，异物也不易附着于油脂。
另外，在本方式中，因为将电动机小齿轮55的旋转经由减速齿轮机构9的传递齿轮(第一传递齿轮91、第二传递齿轮92及第三传递齿轮93)减速并向输出部件8传递，所以即使使输出部件8的齿轮部85比设置有螺旋槽83的部分84的外径小，也能够输出大的转矩。因此，能够避免齿轮电动机1因输出部件8的齿轮部85的影响而大型化。另外，即使在设置有齿轮罩7的情况下，覆盖输出部件8的齿轮部85的外周部分的齿轮罩7的侧板部72也处于距输出部件8的旋转中心轴线近的位置。因此，能够避免齿轮电动机1因齿轮罩7而大型化。特别是在本方式中，因为侧板部72在电动机轴线L方向与第一板部31重叠，所以能够避免齿轮电动机因齿轮罩7的侧板部72而大型化。
产业上的可利用性
在本发明中，将外周部分设置有螺旋槽的输出部件设置于框架的第一板部和第二板部之间，将固定于旋转轴上的电动机小齿轮的旋转经由传递齿轮减速并向输出部件传递。因此，即使不将输出部件的齿轮部大径化，也能够输出大的转矩。另外，在第一板部和第二板部之间设置第一固定轴，通过第一固定轴可旋转地支承输出部件。因此，因为不需要在第一板部设置轴承，所以无需将第一板部大型化。因此，能够将电动机小型化。另外，在第一板部设置有第一固定轴的第一轴端部嵌入的第一固定轴支承孔，在第二板部设置有第一固定轴的第二轴端部嵌入的贯通孔。因此，能够在第一板部和第二板部之间配置了输出部件之后，从第二板部的贯通孔将第一固定轴插入输出部件的轴孔，将第一轴端部嵌入第一固定轴支承孔，之后，将第二轴端部和第二板部固定。因此，即使不在第一板部设置使输出部件穿过的大的开口部，也能够在第一板部和第二板部之间可旋转地支承输出部件。另外，因为也可以不在第一板部设置大的开口部，所以即使不将第一板部大型化，也能够将支承传递齿轮的第二固定轴设置在适当的位置。因此，能够将齿轮电动机小型化。
Claims (14)
1.一种齿轮电动机，其特征在于，包括：
电动机主体；
框架，其具备固定于所述电动机主体的电动机轴线方向的一侧的端部的第一板部、在所述一侧与所述第一板部对置的第二板部、及连结所述第一板部和所述第二板部的第三板部；
第一固定轴，其配置于所述第一板部和所述第二板部之间；
输出部件，其设置有所述第一固定轴贯通的轴孔，在外周部分，从电动机轴线方向的另一侧朝向所述一侧依次设置有齿轮部及螺旋槽；
第二固定轴，其所述另一侧的轴端部被保持在所述第一板部；以及
传递齿轮，其被可旋转地支承在所述第二固定轴，将固定于所述电动机主体的旋转轴的电动机小齿轮的旋转减速并传递至所述齿轮部，
齿轮罩，在所述第一板部和所述第二板部之间固定于所述框架，所述齿轮罩保持所述第二固定轴的所述一侧的轴端部，并以覆盖所述输出部件的所述齿轮部与被可旋转地支承在所述第二固定轴的所述传递齿轮的方式固定于所述框架，
所述输出部件配置于所述第一板部和所述第二板部之间，所述第一固定轴从设于所述第二板部的贯通孔插入所述输出部件的所述轴孔，且在所述另一侧的第一轴端部嵌入设置于所述第一板部的第一固定轴支承孔、所述一侧的第二轴端部嵌入设于所述第二板部的所述贯通孔的状态下，将所述第二轴端部和所述第二板部固定，
在所述第一板部和所述第二板部之间，所述输出部件的螺旋槽在从所述齿轮罩露出的状态，且所述输出部件的所述齿轮部与所述传递齿轮在以所述齿轮罩覆盖的状态，所述输出部件被可旋转地支承在所述第一固定轴。
2.根据权利要求1所述的齿轮电动机，其特征在于，
所述第一固定轴被设置于相对于所述电动机主体在电动机轴线方向重叠的位置。
3.根据权利要求2所述的齿轮电动机，其特征在于，
所述第一轴端部与所述第一固定轴支承孔内的凸部或所述第一固定轴支承孔的底部抵接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的齿轮电动机，其特征在于，
所述齿轮罩具备在所述一侧覆盖所述电动机小齿轮、所述传递齿轮及所述齿轮部的端板部、和在与所述传递齿轮相反的一侧覆盖所述齿轮部的外周部分的侧板部，
