CN108779840A - 驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以在维持必要的输出的同时小型化的驱动装置。该驱动装置(1)包括马达(10),具有传递由马达(10)产生的力的至少一个齿轮的中间齿轮系(20),用于向外部输出驱动力的输出轴(30)。驱动装置(1)还包括设置在中间齿轮系(20)和输出轴(30)之间并且能够阻断中间齿轮系(20)和输出轴(30)之间的力的传递的力矩限制器(40),和设置在力矩限制器(40)与输出轴(30)之间的行星齿轮机构(50)。行星齿轮机构(50)与马达(10)并排地布置。

Description

驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动装置,并且涉及一种具有力矩限制器(转矩限制器,扭矩限制器)的驱动装置。
背景技术
以往,驱动装置在开闭盖等的开闭装置使用,这样的驱动装置,例如,被用作开闭便座或便盖的驱动装置。在这种驱动装置中,设置有在使用者手动开闭便座或便盖、经由便座或便盖将预定值以上的力矩(过载)施加到驱动装置时,通过阻断力矩的传递,来保护驱动装置的齿轮和马达的力矩限制器。在这样的驱动装置中,马达的动力经由由多个齿轮等构成的中间(中速)齿轮系传递到输出轴,能由设置在该力传递路径上的力矩限制器来阻断过载(例如参见专利文献1)。
现有技术文献:专利文献1:日本特开2017-20568号公报
在开闭装置中,一直以来希望缩小驱动装置的安装空间,并且以往的驱动装置需要进一步小型化。另一方面,驱动装置必须产生足够的输出来转动便座、便盖等。如此,对于以往的驱动装置,需要能够在维持必要输出的同时谋求小型化的结构。
发明内容
鉴于上述问题提出了本发明,本发明的目的是提供一种能够在维持必要输出的同时小型化的驱动装置。
为了达成上述目的,根据本发明的驱动装置具有:马达,具有传递由该马达产生的力的至少一个齿轮的中间齿轮系,用于向外部输出驱动力的输出轴,设置在所述中间齿轮系和所述输出轴之间并且能够阻断所述中间齿轮系和所述输出轴之间的力的传递的力矩限制器,和设置在所述力矩限制器与所述输出轴之间的行星齿轮机构,所述行星齿轮机构与所述马达并排地布置。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述输出轴、所述行星齿轮机构和所述力矩限制器串联布置。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述行星齿轮机构具有内齿轮构件,该内齿轮构件是具有形成有内齿轮的通孔的构件,该内齿轮构件固定在所述驱动装置中。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,还包括容纳所述马达、所述中间齿轮系、所述力矩限制器和所述行星齿轮机构的壳体,所述内齿轮构件形成所述壳体的一部分。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述内齿轮构件是与所述壳体独立的构件。
在根据本发明一个方案的驱动装置中,所述内齿轮构件是具有在所述通孔的延伸方向上相互背对的一对面的扁平板状构件。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述内齿轮构件与所述壳体形成为一体。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述行星齿轮机构的中心轴线平行于所述马达的中心轴线。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,还包括电位计,该电位计具有用于检测所述输出轴在旋转方向上的位置的检测齿轮,所述输出轴具有与所述检测齿轮接合的检测齿轮接合齿轮。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述检测齿轮配置在所述输出轴和所述马达之间。