CN111033080B - 带减速机构的马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带减速机构的马达,即使蜗轮的精度低,也减小电流变动和脉冲变动,进而能够进行更高精度的控制。蜗轮(46)的齿部(47)的压力角β°(=12°)大于蜗杆(44)的齿部(45)的压力角α°(=11°),因此与蜗杆的齿部的压力角和蜗轮的齿部的压力角为相同角度的情况(以往的方式)相比,能够使蜗轮(46)的齿部(47)的齿顶为前端变细的形状。由此,即使蜗轮(46)的齿部(47)有偏差,也能够使在以往的方式的情况下接触或不接触的齿部相互确实地不接触。

Description

带减速机构的马达
技术领域
本发明涉及一种将电枢轴的旋转减速并输出的带减速机构的马达。
背景技术
以前,对于搭载于汽车等车辆的电动窗装置或天窗装置等的驱动源,使用小型且可获得大输出功率的带减速机构的马达。带减速机构的马达通过处于车室内的操作开关等的操作而被驱动,由此使窗玻璃或天窗等开闭。
对于用于电动窗装置或天窗装置等的驱动源的带减速机构的马达,例如已知有专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的带减速机构的马达包括马达部及齿轮部。而且,在马达部设置有电枢轴,在齿轮部设置有利用电枢轴旋转的蜗杆及与所述蜗杆啮合的蜗轮。
另外,在构成带减速机构的马达的零件中,蜗轮是大型的零件。因此,为了实现带减速机构的马达的轻量化,也采用树脂制的蜗轮。另一方面,使蜗轮旋转的蜗杆为钢制,以对其齿部施加大的负荷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-017831号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,形成减速机构的蜗杆及蜗轮在决定其规格时,通常将蜗杆的齿部的压力角与蜗轮的齿部的压力角设计为分别相同的角度。由此,在理论上,蜗杆与蜗轮正确地啮合,能够相互顺畅地旋转。
但是,在上述专利文献1所记载的带减速机构的马达中,蜗杆为钢制,蜗轮为树脂制。因此,蜗杆可以通过切削加工等而高精度地成形,但蜗轮在将熔融的树脂材料射出成形之后将其冷却并硬化,因此精度容易因树脂的收缩情况等而降低。因此,在树脂制的蜗轮中,即使是设置有多个的齿部之间,其形状也容易产生偏差。
具体地说,如果在蜗轮的齿部产生偏差,则在蜗轮旋转一周的期间,蜗杆的齿部与蜗轮的齿部的啮合点(参照图8、图9的黑圆点标记)的数量不固定(如设计那样),在蜗轮旋转一周的期间,啮合点的数量会增减。所述啮合点的数量的增减引起减速机构的旋转阻力的偏差,进而导致对马达部施加的负荷的变动。
并且,在对马达部施加的负荷的变动大的情况下,流向马达部的驱动电流的变动(电流变动)也变大,进而可产生难以高精度地控制马达部的问题。
另外,在专利文献1所记载的带减速机构的马达中设有检测蜗杆的旋转速度的霍尔集成电路(integrated circuit,IC)。因此,控制器根据来自霍尔IC的脉冲信号的变动(脉冲变动)检测蜗杆的旋转速度下降,即货物等的夹入,从而停止马达部的旋转。而且,蜗杆的齿部与蜗轮的齿部的啮合点的数量的增减也会影响所述货物等的夹入的检测精度。
例如,在尽管未夹入货物等但啮合点的数量增加而蜗杆难以旋转时,控制器检测所述脉冲变动,误识别为有货物等的夹入。因此,可发生马达部在窗玻璃的开闭途中停止的情况。
如此,树脂制的蜗轮的齿部的精度降低导致电流变动或脉冲变动变大,进而存在难以进行带减速机构的马达的高精度控制的问题。
本发明的目的在于提供一种带减速机构的马达,即使蜗轮的精度低,也减小电流变动和脉冲变动,进而能够进行更高精度的控制。
解决问题的技术手段