在所述端板部设置有使所述输出部件中设置有所述螺旋槽的部分向所述一侧突出的开口部。
5.根据权利要求4所述的齿轮电动机，其特征在于，
在所述端板部设置支承所述第二固定轴的所述一侧的轴端部的第二固定轴支承孔。
6.根据权利要求5所述的齿轮电动机，其特征在于，
在所述端板部的所述另一侧的面上设置有从所述第二固定轴支承孔向与电动机轴线交叉的方向延伸的凹部。
7.根据权利要求4所述的齿轮电动机，其特征在于，
在所述齿轮罩上设置卡合部，所述卡合部在从与电动机轴线方向交叉的方向将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时与所述框架卡合。
8.根据权利要求1所述的齿轮电动机，其特征在于，
所述输出部件为树脂制。
9.根据权利要求1所述的齿轮电动机，其特征在于，
所述第二轴端部通过焊接固定于所述第二板部。
10.一种齿轮电动机的制造方法，其特征在于，所述齿轮电动机包括：
电动机主体；
框架，其具备固定于所述电动机主体的电动机轴线方向的一侧的端部的第一板部、在所述一侧与所述第一板部对置的第二板部及连结所述第一板部和所述第二板部的第三板部；
第一固定轴，其配置于所述第一板部和所述第二板部之间；
输出部件，其设置有所述第一固定轴贯通的轴孔，在外周部分，从电动机轴线方向的另一侧朝向所述一侧依次设置有齿轮部及螺旋槽；
第二固定轴，其所述另一侧的轴端部被保持在所述第一板部；以及
传递齿轮，其被可旋转地支承在所述第二固定轴，将固定于所述电动机主体的旋转轴的电动机小齿轮的旋转减速并传递至所述齿轮部，
在所述第一板部设置供所述第一固定轴的所述另一侧的第一轴端部嵌入的第一固定轴支承孔，在所述第二板部设置供所述第一固定轴的所述一侧的第二轴端部嵌入的贯通孔，所述齿轮电动机的制造方法包括：
在所述电动机主体上固定所述框架的框架固定工序；
在所述框架固定工序之前或之后，将所述传递齿轮经由所述第二固定轴安装于所述第一板部的齿轮安装工序；
从与电动机轴线方向交叉的方向将所述输出部件配置在所述第一板部和所述第二板部之间的配置工序；
从所述贯通孔将所述第一固定轴插入所述轴孔，将所述第一轴端部嵌入所述第一固定轴支承孔的第一固定轴插入工序；以及
将所述第二轴端部和所述第二板部固定的第一固定轴固定工序。
11.根据权利要求10所述的齿轮电动机的制造方法，其特征在于，
在所述配置工序中，将齿轮罩与所述输出部件一起配置于所述第一板部和所述第二板部之间，所述齿轮罩具备在所述一侧覆盖所述电动机小齿轮、所述传递齿轮及所述齿轮部的端板部、和在与所述传递齿轮相反的一侧覆盖所述齿轮部的外周部分的侧板部，且在所述端板部设置有使所述输出部件中设置有所述螺旋槽的部分向所述一侧突出的开口部，
将所述齿轮罩固定于所述框架。
12.根据权利要求11所述的齿轮电动机的制造方法，其特征在于，
在所述端板部设置支承所述第二固定轴的所述一侧的轴端部的第二固定轴支承孔，
在所述配置工序中，将所述第二固定轴的所述一侧的轴端部嵌入式支承于所述第二固定轴支承孔。
13.根据权利要求12所述的齿轮电动机的制造方法，其特征在于，
在所述端板部的所述另一侧的面上设置从所述第二固定轴支承孔沿与电动机轴线交叉的方向延伸的凹部，
在所述配置工序中，在向所述第一板部和所述第二板部之间配置所述输出部件及所述齿轮罩时，所述第二固定轴的所述一侧的轴端部通过所述凹部内嵌入所述第二固定轴支承孔。
14.根据权利要求11所述的齿轮电动机的制造方法，其特征在于，
在所述齿轮罩上设置卡合部，所述卡合部在将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时与所述框架卡合，
在所述配置工序中，在将所述齿轮罩配置于所述第一板部和所述第二板部之间时，所述第一板部和所述卡合部卡合，将所述齿轮罩固定于所述框架。
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