CN113339479A - 驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供驱动装置,该驱动装置具有:多个齿轮马达,它们具有马达主体、与马达主体连接的传递机构以及与传递机构连接并绕中心轴线旋转的小齿轮;主齿轮,其与多个小齿轮啮合;框架,其支承多个齿轮马达;以及附属件,其将多个小齿轮支承为能够旋转。框架具有:壳体部,其保持齿轮马达;以及支承框部,其将主齿轮支承为能够驱动。支承框部呈包围多个小齿轮的框状,具有以与各中心轴线垂直的第一方向为开口方向的开口部。附属件固定于支承框部以加强支承框部。
Description
技术领域
本发明涉及驱动装置。
背景技术
近年来,一方面智能手机等电子设备的薄型化正在进展,而另一方面对搭载的齿轮马达要求高输出化。在专利文献1中公开了搭载于这样的薄型的电子设备的高输出的齿轮箱装置(例如,专利文献1)。
专利文献1:日本特开2019-47589号公报
在这样的驱动装置中,对支承马达和各齿轮的框架施加驱动力的反作用力。在驱动力变大的情况下,有可能框架产生变形而损害各轴的同轴性,从而导致动力的传递效率降低。
发明内容
本发明的一个方式的目的之一在于,提供动力传递效率较高的驱动装置。
本发明的一个方式的驱动装置具有:多个齿轮马达,它们具有马达主体、与所述马达主体连接的传递机构以及与所述传递机构连接并绕中心轴线旋转的小齿轮;主齿轮,其与多个所述小齿轮啮合;框架,其支承多个所述齿轮马达;以及附属件,其将多个所述小齿轮支承为能够旋转。所述框架具有:壳体部,其保持所述齿轮马达;以及支承框部,其将所述主齿轮支承为能够驱动。所述支承框部呈包围多个所述小齿轮的框状,具有以与各中心轴线垂直的第一方向为开口方向的开口部。所述附属件固定于所述支承框部以加强所述支承框部。
根据本发明的一个方式,提供了动力传递效率较高的驱动装置。
附图说明
图1是一个实施方式的驱动装置的立体图。
图2是一个实施方式的驱动装置的剖视图。
图3是一个实施方式的驱动装置的剖视图。
图4是一个实施方式的驱动装置的分解图。
图5是一个实施方式的驱动装置的剖视图。
图6是一个实施方式的驱动装置的剖视图。
标号说明
1:驱动装置;2:齿轮马达;3:齿条齿轮(主齿轮);3f:对置面;3t:痕迹;5A、5B:小齿轮;8:螺钉;9:外部部件;10:框架;11:壳体部;12:支承框部;12a:上侧开口部(开口部);14:齿条引导部;14a:滑动台座;14f:前端面;15a:固定孔;18a、18b:支承面;19:肋;20A、20B:马达主体;30A、30B:行星齿轮机构(传递机构);37:嵌合轴部(凸部);38:嵌合凹部(凹部);40:附属件;41:顶板部;45:第一加强壁(插入部);46:第二加强壁(插入部);47:引导面;J1、J2:中心轴线。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的驱动装置1进行说明。
另外,本发明的范围并不限于以下的实施方式,能够在本发明的技术思想的范围内任意地变更。
在附图中,适当示出XYZ坐标系作为三维正交坐标系。在以下的说明中,只要没有特别说明,将与各中心轴线J1、J2平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”,将+Z侧简称为“轴向一侧”,将-Z侧简称为“轴向另一侧”。另外,将绕各中心轴线J1、J2的周向简称为“周向”,将相对于各中心轴线J1、J2的径向简称为“径向”。
并且,为了简化本说明书的说明,将Y轴方向简称为上下方向,将+Y轴方向简称为上侧,将-Y方向简称为下侧。另外,本说明书中的上下方向是为了便于说明而设定的方向,并不限定驱动装置1使用时的姿势。