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述行星齿轮机构的多个行星齿轮被保持于所述输出轴,所述行星齿轮机构的太阳齿轮设置于所述力矩限制器的输出侧。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述中间齿轮系具有所述输出轴侧的中间齿轮系输出齿轮,所述力矩限制器容纳在所述中间齿轮系输出齿轮中。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述输出轴朝向与作为所述马达的输出轴的马达输出轴相反的一侧延伸。
在根据本发明的一个方案的驱动装置中,所述力矩限制器具有:彼此重叠配置的多个摩擦片、至少一个碟簧和输出侧部件,所述摩擦片以被碟簧按压的状态布置在所述输出侧构件和所述中间齿轮系的一个齿轮之间。
本发明的效果:根据本发明的驱动装置,可以在维持必要输出的同时实现小型化。
附图说明
图1A是示意性示出驱动装置的结构的透视图,示出了处于除去了壳体的状态下的根据本发明实施例的驱动装置。
图1B是示意性地示出驱动装置的结构的后视图,示出了处于除去了壳体的状态下的根据本发明实施例的驱动装置。
图2是示意性示出根据本发明实施例的驱动装置的外观的透视图。
图3是示意性示出根据本发明实施例的驱动装置的中间齿轮系输出齿轮和力矩限制器的结构的截面图。
图4是示意性示出根据本发明实施例的驱动装置中的行星齿轮机构的结构的透视图。
图5是示意性示出根据本发明实施例的驱动装置中的行星齿轮机构的结构的分解透视图。
图6是示意性示出根据本发明实施例的驱动装置中的行星齿轮机构的结构的截面图。
图7是图1所示的状态下的驱动装置的另一透视图。
图8是示意性示出使用了根据本发明实施例的驱动装置的示例的具有电动便座的便器的结构的透视图。
附图标记说明:1...驱动装置,2...壳体,3...开口,4...插入孔,10...马达(电机),11...马达输出轴,20...中间齿轮系,21...蜗轮,22~24...中间齿轮,22a~24a...大直径齿轮,22b~24b...小直径齿轮,22c~24c...旋转轴,25...中间齿轮系输出齿轮,25a...圆筒部,25b...分隔部,25c...输出齿轮部,25d...圆盘部,25e...凸缘部,25f...输出侧空间,25g...输入侧空间,25h、25i...内周面,30...输出轴,31...基部,32...外部输出部,33...圆盘部,33a...输入侧面,34...支承部,35a~35c...支承部,40...力矩限制器,41...驱动侧摩擦片,42...从动侧摩擦片,43...碟簧,44...输出侧构件,44a...圆筒部,44b...圆盘部,44c...直立部(立設部),44d...通孔,45...旋转轴,45a...头部,45b...轴部,45c..螺纹部,46...滑动垫圈,47...垫圈,48...螺母,50...行星齿轮机构,51...太阳齿轮,52~54...行星齿轮,52a~54a...旋转轴,55...内齿轮构件,55a、55b...侧面,55c...外周面,56...内齿轮,57...通孔,58...凸台部,60...电位计,61...检测齿轮,62...检测齿轮接合齿轮,70...带电动便座的便器,71...壳罩,72...便座,73...盖,x1...马达轴线,x2...输出轴线
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1A是示意性地示出根据本发明实施例的驱动装置1的结构的透视图,图1B是驱动装置1的后视图。在图1A和图1B中壳体2被去除。此外,图2是示意性地示出驱动装置1的外观的透视图。如图1A和图2所示,根据本发明的实施例的驱动装置1包括:马达10,具有传递马达10所产生的力的至少一个齿轮的中间齿轮系20,和用于向外部输出驱动力的输出轴30。此外,驱动装置1具有:设置在中间齿轮系20与输出轴30之间,能够阻断中间齿轮系20和输出轴30之间的力传递的力矩限制器40,和设置在力矩限制器40与输出轴30之间的行星齿轮机构50。行星齿轮机构50与马达10并排配置。以下,具体说明驱动装置1的结构。以下,为了便于说明,在驱动装置1中,将马达10的输出侧一侧作为输入侧,将输出轴30的输出侧一侧作为输出侧。