在本发明的一个实施例中,是一种将电枢轴的旋转减速并输出的带减速机构的马达,且包括:蜗杆,利用所述电枢轴旋转;以及蜗轮,与所述蜗杆啮合,且所述蜗轮的齿部的压力角大于所述蜗杆的齿部的压力角。
在本发明的另一实施例中,所述蜗杆为钢制,所述蜗轮为树脂制。
在本发明的另一实施例中,所述蜗轮的齿部的形状在沿着所述蜗轮的旋转方向的一侧及另一侧为相同的形状。
在本发明的另一实施例中,在将穿过所述蜗轮的轴心且与所述蜗杆的轴线正交的线段设为基准线时,所述蜗杆的齿部与所述蜗轮的齿部的啮合点的数量是在相对于所述基准线为所述蜗轮的旋转方向侧比在相对于所述基准线为所述蜗轮的旋转方向侧的相反侧多。
发明的效果
根据本发明,蜗轮的齿部的压力角大于蜗杆的齿部的压力角,因此与蜗杆的齿部的压力角和蜗轮的齿部的压力角为相同角度的情况(以往的方式)相比,能够使蜗轮的齿部的齿顶为前端变细的形状。由此,即使蜗轮的齿部有偏差,也能够使在以往的方式的情况下接触或不接触的齿部相互确实地不接触。
因此,能够抑制蜗轮旋转一周期间的蜗杆的齿部与蜗轮的齿部的啮合点的数量的增减,能够使蜗杆与蜗轮的啮合顺畅。因此,能够减小电流变动、脉冲变动,从而能够进行更高精度的控制。
附图说明
图1是表示本发明的带减速机构的马达的平面图。
图2是沿图1的箭头A的视图。
图3是沿图1的B-B线的剖面图。
图4是表示蜗轮、阻尼构件及输出构件的分解立体图。
图5是从图3的箭头C方向观察蜗杆及蜗轮的平面图。
图6(a)是说明蜗杆的齿部的形状(基准齿条齿形)的剖面图,图6(b)是说明蜗轮的齿部的形状(基准齿条齿形)的剖面图。
图7是通过本发明与比较例来比较蜗轮的齿部的形状的图。
图8是说明蜗轮向顺时针(clock wise,CW)方向旋转时的啮合点的说明图。
图9是说明蜗轮向逆时针(counter clock wise,CCW)方向旋转时的啮合点的说明图。
[符号的说明]
10:带减速机构的马达
11:紧固螺钉
20:马达部
21:马达壳体
21a:有底阶梯部
22:磁铁
23:线圈
24:电枢
25:电枢轴
26:换向器
27:电刷
28:弹簧构件
29:第一径向轴承
30:第一推力轴承
31:第二径向轴承
40:齿轮部
41:齿轮箱
41a:底部
41b:支撑筒
42:连接器构件
42a:传感器基板
42b:旋转传感器
43:固定螺钉
44:蜗杆
45、47:齿部
46:蜗轮
46a:扭矩输出部
48:第二推力轴承
49:第三径向轴承
50:传感器磁体
60:阻尼构件
61:本体部
62:阻尼片
70:输出构件
71:输出轴
71a:连结齿轮
71b:凹部
72:圆盘构件
72a:扭矩接收部
73:基材
80:壳体盖
81:凸部
B1、B3:第一基准线(节圆直径)
B2、B4:第二基准线
BP1、BP2、BP3、BP4、BP5、BP6:啮合点
BL:基准线
C1:轴心
C2:轴线
CL:缝隙(间隙)
LN1、LN2:线段
P1、P2:节点
R:挡圈
SD:减速机构
SP:收容部
SR:密封环
S1、S2:切线
M1、CW、M2、CCW:箭头
具体实施方式
以下,使用附图详细说明本发明的一实施方式。
图1示出表示本发明的带减速机构的马达的平面图,图2示出图1的沿箭头A的视图,图3示出沿图1的B-B线的剖面图,图4示出表示蜗轮、阻尼构件及输出构件的分解立体图,图5示出从图3的箭头C方向观察蜗杆及蜗轮的平面图,图6(a)示出说明蜗杆的齿部的形状(基准齿条齿形)的剖面图,图6(b)示出说明蜗轮的齿部的形状(基准齿条齿形)的剖面图,图7示出通过本发明与比较例来比较蜗轮的齿部的形状的图。
图1所示的带减速机构的马达10用于搭载于汽车等车辆的电动窗装置的驱动源,驱动使窗玻璃升降的窗调节器(未图示)。带减速机构的马达10设置在车辆的门内的狭小空间,因此如图2所示呈扁平形状。带减速机构的马达10包括马达部20及齿轮部40,马达部20及齿轮部40相互通过三个紧固螺钉11一体化(单元化)。