另外,在本说明书中,有时将Y轴方向称为第一方向,将X轴方向称为第二方向。第一方向是与各中心轴线J1、J2垂直的方向。第一方向一侧是-Y侧,第一方向另一侧是+Y侧。第二方向是与各中心轴线J1、J2和第一方向垂直的方向。第二方向一侧是-X侧,第二方向另一侧是+X侧。
图1是一个实施方式的驱动装置1的立体图。图2是驱动装置1的剖视图。本实施方式的驱动装置1搭载于沿着Y轴方向的尺寸被抑制的薄型的电子设备。
如图1所示,驱动装置1具有第一齿轮马达2A、第二齿轮马达2B、齿条齿轮(主齿轮)3、框架10、附属件40、布线部80以及控制部90。
另外,在除了图1的各图中,省略了布线部80和控制部90的图示。
第一和第二齿轮马达2A、2B呈沿Z轴方向延伸的圆柱状。第一和第二齿轮马达2A、2B沿X轴方向相邻地配置。
如图2所示,第一齿轮马达2A沿第一中心轴线J1延伸。另外,第二齿轮马达2B沿第二中心轴线J2延伸。第一中心轴线J1与第二中心轴线J2彼此平行地延伸。
第一齿轮马达2A具有第一马达主体20A、与第一马达主体20A连接的第一行星齿轮机构(第一传递机构)30A、以及与第一行星齿轮机构30A连接的第一小齿轮5A。第一马达主体20A的马达轴29、第一行星齿轮机构30A以及第一小齿轮5A绕第一中心轴线J1旋转。
同样地,第二齿轮马达2B具有第二马达主体20B、与第二马达主体20B连接的第二行星齿轮机构(第二传递机构)30B、以及与第二行星齿轮机构30B连接的第二小齿轮5B。第二马达主体20B的马达轴29、第二行星齿轮机构30B以及第二小齿轮5B绕第二中心轴线J2旋转。
第一和第二马达主体20A、20B沿各中心轴线(即第一中心轴线J1或第二中心轴线J2)延伸。第一和第二马达主体20A、20B整体呈以各中心轴线J1、J2为中心的圆柱状。在本实施方式中,第一和第二马达主体20A、20B是步进马达。
第一和第二马达主体20A、20B具有绕各中心轴线J1、J2旋转的转子21和从径向外侧包围转子21的定子22。转子21具有沿各中心轴线J1、J2延伸的马达轴29。
第一和第二行星齿轮机构30A、30B分别与第一和第二马达主体20A、20B的马达轴29连接。第一和第二行星齿轮机构30A、30B分别是对从第一和第二马达主体20A、20B输出的动力进行减速的减速机构。在本实施方式中,第一行星齿轮机构30A的减速比与第二行星齿轮机构30B的减速比彼此相等。
第一和第二行星齿轮机构30A、30B分别具有齿轮壳体39、第一太阳齿轮33a、三个第一行星齿轮33b、第一轮架31、三个第二行星齿轮34b、第二轮架32、三个第三行星齿轮35b以及第三轮架36。
齿轮壳体39固定于框架10。即,第一和第二行星齿轮机构30A、30B在齿轮壳体39中被框架10支承。齿轮壳体39具有内齿齿轮39a、底部39b以及轴承部39d。
内齿齿轮39a呈以各中心轴线J1、J2为中心沿轴向延伸的筒状。内齿齿轮39a与第一行星齿轮33b、第二行星齿轮34b以及第三行星齿轮35b啮合。底部39b位于内齿齿轮39a的轴向另一侧的端部。在底部39b的中央设置有固定轴承部39d的中央孔39c。轴承部39d从中央孔39c的缘部沿轴向呈筒状延伸。轴承部39d是滑动轴承。轴承部39d在内周面处将后述的圆柱部36f支承为能够旋转。
第一太阳齿轮33a固定于马达轴29,并与马达轴29一起以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。三个第一行星齿轮33b沿各中心轴线J1、J2的周向等间隔地配置。三个第一行星齿轮33b与第一太阳齿轮33a啮合。三个第一行星齿轮33b随着第一太阳齿轮33a的旋转而绕各中心轴线J1、J2公转旋转。
第一轮架31具有第一圆盘部31b、三根第一副轴31a以及第二太阳齿轮31c。第一圆盘部31b以各中心轴线J1、J2为中心沿径向延伸。三根第一副轴31a从第一圆盘部31b向轴向一侧延伸。第二太阳齿轮31c以各中心轴线J1、J2为中心从第一圆盘部31b向轴向另一侧延伸。