如图1A所示,马达10具有作为输出轴的马达输出轴11。驱动信号或电力经由导线(未示出)供应到马达10,马达10的马达输出轴11通过该驱动信号或电力旋转。作为马达10,例如可以使用步进马达,DC马达,DC无刷马达等。马达10也可以是AC马达。
如上所述,中间齿轮系20具有用于传递马达10的输出的至少一个齿轮,例如如图1A所示,具有:安装于马达输出轴11的蜗轮21,1个或者多个中间齿轮,和中间齿轮系输出齿轮25。在本实施例中,中间齿轮系20具有四个中间齿轮22~24。中间齿轮系20也可以不具有中间齿轮。蜗轮21是固定在马达输出轴11的前端的斜齿轮。中间齿轮22~24分别具有相同的形状,并且大直径的齿轮和小直径的齿轮同轴地在轴向上并列地形成,能够使旋转速度减速。中间齿轮系输出齿轮25是中间齿轮系20中位于输出侧的齿轮。
中间齿轮22的大直径齿轮22a是与蜗轮21啮合的斜齿轮。中间齿轮22的小直径齿轮22b与大直径齿轮22a同轴地在轴向上并列地一体成形地设置。小直径齿轮22b是正齿轮,与中间齿轮23的大直径齿轮23a啮合。中间齿轮22可旋转地保持在旋转轴22c上,并且旋转轴22c被保持在驱动装置1中。旋转轴22c例如在一端例如输入侧的一端固定在后述的壳体2的内部。中间齿轮22的旋转轴22c和马达输出轴11彼此平行地延伸。此外,中间齿轮22设置在马达输出轴11的马达轴线1方向上与蜗轮21相同或大致相同的位置处。
中间齿轮23的大直径齿轮23a是与中间齿轮22的小直径齿轮22b啮合的正齿轮。中间齿轮23的小直径齿轮23b与大直径齿轮23a同轴地在轴向上并列地一体成形地设置。小直径齿轮23b是正齿轮,与中间齿轮24的大直径齿轮24a啮合。中间齿轮23旋转自如地保持在旋转轴23c上,旋转轴23c被保持在驱动装置1中。旋转轴23c例如在一端例如输入侧的一端固定在后述的壳体2的内部。中间齿轮23的旋转轴23c和中间齿轮22的旋转轴22c彼此平行地延伸。中间齿轮23设置在马达轴线x1方向上与中间齿轮22的小直径齿轮22b相同或大致相同的位置处。
中间齿轮24的大直径齿轮24a是与中间齿轮23的小直径齿轮23b啮合的正齿轮。中间齿轮24的小直径齿轮24b与大直径齿轮24a同轴地在轴向上并列地一体成形地设置。小直径齿轮24b是正齿轮并与中间齿轮系输出齿轮25啮合。中间齿轮24可旋转地保持在旋转轴24c上,旋转轴24c被保持在驱动装置1中。旋转轴24c例如在一端例如输入侧的一端固定在后述的壳体2的内部。中间齿轮24的旋转轴24c和中间齿轮23的旋转轴23c彼此平行地延伸。此外,中间齿轮24设置在马达轴线x1方向上与中间齿轮23的小直径齿轮23b相同或大致相同的位置处。
如图1B所示,如从驱动装置1的后侧(在马达轴线x1方向上的输入侧)观察时,中间齿轮22~24在马达轴线x1方向上看大直径齿轮22a~24a彼此重叠,此外,马达10在马达轴线x1方向上与大直径齿轮22a重叠。如此,马达10和中间齿轮22~24在横向上大致落入马达10的宽度(垂直于马达轴线x1的方向上的尺寸)的范围内,另外,纵向上也落在一个小范围内。因此,可谋求驱动装置1的小型化。另外,如图1B所示,在驱动装置1中,在与马达轴线x1垂直的方向上,将和后述的输出轴线x2交叉的方向设为纵向,将与该纵向垂直的方向设为横向。
中间齿轮系输出齿轮25是配置在中间齿轮系20的动力传递路径中的最下游侧的齿轮,是正齿轮。与中间齿轮22~24不同,中间齿轮系输出齿轮25不是两级齿轮而是形成单级齿轮。另外,如后所述,力矩限制器40收纳于中间齿轮系输出齿轮25中。