如图1所示,马达部20具备马达壳体21。马达壳体21通过对包含磁性材料的钢板进行深拉加工等而形成为有底筒状。如图2所示,在马达壳体21的内部设置有剖面形成为大致圆弧形状的4个磁铁22(在图1中仅示出了2个)。
另外,在所述磁铁22的内侧,隔着规定的间隙旋转自如地设置有缠绕有线圈23的电枢24。而且,在电枢24的旋转中心固定有电枢轴25。在电枢轴25的靠近轴向中央的部分、且在接近电枢24的部分设置有换向器(commutator)26。换向器26与缠绕于电枢24的线圈23的端部电连接。
在换向器26的外周部分滑接有一对电刷27。所述电刷27保持于封闭马达壳体21的开口部分的电刷架(未图示)上,通过弹簧构件28的弹力而分别与换向器26弹性接触。由此,从车载控制器(未图示)对各电刷27供给驱动电流,在电枢24产生旋转力(电磁力)。因此,电枢轴25以规定的旋转方向及转速进行旋转。
马达壳体21的底部侧(图1中右侧)形成为阶梯形状,在所述阶梯形状的部分设有直径比马达壳体21的本体部小的有底阶梯部21a。在有底阶梯部21a安装有第一径向轴承29,第一径向轴承29旋转自如地支撑电枢轴25的轴向一侧(图1中的右侧)。另外,在有底阶梯部21a的底部侧设置有第一推力轴承30,所述第一推力轴承30限制电枢轴25向轴向的移动。
此处,在未图示的电刷架上安装第二径向轴承31,所述第二径向轴承31旋转自如地支撑电枢轴25的靠近轴向中央的部分。
齿轮部40包括齿轮箱41及安装于所述齿轮箱41的连接器构件42。齿轮箱41通过将塑料等树脂材料射出成形而形成为规定形状,利用三个紧固螺钉11(参照图2)固定于马达壳体21的开口侧。再者,连接器构件42的前端侧自齿轮箱41的侧方插入内部,在所述状态下利用一对固定螺钉43(参照图2)固定于齿轮箱41。
电枢轴25的轴向另一侧(图1中的左侧)延伸至齿轮箱41的内部,并且在所述电枢轴25的轴向另一侧且外周部分固定有蜗杆44。即,蜗杆44通过电枢轴25旋转。另外,在齿轮箱41的内部,旋转自如地收容有与蜗杆44啮合的蜗轮46。此处,如图5所示,蜗杆44包括螺旋状的齿部45,蜗轮46包括沿其轴向以平缓的倾斜角度倾斜的齿部47。由此,蜗杆44的旋转力平滑地(顺畅地)传递到蜗轮46。
如图1所示,在电枢轴25的轴向另一侧,在齿轮箱41的内部,设置有限制电枢轴25向轴向的移动的第二推力轴承48。另外,电枢轴25的轴向另一侧由第三径向轴承49旋转自如地支撑。
如此,通过在电枢轴25的轴向一侧设置第一径向轴承29、第一推力轴承30,在电枢轴25的靠近轴向中央的部分设置第二径向轴承31,在电枢轴25的轴向另一侧设置第三径向轴承49、第二推力轴承48,电枢轴25(电枢24)能够效率良好且顺利地旋转。
在沿着电枢轴25的轴向的换向器26与第二径向轴承31之间一体地设置有环状的传感器磁体50。传感器磁体50沿着其圆周方向以交替地排列的方式磁化有N极、S极。另一方面,在连接器构件42安装有传感器基板42a,在所述传感器基板42a的与传感器磁体50相向的部分安装有旋转传感器42b。
此处,旋转传感器42b为捕捉传感器磁体50的磁通线的方向和其变化的磁传感器。由此,旋转传感器42b检测电枢轴25的旋转状态,即电枢轴25的旋转方向和旋转速度。更具体而言,旋转传感器42b为包括作为传感器元件的磁阻元件(磁致阻力(MagnetoResistance,MR)元件),进而应用了巨磁阻效应现象(Giant Magneto Resistance Effect)的巨磁致阻力(Giant Magneto Resistance,GMR)传感器。