三根第一副轴31a分别将第一行星齿轮33b支承为能够旋转。第一轮架31随着三个第一行星齿轮33b的公转旋转而以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。
第二太阳齿轮31c是第一轮架31的一部分,因此随着第一行星齿轮33b的公转旋转而以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。
三个第二行星齿轮34b沿各中心轴线J1、J2的周向等间隔地配置。三个第二行星齿轮34b与第二太阳齿轮31c啮合。三个第二行星齿轮34b随着第二太阳齿轮31c的旋转而沿各中心轴线J1、J2的周向公转旋转。
第二轮架32具有第二圆盘部32b、三根第二副轴32a以及第三太阳齿轮32c。第二圆盘部32b以各中心轴线J1、J2为中心沿径向延伸。三根第二副轴32a从第二圆盘部32b向轴向一侧延伸。第三太阳齿轮32c以各中心轴线J1、J2为中心从第二圆盘部32b向轴向另一侧延伸。
三根第二副轴32a分别将第二行星齿轮34b支承为能够旋转。第二轮架32随着三个第二行星齿轮34b的公转旋转而以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。
第三太阳齿轮32c是第二轮架32的一部分,因此随着第二行星齿轮34b的公转旋转而以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。
三个第三行星齿轮35b沿各中心轴线J1、J2的周向等间隔地配置。三个第三行星齿轮35b与第三太阳齿轮32c啮合。三个第三行星齿轮35b随着第三太阳齿轮32c的旋转而沿各中心轴线J1、J2的周向公转旋转。
第三轮架36具有第三圆盘部36b、三根第三副轴36a以及输出部36c。第三圆盘部36b以各中心轴线J1、J2为中心沿径向延伸。三根第三副轴36a从第三圆盘部36b向轴向一侧延伸。输出部36c以各中心轴线J1、J2为中心从第三圆盘部36b向轴向另一侧延伸。
三根第三副轴36a分别将第三行星齿轮35b支承为能够旋转。第三副轴36a随着三个第三行星齿轮35b的公转旋转而以各中心轴线J1、J2为中心进行旋转。
输出部36c具有以各中心轴线J1、J2为中心而延伸的圆柱部36f和从圆柱部36f的前端面沿轴向延伸的嵌合轴部(凸部)37。即,第一和第二行星齿轮机构30A、30B具有嵌合轴部37。圆柱部36f被齿轮壳体39的轴承部39d支承为能够旋转。另外,在输出部36c的朝向轴向另一侧(-Z侧)的端面设置有保持孔36d。在保持孔36d中插入有轴36p。
第一和第二小齿轮5A、5B以各中心轴线J1、J2为中心进行配置。在第一和第二小齿轮5A、5B上设置有沿轴向贯通的贯通孔5h。在贯通孔5h中插入有轴36p。
轴36p以各中心轴线J1、J2为中心而延伸。轴36p的轴向一侧的端部被输出部36c支承,轴向另一侧的端部经由轴承6被附属件40支承。轴36p辅助第一和第二小齿轮5A、5B绕各中心轴线J1、J2的旋转。
在第一和第二小齿轮5A、5B的朝向轴向一侧(+Z侧)的面设置有嵌合凹部(凹部)38。
图3是包含第一和第二小齿轮5A、5B以及齿条齿轮3的驱动装置1的剖视图。从轴向观察时,嵌合轴部37和嵌合凹部38均呈十字形状。
嵌合轴部37具有沿径向突出并沿轴向延伸的四个凸条部37c。四个凸条部37c沿周向等间隔地配置。从轴向观察时,四个凸条部37c构成十字形状。各个凸条部37c具有彼此朝向相反侧的一对外侧面37a,该一对外侧面37a是彼此平行的平面。一个凸条部37c的一对外侧面37a分别朝向周向的相反侧。在周向上彼此相邻的凸条部37c的外侧面37a彼此相互垂直。