图3是示意性地示出中间齿轮系输出齿轮25和力矩限制器40的结构的剖视图。如图3所示,中间齿轮系输出齿轮25具有:以输出轴线x2为中心或大致中心的圆筒状或大致圆筒状的圆筒部25a、成形在圆筒部25a的输出轴线x2方向上的中央或大致中央的分隔部25b、和成形在圆筒部25a的外周面上的输出齿轮部25c。中间齿轮系输出齿轮25由相同材料一体地形成,圆筒部25a、分隔部25b和输出齿轮部25c是一体地形成的中间齿轮系输出齿轮25的各个部分。分隔部25b具有:中空的圆盘状或大致圆盘状的圆盘部25d、从圆盘部25d的内周侧的端部向输入侧延伸的以输出轴线x2为中心或大致中心的圆筒状或大致圆筒状的凸缘部25e。分隔部25b在中间齿轮系输出齿轮25中在输出侧和输入侧分别形成输出侧空间25f和输入侧空间25g。
中间齿轮系输出齿轮25以不能相对旋转的方式保持于旋转轴45,旋转轴45在驱动装置1可旋转地被保持。旋转轴45的例如输入侧的端部被保持在后述的壳体2的内部。具体而言,旋转轴45插入中间齿轮系输出齿轮25的分隔部25b的凸缘部25e的内周侧的通孔,中间齿轮系输出齿轮25在分隔部25b的凸缘部25e中以不能相对旋转、并且沿着旋转轴45在输出轴线x2的方向上可移动的方式支承于旋转轴45。中间齿轮系输出齿轮25,如图1B中所示,当从驱动装置1的后面侧观察时,在横向上大致落入马达10的宽度(垂直于马达轴线x1的方向上的尺寸)的范围内,并且与中间齿轮22~24的情况一样,与中间齿轮23、24在马达输出轴x1方向上重叠,落在驱动装置1的纵向上的较小范围内。由此,可谋求驱动装置1的小型化。
如图3所示,力矩限制器40具有至少一组的彼此重叠配置的一对驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42,并且具有至少一个碟簧43和输出侧构件44。摩擦片41、42以在被碟簧43按压的状态下配设在输出侧构件44与中间齿轮系20的一个齿轮(中间齿轮系输出齿轮)25之间。具体地,力矩限制器40具有多个组的一对驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42,多个驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42交替地容纳在形成在中间齿轮系输出齿轮25内部的输出侧空间25f中。更具体而言,驱动侧摩擦片41由金属板(例如SUS304)、树脂板等形成,具有圆环形的形状,平行于输出轴线x2方向地排列。此外,驱动侧摩擦片41在其外周侧的端部卡定于输出侧空间25f中的中间齿轮系输出齿轮25的圆筒部25a的内周面25h,中间齿轮系输出齿轮25与驱动侧摩擦片41一体地旋转。另外,从动侧摩擦片42由金属板(例如,铍铜)、树脂板等形成,具有圆环形的形状,平行于输出轴线x2方向地排列。从动侧摩擦片42在其内周侧的端部卡定于输出侧构件44的位于输出侧空间25f的部分,输出侧构件44和从动侧摩擦片42一体地旋转。在输出侧空间25f中,驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42在输出轴线x2方向上是自由的。
输出侧构件44是沿输出轴线x2延伸的筒状部件,具有:圆筒状或大致圆筒状的圆筒部44a,从圆筒部44a的输入侧的端部向外周侧突出的作为圆盘状的凸缘的圆盘部44b,和从圆盘部44b的输入侧的面沿着输出轴线x2向输入侧延伸的直立部44c。在图3中,圆盘部44b不能进入到输出侧空间25f内,圆盘部44b的外径也可小于内周面25h的直径以使得圆盘部44b能进入到中间齿轮系输出齿轮25的输出侧空间25f内。直立部44c是沿着输出轴线x2延伸的筒状部件,在与输出轴线x2垂直的截面中具有多边形轮廓。直立部44c插入从动侧摩擦片42,直立部44c的内周侧的端部不可旋转地接合于直立部44c的外周面。另外,旋转轴45被插入形成于输出侧构件44的通孔44d,输出侧构件44以可旋转并可沿着旋转轴45向输出轴线x2方向移动的方式被支撑于旋转轴45。直立部44c可以不是筒状的。从圆盘部44b延伸的多个板状构件可以形成为围绕旋转轴45以等角间隔布置。