车载控制器检测来自旋转传感器42b的检测信号,并且计算电枢轴25的旋转状态。例如,在电枢轴25的旋转速度下降的情况下,车载控制器判断为障碍物接触(夹入)窗玻璃。并且,执行使带减速机构的马达10的旋转驱动停止或反转运行的控制。
如图3所示,在齿轮箱41的底部41a一体地设置有旋转自如地支撑蜗轮46的支撑筒41b。支撑筒41b向齿轮箱41的内侧突出,在支撑筒41b的直径方向内侧旋转自如地支撑形成输出构件70的输出轴71。而且,输出轴71的前端侧(图3中上侧)在齿轮箱41的外部露出。
如图3及图4所示,在蜗轮46组装有阻尼构件60及输出构件70。阻尼构件60由橡胶等弹性材料形成,包括环状的本体部61及一体地设置于所述本体部61的六个阻尼片62。六个阻尼片62在本体部61的圆周方向上以大致等间隔(大致60度间隔)设置,并且向本体部61的直径方向外侧突出。此处,包括本体部61及六个阻尼片62的阻尼构件60收容于蜗轮46的收容部SP。
而且,一体地设置于蜗轮46的三个扭矩输出部46a及一体地设置于输出构件70的圆盘构件72的三个扭矩接收部72a(在图4中仅示出两个)沿着阻尼构件60的圆周方向分别交替地进入相邻的各阻尼片62之间。由此,当蜗轮46在正反方向上旋转时,旋转扭矩从扭矩输出部46a经由阻尼片62传递给扭矩接收部72a。此时,阻尼片62弹性变形,伴随旋转扭矩的急剧变动等的冲击得到缓和。
输出构件70包括包含钢材等的大致圆柱状的输出轴71,在所述输出轴71与支撑筒41b之间设置有密封环SR。由此,阻止雨水等从底部41a侧进入齿轮箱41的内部。另外,在露出于输出轴71的外部的前端部一体地设置有连结齿轮71a。而且,在所述连结齿轮71a能够传递动力地连结有形成窗调节器的齿轮(未图示)。
在输出轴71的收容于齿轮箱41内的基端部固定有包含塑料等树脂材料的圆盘构件72。更具体而言,在圆盘构件72的中心部分通过嵌入成形埋设有钢制的基材73,所述基材73通过锯齿嵌合(未详细图示)固定于输出轴71的基端部。由此,来自圆盘构件72的旋转力效率良好地传递给输出轴71。再者,圆盘构件72通过挡圈R而相对于输出轴71防脱。
在圆盘构件72的蜗轮46侧(图3中上侧),一体地设置有分别进入相邻的各阻尼片62之间的三个扭矩接收部72a。所述扭矩接收部72a沿着圆盘构件72的圆周方向以大致等间隔(大致120度间隔)配置。此处,三个扭矩接收部72a收容于蜗轮46的收容部SP。
齿轮箱41的开口侧(图3中下侧)由壳体盖80密闭。壳体盖80通过对不锈钢板进行冲压加工等形成为大致圆板状,在其中心部分设置有朝向输出轴71侧突出的凸部81。所述凸部81滑动自如地进入形成于输出轴71的基端侧的凹部71b。由此,阻止雨水等从开口侧进入齿轮箱41内,并且抑制输出轴71的旋转振动。
此处,当对带减速机构的马达10的动力传递路径进行说明时,首先,利用蜗杆44及蜗轮46(减速机构SD)将电枢轴25的旋转减速。然后,经减速且高扭矩化的旋转力从扭矩输出部46a经由阻尼片62传递给扭矩接收部72a。此后,旋转力从输出轴71输出到与连结齿轮71a连结的设置于窗调节器的齿轮,从而将窗玻璃升降。
如图5及图6(a)所示,形成减速机构SD的蜗杆44的齿部45形成为螺旋形状。另外,如图6(a)的基准齿条齿形所示,齿部45的形状以穿过所述齿部45的齿顶的中心的线段LN1为边界,在沿着蜗杆44的轴向的一侧(图中右侧)以及另一侧(图中左侧)为相同的形状。并且,蜗杆44的齿部45的压力角以与穿过基准齿条齿形的节点P1的第一基准线(节圆直径)B1正交的第二基准线B2为基准,设定为[α°(=11°)]。此处,压力角α°为第二基准线B2与穿过节点P1的齿部45的齿面的切线S1所成的角度。
此处,蜗杆44为钢制(例如S45C),通过切削加工而高精度地制造。因而,即使暴露于低温环境或高温环境,尺寸也几乎没有变动。因此,齿部45的压力角被保持为恒定[α°(=11°)],而与所使用的环境无关。