嵌合凹部38具有沿径向凹陷并沿轴向延伸的四个凹槽部38c。四个凹槽部38c沿周向等间隔地配置。从轴向观察时,四个凹槽部38c构成十字形状。各个凹槽部38c具有彼此相对的一对内侧面38a,该一对内侧面38a是彼此平行的平面。一个凹槽部38c的一对内侧面38a分别朝向周向的相反侧。在周向上彼此相邻的凹槽部38c的内侧面38a彼此相互垂直。
嵌合轴部37插入嵌合凹部38中。由此,凸条部37c的外侧面37a与凹槽部38c的内侧面38a在周向上对置。因此,通过输出部36c绕各中心轴线J1、J2的旋转,外侧面37a与内侧面38a接触,将输出部36c的周向的动力传递至第一和第二小齿轮5A、5B。
根据本实施方式,嵌合轴部37与嵌合凹部38通过在周向上彼此对置的面(外侧面37a和内侧面38a)接触而传递动力。第一和第二小齿轮5A、5B利用由各个行星齿轮机构(即,第一行星齿轮机构30A或第二行星齿轮机构30B)传递的第一和第二马达主体20A、20B的动力而绕各中心轴线J1、J2旋转。
在本实施方式中,嵌合轴部37与嵌合凹部38通过在周向上彼此对置的面来传递动力。因此,能够在嵌合轴部37与嵌合凹部38之间设置径向的间隙。即使在随着框架10的变形,而沿着各中心轴线J1、J2的各部产生畸变,导致同轴度降低的情况下,通过嵌合轴部37与嵌合凹部38之间的间隙,也能够吸收该畸变。由此,能够抑制第一和第二行星齿轮机构30A、30B以及第一和第二小齿轮5A、5B的旋转效率降低。
如图1所示,齿条齿轮3呈以上下方向为板厚方向的板状。齿条齿轮3利用MIM(Metal Injection Molding:金属粉末注射成型)而成型。第一和第二小齿轮5A、5B沿与各中心轴线J1、J2垂直的方向(在本实施方式中为X轴方向)相邻地配置。齿条齿轮3沿第一和第二小齿轮5A、5B排列的方向呈直线状延伸。齿条齿轮3相对于一对轴36p以及第一和第二小齿轮5A、5B位于下侧(第一方向一侧)。
齿条齿轮3与第一小齿轮5A和第二小齿轮5B啮合。从第一和第二小齿轮5A、5B输出的动力传递到齿条齿轮3,由此使齿条齿轮3沿X轴方向移动。齿条齿轮3设置有从Z轴方向的两侧分别突出的一对轨道部3a。轨道部3a沿齿条齿轮3的延伸方向(X轴方向)延伸。
根据本实施方式的驱动装置1,通过第一和第二齿轮马达2A、2B驱动作为一个驱动对象的齿条齿轮3。因此,驱动装置1能够以高输出驱动齿条齿轮3。此外,能够将第一和第二齿轮马达2A、2B的旋转转换为平行运动。
根据本实施方式的驱动装置1,第一和第二齿轮马达2A、2B呈沿X轴方向排列配置的圆柱状。因此,能够抑制驱动装置1的Y轴方向的尺寸,从而容易将驱动装置1在Y轴方向上搭载于薄型的电子设备。即,根据本实施方式,能够在通过使用第一和第二马达主体20A、20B确保驱动装置1的输出的同时抑制Y轴方向的尺寸。另外,与将定子沿轴向层叠的情况相比,不需要使转子磁铁沿轴向较长,从而即使在施加了冲击等的情况下,也能够抑制转子磁铁的损伤。
图4是驱动装置1的分解图。
框架10具有多个(在本实施方式中为两个)壳体部11、支承框部12以及多个固定部15。框架10利用MIM而成型。
两个壳体部11分别支承第一和第二齿轮马达2A、2B。壳体部11在上侧开口。壳体部11在开口内收纳第一或第二齿轮马达2A、2B而将它们固定。在本实施方式中,两个壳体部11沿X轴方向排列配置。
固定部15呈沿着与上下方向垂直的平面(XZ平面)的板状。在固定部15上设置有沿板厚方向贯通的固定孔15a。
如图3所示,在固定孔15a中插入有用于将驱动装置1固定于外部部件9(例如,保存驱动装置1的电子设备)的螺钉8。外部部件9具有一对固定台座9a。一对固定台座9a位于框架10的第二方向(X轴方向)两侧。一对固定台座9a是固定于外部部件9的主体的分体部件。在一对固定台座9a上设置有供固定框架10的螺钉8插入的螺纹孔。框架10在固定部15处固定于外部部件9的固定台座。