而且,输出侧构件44能够沿着旋转轴45向输出侧移动到规定位置。具体而言,如上所述,旋转轴45包括:贯穿中间齿轮系输出齿轮25和输出侧构件44以可滑动的方式保持它们的圆筒状或大致圆筒状的轴部45b,和从该轴部45b的输出侧的一端延伸的头部45a。头部45a相比轴部45b向外周侧突出,在旋转轴45的延伸方向的规定位置形成台阶。插入有轴部45b的输出侧构件44从输入侧卡定于头部45a,在旋转轴45上,不能相比与头部45a卡定的位置向输出侧移动。此外,滑动垫圈46可以设置在输出侧构件44与旋转轴45之间。
碟簧43容纳于在中间齿轮系输出齿轮25的内部形成的输入侧空间25g内,从输入侧与中间齿轮系输出齿轮25的分隔部25b接触,向输出侧按压分隔部25b。具体地说,旋转轴45的轴部45b插入到被插入多个碟簧43的中空部的凸缘部25e的通孔,碟簧43由固定于旋转轴45的轴部45b的垫圈47从输入侧按压于分隔部25b。旋转轴45被插入垫圈47的中空部,在垫圈47和分隔部25b之间夹着碟簧43,垫圈47从输入侧与分隔部25b相对地布置。此外,垫圈47至少从输入侧接合并被保持于轴部45b。具体地,螺母48螺纹接合于在旋转轴45的轴部45b的输入侧的端部形成的螺纹部45c,螺母48从输入侧接触垫圈47,在轴部45b上,垫圈47不能相比与该螺母48的接触位置向输入侧移动。
力矩限制器40具有上述结构,中间齿轮系输出齿轮25和输出侧构件44被夹持在旋转轴45的头部45a和螺母48之间,由碟簧43隔着中间齿轮系输出齿轮25的分隔部25b将在旋转方向上固定于中间齿轮系输出齿轮25的输出侧空间25f内的驱动侧摩擦片41在输出侧分别压靠在相邻的从动侧摩擦片42上。中间齿轮系输出齿轮25和输出侧构件44一体地旋转,使得经由中间齿轮系20传递的马达10的输出也传递到输出侧构件44。当超过在驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42之间产生的摩擦力的力矩输入到输出侧构件44或中间齿轮系输出齿轮25时,在驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42之间的接合被松开,被输入该力矩的中间齿轮系输出齿轮25或输出侧构件44进行空转,在中间齿轮系输出齿轮25和输出侧构件44之间的力传递路径被阻断。
图4是示意性示出根据本发明的实施例的行星齿轮机构50的结构的透视图。图5是示意性地示出行星齿轮机构50的结构的分解透视图。图6是示意性地示出行星齿轮机构50的结构的剖视图。如图4~图6所示,行星齿轮机构50的太阳齿轮51由力矩限制器40的输出侧构件44形成。具体而言,在输出侧构件44的圆筒部44a的外周面形成有太阳齿轮51的齿系,太阳齿轮51由输出侧构件44的圆筒部44a形成。因此,旋转轴45成为力矩限制器40的旋转轴和行星齿轮机构50的旋转轴,力矩限制器40和行星齿轮机构50在输出轴线x2方向上串联地设置。行星齿轮机构50的太阳齿轮51是正齿轮。
行星齿轮机构50具有多个与太阳齿轮51啮合的行星齿轮,例如图4~图6所示,具有3个行星齿轮52~54。行星齿轮52~54是正齿轮。行星齿轮52~54分别可旋转地支承于旋转轴52a~54a,旋转轴52a~54a的一端固定于输出轴30。
行星齿轮机构50具有形成有内齿轮56的内齿轮构件55,该内齿轮构件55是具有通孔57的构件,内齿轮构件55固定在驱动装置1中。在内齿轮构件55中,通孔57形成为在内部容纳行星齿轮52~54,内齿轮56形成为从外周侧与行星齿轮52~54啮合。如此,行星齿轮机构50是行星式行星齿轮机构。具体而言,内齿轮构件55是具有在通孔57的延伸方向上相互背对的一对面的扁平板状构件。更具体地,内齿轮构件55的通孔57沿着输出轴线x2延伸,内齿轮构件55具有垂直于或大致垂直于输出轴线x2地延伸的彼此背对的平面或大致平面的侧面55a、55b。此外,内齿轮构件55在在外周侧连接侧面55a、55b的外周面55c上,具有用于将内齿轮构件55固定到另一个构件上的凸台部58。内齿轮56是与三个行星齿轮52~54啮合的正齿的内齿轮。