相对于此,如图5及图6(b)所示,形成减速机构SD的蜗轮46的齿部47形成为正齿形状。另外,如图6(b)的基准齿条齿形所示,齿部47的形状以穿过所述齿部47的齿顶的中心的线段LN2为边界,在沿着蜗轮46的旋转方向的一侧(图中右侧)以及另一侧(图中左侧)为相同的形状。并且,蜗轮46的齿部47的压力角以与穿过基准齿条齿形的节点P2的第一基准线(节圆直径)B3正交的第二基准线(半径线)B4为基准设定为[β°(=12°)]。此处,压力角β°是理论上的设计值,是第二基准线B4与穿过节点P2的齿部47的齿面的切线S2所成的角度。
此处,蜗轮46是树脂制(例如聚甲醛(polyformaldehyde,POM)),通过将熔融的树脂材料射出到模具内而形成(射出成形)。因而,当射出成形后使其冷却并硬化时,在设置有多个的齿部47之间会产生尺寸误差,或者当使用环境的温度变化大时,会引起尺寸变动。即,与钢制的蜗轮相比,树脂制的蜗轮46虽然在轻量化方面优异但尺寸精度降低。
因而,预测发生这些尺寸误差的情况,并考虑所述尺寸误差的程度,将齿部47的压力角设为比蜗杆44的齿部45的压力角[α°(=11°)]大的[β°(=12°)](β°>α°)。即,通过如此将蜗轮46的齿部47的压力角设定为[β°(=12°)]),如图7所示,与比较例的齿部(压力角小)相比,为齿顶变细的齿部47(压力角大)。
此处,比较例的齿部(图7中虚线)是与蜗杆44的齿部45的压力角[α°(=11°)]为相同压力角(=11°)时的齿部。即,比较例的齿部基于通常的设计思想,使蜗杆的齿部的压力角与蜗轮的齿部的压力角分别为相同角度,理论上,蜗杆与蜗轮正确地啮合,能够相互顺畅地旋转。
继而,参照附图详细说明蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合点的状态。
图8示出说明蜗轮向顺时针(CW)方向旋转时的啮合点的说明图,图9示出说明蜗轮向逆时针(CCW)方向旋转时的啮合点的说明图。
[朝顺时针(CW)方向旋转时]
如图8所示,当蜗杆44被正转驱动,所述蜗杆44的齿部45向箭头M1的方向移动时,蜗轮46向箭头CW的方向旋转。从而,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合点如虚线箭头所示为BP1、BP2、BP3。
此处,在本实施方式中,在负荷状态固定时,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47之间的啮合点的数量为BP1、BP2、BP3这三处。即,当位于啮合结束侧的啮合点BP3的啮合被解除时,接着,啮合点BP1出现在啮合开始侧。通过蜗杆44的正转驱动使其重复,啮合点的数量为三个。
并且,相对于啮合开始侧的啮合点BP1,在蜗轮46的旋转方向侧的相反侧,在蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47之间,如双点划线圆包围的那样形成有缝隙(间隙)CL。在本实施方式中,所述缝隙CL始终在蜗轮46旋转一周的期间形成,这是因为使蜗轮46的齿部47的压力角β°(参照图6(b))大于蜗杆44的齿部45的压力角α°(参照图6(a))。
总之,通过将蜗轮46的齿部47的齿顶如图7所示形成为前端变细的形状,即使蜗轮46的齿部47的尺寸精度低,也根据齿部47的形状偏差而确实地形成各种缝隙CL。因此,即使是树脂制的蜗轮46,啮合点的数量也可设为三处,进而确实地抑制如以往那样的由啮合点的增减引起的减速机构SD的旋转阻力的偏差。
更具体地说,如图5以及图8所示,在将穿过蜗轮46的轴心C1并且与蜗杆44的轴线C2正交的线段设为基准线BL时,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合点的数量是在相对于基准线BL为蜗轮46的旋转方向侧(图8中右侧)比在相对于基准线BL为蜗轮46的旋转方向侧的相反侧(图8中左侧)多。即,在基准线BL的图8中右侧存在啮合点BP2、啮合点BP3这“2处”,在基准线BL的图8中左侧存在啮合点BP1这“1处”。此处,基准线BL构成本发明中的基准线。
如此,在本实施方式中,啮合结束侧(基准线BL的图8中右侧)的啮合点的数量多,与啮合开始侧(基准线BL的图8中左侧)的啮合点的数量多的情况相比,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合阻力(扭转力)小。因此,由此可以减小减速机构SD的运作阻力。
[朝逆时针(CCW)方向旋转时]
另外,如图9所示,当蜗杆44被反转驱动,所述蜗杆44的齿部45向箭头M2的方向移动时,蜗轮46向箭头CCW的方向旋转。从而,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47之间的啮合点如虚线箭头所示为BP4、BP5、BP6。
在所述情况下(CCW旋转),与所述的朝顺时针(CW)方向旋转时同样地,可确实地抑制减速机构SD的旋转阻力的偏差,并且可以减小减速机构SD的运作阻力。再者,由于详细的说明与上述内容重复,因此省略其说明。
继而,对如上构成的带减速机构的马达10(本发明)与比较例(以往的结构)的带减速机构的马达相比,其旋转阻力降低,且偏差变小的情况进行说明。再者,比较例将蜗轮的齿部的压力角设为与蜗杆的齿部的压力角相同的“11°”,为根据通常的设计思想设计的带减速机构的马达。
另外,在本发明(压力角12°)及比较例(压力角11°)的任一者中,均在相同条件下进行驱动来获取数据。具体地说,向顺时针方向(CW方向)驱动蜗轮,并且向逆时针方向(CCW方向)驱动蜗轮,并且分别各进行2次所述动作。
首先,测量了蜗轮旋转1周期间,带减速机构的马达中流过多大的电流。即,在电流值大的情况下,带减速机构的马达(减速机构)的运作阻力大,在电流变动大的情况下,带减速机构的马达(减速机构)的旋转阻力的偏差大。
在比较例(压力角11°)中,电流值的大小为“中等程度”,并且向CW方向驱动时的电流变动比向CCW方向驱动时的电流变动大。即,在比较例中,运作阻力大,并且旋转阻力的偏差大。
这是因为,在比较例中,几乎没有图8及图9所示的“缝隙CL”,在蜗轮旋转一周的期间,在所述部分,蜗轮的齿部与蜗杆的齿部接触或不接触。也就是说,这是因为啮合点或变成“3处”或变成“4处”,其数量产生增减。
与此相对,在本发明(压力角12°)中,成为电流值的大小比比较例低的状态,并且向CW方向及CCW方向驱动时的电流变动的偏差小。即,在本实施方式(本发明)中,与比较例相比运作阻力小,并且旋转阻力的偏差小。换言之,与比较例(压力角11°)相比,在本发明(压力角12°)中,能够省电力地进行驱动,并且,通过平滑(顺畅)的驱动,可以说安静性也优异。
接着,测量在蜗轮旋转一周期间,来自旋转传感器42b的检测信号即“脉冲信号”如何变动。即,使驱动电流固定,测量来自旋转传感器42b的检测信号的偏差程度(=旋转阻力的偏差)。
在比较例(压力角11°)中,在CW方向及CCW方向两者,脉冲变动大。与此相对,在本发明(压力角12°)中,在CW方向以及CCW方向两者,与比较例相比脉冲变动小。
即,根据此种脉冲变动的观点,在本实施方式(本发明)中,与比较例相比,旋转阻力的偏差小。换言之,在本发明(压力角12°)中,与比较例(压力角11°)相比,可提高货物等夹入的检测精度。由此,抑制控制器的误识别,从而有效地防止马达部在窗玻璃开闭途中停止。