如图6所示,行星齿轮机构50的太阳齿轮51、行星齿轮52~54与内齿轮56占据内齿轮构件55的输出轴线x2方向上的宽度的范围内(侧面55a、55b之间)的区域,在输出轴线x2方向上减小了尺寸。此外,如图1A所示,行星齿轮机构50的旋转轴45与马达输出轴11彼此平行地延伸,行星齿轮机构50和马达10在马达轴线x1(输出轴线x2)方向上设置于相同或大致相同的位置,行星齿轮机构50与马达10并排地配置。
输出轴30是用于将经由中间齿轮系20、力矩限制器40以及行星齿轮机构50传递的马达10的力作为驱动力向驱动装置1的外部输出的轴,如图2所示,输出侧的端部突出到壳体2的外部。如图5~图7所示,输出轴30是沿输出轴线x2延伸的构件,具有大致筒状的基部31和从基部31的输出侧延伸的外部输出部32。
在基部31的行星齿轮机构50侧(输入侧)设有作为圆盘状的凸缘的圆盘部33。此外,在基部31,如图5和图6所示,形成有从圆盘部33的行星齿轮机构50侧的面(输入侧面33a)向内部延伸的、形成沿输出轴线x2的圆柱状或大致圆柱状空间的支承部34。支承部34被设置成用于收纳行星齿轮机构50的旋转轴45的输入侧的端部并支承旋转轴45。此外,用于支承行星齿轮机构50的行星齿轮52~54的旋转轴52a~54a的支承部35a~35c设置在圆盘部33的输入侧面33a。例如,如图5所示,支承部35a~35c是形成在输入侧面33a上的凹部,形成为旋转轴52a~54a分别能够嵌装。输出轴30的外部输出部32形成为能够安装在使用驱动装置1的开闭装置中进行开闭的盖等的转动轴上。
此外,如图1和图7所示,驱动装置1具有电位计60,电位计60具有用于检测输出轴30在旋转方向上的位置的检测齿轮61。此外,输出轴30具有与检测齿轮61接合的检测齿轮接合齿轮62。具体地,电位计60设置在输出轴30和马达10之间,检测齿轮接合齿轮62设置在基部31中相比圆盘部33靠外部输出部32侧。检测齿轮61在输出轴30与马达10之间与检测齿轮接合齿轮62啮合。检测齿轮61和检测齿轮接合齿轮62是正齿轮。
如上所述,行星齿轮机构50的旋转轴45与输出轴30在同一轴(输出轴线x2)上,行星齿轮机构50与输出轴30串联配置。此外,输出轴30的延伸方向(在输出轴线x2方向上从输入侧朝输出侧的方向)与马达输出轴11的延伸方向(在输出轴线x1方向上朝输出侧的方向)彼此相反。如此,在驱动装置1中,跨过马达10、中间齿轮系20、力矩限制器40、行星齿轮机构50以及输出轴30的力传递路径大致为U(コ字)形。而且,输出轴30、行星齿轮机构50以及力矩限制器40沿输出轴线x2串联配置。因此,驱动装置1实现小型化。
如图2所示,在驱动装置1中,马达10、中间齿轮系20、力矩限制器40、行星齿轮机构50以及电位计60容纳在壳体2中。此外,内齿轮构件55的外周面55c的一部分与壳体2齐平地嵌入形成于壳体2的开口3内,内齿轮构件55与壳体2独立地形成壳体2的一部分。作为用于插入输出轴30的通孔的插入孔4设置在壳体2的输出侧的侧面上,输出轴30从插入孔4突出。
接下来,将说明具有上述结构的驱动装置1的作用。图8是示意性地示出作为使用驱动装置1的例子的带电动便座的便器70的结构的透视图。如图8所示,驱动装置1设置在带电动便座的便器70的壳罩71中,驱动便座72和/或盖73打开和关闭。
由带电动便座的便器70的预定操作指令便座72和/或盖73(以下简称盖等)的打开动作时,在驱动装置1中,马达10接收将开闭装置的盖等设为打开状态的驱动信号,马达10向将盖等设为打开状态的方向旋转。当马达10旋转时,蜗轮21、中间齿轮22、中间齿轮23、中间齿轮24、中间齿轮系输出齿轮25依次旋转。当中间齿轮系输出齿轮25旋转时,不可旋转地固定于中间齿轮系输出齿轮25的驱动侧摩擦片41一起旋转。通过在驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42之间产生的静摩擦力,驱动侧摩擦片41的旋转力被传递到从动侧摩擦片42,从而从动侧摩擦片42进行旋转。当从动侧摩擦片42旋转时,不可旋转地固定于从动侧摩擦片42的输出侧构件44旋转。当输出侧构件44旋转时,太阳齿轮51与输出侧构件44一起旋转,从而行星齿轮52~54旋转,行星齿轮52~54在内齿轮56内部公转。通过该行星齿轮52~54的公转,输出轴30进行旋转。因此,马达10产生的力从输出轴30作为驱动力传递到带电动便座的便器70的盖等的未示出的旋转轴,该旋转轴旋转,从而盖等被打开。