如上详述,根据本实施方式的带减速机构的马达10,蜗轮46的齿部47的压力角β°(=12°)大于蜗杆44的齿部45的压力角α°(=11°),因此与蜗杆的齿部的压力角和蜗轮的齿部的压力角为相同的角度的情况(以往的方式)相比,如图7所示,可使蜗轮46的齿部47的齿顶成为前端变细的形状。由此,即使蜗轮46的齿部47有偏差,也能够使在以往的方式的情况下接触或不接触的齿部相互确实地不接触。
因此,在负荷状态固定时,将蜗轮46旋转一周期间的蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47之间的啮合点的数量设为BP1、BP2、BP3(BP4、BP5、BP6)这三处来抑制其增减,从而能够使蜗杆44与蜗轮46的啮合平滑(顺畅)。因此,能够减小电流变动和脉冲变动,而能够进行更高精度的控制。
另外,根据本实施方式的带减速机构的马达10,由于蜗杆44为钢制,蜗轮46为树脂制,因此能够使比蜗杆44大且占据带减速机构的马达10的容积的大部分的蜗轮46轻量化。进而,不提高蜗轮46的成形精度即可,因此也能抑制制造成本的上升。另外,由于可以使大的零件轻量化,因此减小转动惯量,迅速切换正反旋转。
进而,根据本实施方式的带减速机构的马达10,蜗轮46的齿部47的形状在沿着蜗轮46的旋转方向的一侧以及另一侧为相同的形状,因此,能够使蜗轮46在顺时针方向(CW方向)以及逆时针方向(CCW方向)的双方,在相同的条件下旋转驱动。因而,适合用于电动窗装置等进行正反旋转的驱动源。
另外,根据本实施方式的带减速机构的马达10,在将穿过蜗轮46的轴心C1并且与蜗杆44的轴线C2正交的线段设为基准线BL时,蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合点的数量是在相对于基准线BL为蜗轮46的旋转方向侧比在相对于基准线BL为蜗轮46的旋转方向侧的相反侧多。
因此,可使啮合结束侧(基准线BL的图8的右侧)的啮合点的数量比啮合开始侧(基准线BL的图8的左侧)的啮合点的数量多。因此,能够减小蜗杆44的齿部45与蜗轮46的齿部47的啮合阻力(扭转力),进而能够降低减速机构SD的运作阻力。
当然本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如,在上述实施方式中,示出了通过将塑料等树脂材料射出成形而形成蜗轮46的结构,但本发明不限于此,也适用于冷却并硬化时可产生尺寸误差的其他原材料的蜗轮,例如通过对铝材料等进行铸造成形而形成的蜗轮。
另外,在所述实施方式中,示出了将带减速机构的马达10用于搭载于车辆的电动窗装置的驱动源的情况,但本发明不限于此,也可以用于天窗装置、刮水器装置等其他的驱动源。
此外,在所述实施方式中,示出了将带电刷的电动马达用于马达部20的情况,但本发明不限于此,例如,也可以将无刷的电动马达等用于马达部20。
此外,所述实施方式的各构成部件的材质、形状、尺寸、数量、设置部位等只要可以达成本发明则为任意,且不限定于所述实施方式。
产业上的可利用性
带减速机构的马达用于汽车等车辆所搭载的电动窗装置等的驱动源。

Claims (2)

1.一种带减速机构的马达,将电枢轴的旋转减速并输出,且包括:
蜗杆,利用所述电枢轴旋转;以及
蜗轮,与所述蜗杆啮合,且
所述蜗轮的齿部的压力角大于所述蜗杆的齿部的压力角,其中
所述蜗轮的齿部的形状在沿着所述蜗轮的旋转方向的一侧及另一侧为相同的形状,
在将穿过所述蜗轮的轴心且与所述蜗杆的轴线正交的线段设为基准线时,所述蜗杆的齿部与所述蜗轮的齿部的啮合点的数量是在相对于所述基准线为所述蜗轮的旋转方向侧比在相对于所述基准线为所述蜗轮的旋转方向侧的相反侧多。
2.根据权利要求1所述的带减速机构的马达,其中
所述蜗杆为钢制,
所述蜗轮为树脂制。
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