此外,在驱动装置1中,当马达10接收将盖等设为关闭状态的驱动信号时,马达10向将盖等设为关闭状态的方向旋转。和上述盖等的打开动作同样的,马达10的力经由蜗轮21、中间齿轮系20、力矩限制器40与行星齿轮机构50传递到输出轴30。然后,马达10产生的力从输出轴30作为驱动力传递到带电动便座的便器70的盖等的未示出的旋转轴,该旋转轴旋转,从而盖等被关闭。
另一方面,在带电动便座的便器70中,当使用者进行通过以手动将便座72、盖73设为打开状态、关闭状态的手动操作而对便座72、盖73的旋转轴施加了负荷时,该旋转轴向打开方向或关闭方向旋转。当该旋转轴旋转时,旋转力经由输出轴30、行星齿轮机构50传递至输出侧构件44。当基于对便座72、盖73的手动操作而传递至输出侧构件44的力矩超出了在驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42之间的最大静摩擦力时,从动侧摩擦片42相对于驱动侧摩擦片41滑动,施加到输出侧构件44的力矩不经由驱动侧摩擦片41和从动侧摩擦片42传递给中间齿轮系输出齿轮,由力矩限制器40阻断基于使用者的手动操作的力矩的传递。因此,可以防止由基于使用者的手动操作的力矩被传递直到蜗轮21而导致的蜗轮21、中间齿轮系20、力矩限制器40、行星齿轮机构50和输出轴30等构件发生破损。
在驱动装置1中,在力矩限制器40和输出轴30之间设置行星齿轮机构50,使行星齿轮机构50与马达10并排地配置,能够实现在力矩限制器40和输出轴30之间的机构的节省空间化。此外,通过使行星齿轮机构50的旋转轴45平行于马达输出轴11,能够进一步小型化驱动装置1。此外,可以将力矩限制器40配置于靠近输出轴30的位置,从而能够更靠输出侧地阻断力矩限制器40的力的传递路径,实现对驱动装置1的内部结构的保护。
此外,通过使输出轴30、行星齿轮机构50和所述力矩限制器40串联地配置,能够在输出轴线x2方向上进一步将驱动装置1小型化。另外,通过使行星齿轮机构50的各机构收纳在扁平的内齿轮构件55的宽度(在输出轴线x2方向的宽度)内,将内齿轮构件55固定在驱动装置1中,可以将驱动装置1进一步小型化。此外,使用行星式行星齿轮机构50,即使将马达10的力的传递路径小型化,也能够抑制传递力矩的降低
此外,由于形成壳体2的一部分的内齿轮构件55与壳体2分别地形成,因此可以使内齿轮构件55和壳体2的材质不同,可以使内齿轮构件55的材质设为适于齿轮的材料。例如,作为壳体2的材料,有包含有玻璃的树脂,而作为内齿轮构件55的材料,有耐磨损性较强的树脂。此外,通过使行星齿轮机构50的旋转轴45平行于马达输出轴11,能够使驱动装置1进一步节省空间化,可进一步小型化驱动装置1。
具有用于检测输出轴30的旋转方向上的位置的检测齿轮61的电位计60的检测齿轮61与设置在输出轴30上的检测齿轮接合齿轮62啮合,可以使检测齿轮61直接与输出轴30接合,并且可以高精度地检测输出轴30的位置。此外,通过将检测齿轮61配置在输出轴30与马达10之间,能够使驱动装置1进一步小型化。
此外,通过使力矩限制器40容纳在中间齿轮系输出齿轮25中,能够在输出轴线x2方向上进一步小型化驱动装置1。此外,通过使输出轴30朝向与马达输出轴11相反的一侧延伸,可以在输出轴线x2方向上设置多个齿轮,可以在输出轴线方向x2上使驱动装置1进一步小型化。
以上对本发明的实施例进行了说明,但本发明并不限于上述本发明的实施例,而是包括落入本发明的概念和权利要求的范围之内的所有方式。此外,为了实现上述问题和效果的至少一部分,可以适当选择性地组合各结构。例如,可以根据本发明的具体使用方式适当地改变上述实施例中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等。
例如,虽然作为驱动装置1使用打开、关闭便座70、盖73的带电动便座的便器70作为一例对本发明的实施例进行了说明,它可以是打开和关闭其它装置的盖。驱动装置1所适用对象中的驱动装置1的位置可以适当地改变,或者可以设置多个驱动装置1。驱动装置1适用于,例如,不仅带电动便座的便器,也可应用于开闭显示器的膝上型计算机/笔记本电脑,开闭盖的垃圾箱等容器,开闭门等的洗衣机等的开闭装置。
虽然作为驱动装置1以将内齿轮构件55作为独立构件形成为壳体2的一部分的情况作为例子对本发明的实施例进行了说明,内齿轮构件55也可以与壳体2一体地形成。通过将内齿轮构件55与壳体2设为一体,就不必再将内齿轮构件55设为别的构件,能够减少驱动装置1的构件数量。

Claims (14)

1.一种驱动装置,其特征在于,具有:
马达,
具有传递由该马达产生的力的至少一个齿轮的中间齿轮系,
用于向外部输出驱动力的输出轴,
设置在所述中间齿轮系和所述输出轴之间并且能够阻断所述中间齿轮系和所述输出轴之间的力的传递的力矩限制器,和
设置在所述力矩限制器与所述输出轴之间的行星齿轮机构,
所述行星齿轮机构与所述马达并排地布置。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述输出轴、所述行星齿轮机构和所述力矩限制器串联布置。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在于,所述行星齿轮机构具有内齿轮构件,该内齿轮构件是具有形成有内齿轮的通孔的构件,该内齿轮构件固定在所述驱动装置中。
4.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,还包括容纳所述马达、所述中间齿轮系、所述力矩限制器和所述行星齿轮机构的壳体,
所述内齿轮构件形成所述壳体的一部分。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述内齿轮构件是与所述壳体独立的构件。
6.根据权利要求5所述的驱动装置,其特征在于,所述内齿轮构件是具有在所述通孔的延伸方向上相互背对的一对面的扁平板状构件。
7.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述内齿轮构件与所述壳体形成为一体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动装置,其特征在于,所述行星齿轮机构的中心轴线平行于所述马达的中心轴线。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
还包括电位计,该电位计具有用于检测所述输出轴在旋转方向上的位置的检测齿轮,所述输出轴具有与所述检测齿轮接合的检测齿轮接合齿轮。
10.根据权利要求9所述的驱动装置,其特征在于,所述检测齿轮配置在所述输出轴和所述马达之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动装置,其特征在于,所述行星齿轮机构的多个行星齿轮被保持于所述输出轴,所述行星齿轮机构的太阳齿轮设置于所述力矩限制器的输出侧。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动装置,其特征在于,所述中间齿轮系具有所述输出轴侧的中间齿轮系输出齿轮,所述力矩限制器容纳在所述中间齿轮系输出齿轮中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的驱动装置,其特征在于,所述输出轴朝向与作为所述马达的输出轴的马达输出轴相反的一侧延伸。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述力矩限制器具有:彼此重叠配置的多个摩擦片、至少一个碟簧和输出侧部件,
所述摩擦片以被所述碟簧按压的状态布置在所述输出侧构件和所述中间齿轮系的一个齿轮之间。
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