根据本实施方式,框架10在单个部件中支承齿条齿轮3,并且固定于外部部件9。因此,驱动装置1能够提高齿条齿轮3相对于外部部件的位置精度,从而能够向外部装置有效地传递齿条齿轮3的动力。
如图4所示,支承框部12相对于两个壳体部11配置于轴向另一侧(-Z侧)。支承框部12呈从四周包围第一和第二小齿轮5A、5B的框状。被支承框部12包围的俯视为矩形状的包围空间12b在上下方向上开口。支承框部12具有以上下方向(第一方向)为开口方向的上侧开口部(开口部)12a和下侧开口部12c。下侧开口部12c被齿条齿轮3覆盖。另外,在上侧开口部12a中插入有附属件40。
支承框部12具有位于第一和第二小齿轮5A、5B的轴向一侧(+Z侧)的第一包围壁13a、位于轴向另一侧(-Z侧)的第二包围壁13b、位于第二方向一侧(-X侧)的第三包围壁13c以及位于第二方向另一侧(+X侧)的第四包围壁13d。第一~第四包围壁13a~13d从Y轴方向观察时配置成矩形状。
在第一包围壁13a上设置有向上侧开口的一对第一缺口16。在一对第一缺口16中分别插入有第一和第二齿轮马达2A、2B的轴承部39d。同样地,在第二包围壁13b上设置有向上侧开口的一对第二缺口17。在一对第二缺口17中分别插入有第一和第二齿轮马达2A、2B的轴36p。
图5是包含第一缺口16的驱动装置1的剖视图。
第一缺口16向上侧开口。即,第一缺口16分别沿各中心轴线J1、J2的径向开口。第一缺口16在从轴向观察时为矩形状。另外,第一缺口16的开口位于矩形状的四边中的一边。
收纳于第一缺口16的轴承部39d的从轴向观察的外形为矩形状。第一缺口16的深度方向的尺寸和开口宽度的尺寸分别与轴承部39d的外径的各边的尺寸一致。即,在从轴向观察时,轴承部39d与第一缺口16在从轴向观察时为大致相同形状。另外,在轴承部39d的外形中,在角部设置有角R。
根据本实施方式,在从轴向观察时第一缺口16为矩形状。即,第一缺口16具有彼此垂直的内壁面。因此,与第一缺口16具有半圆状等弯曲的内壁面的情况相比,能够通过对第一缺口16的内壁面进行切削加工而容易并且廉价地进行追加加工。由此,能够容易地提高第一缺口16的尺寸精度。此外,由于第一缺口16为矩形状,因此第一缺口16的功能尺寸的测定变得容易,能够实现随着尺寸管理的成本的降低。
如图3所示,第三包围壁13c具有朝向包围空间12b的相反侧的第一支承面18a和位于第一支承面18a的下侧并向包围空间12b的相反侧突出的肋19。同样地,第四包围壁13d具有朝向包围空间12b的相反侧的第二支承面18b和位于第二支承面18b的下侧并向包围空间12b的相反侧突出的肋19。
第一支承面18a朝向第二方向一侧(-X侧),第二支承面18b朝向第二方向另一侧(+X侧)。即,在支承框部12的外侧面设置有朝向第二方向(X轴方向)的第一和第二支承面18a、18b。另外,第三包围壁13c的肋19向第二方向一侧(-X侧)突出,第四包围壁的肋19向第二方向另一侧(+X侧)突出。即,在支承框部12的外侧面设置有向外侧突出的肋19。
另外,在本实施方式中,肋19以及第一和第二支承面18a、18b越过支承框部12与壳体部11的边界部而向壳体部11侧延伸。
驱动装置1以固定于外部部件9的状态在第二方向(X轴方向)上配置于外部部件9的一对固定台座9a之间。一对固定台座9a分别具有彼此相对的承接面9b。一个承接面9b与第一支承面18a对置和接触。另外,另一个承接面9b与第二支承面18b对置和接触。
驱动装置1在进行原点找正时等,有时使齿条齿轮3与驱动方向(第二方向)的任意一侧的抵接部(省略图示)抵接。根据本实施方式,支承框部12在齿条齿轮3的朝向驱动方向的第一和第二支承面18a、18b处与固定有框架10的外部部件9面接触,从而受到驱动方向的力。因此,支承框部12能够通过第一或第二支承面18a、18b承受使齿条齿轮3与抵接部(省略图示)接触时的反作用力。尤其是,第一和第二支承面18a、18b与外部部件9面接触,因此能够抑制起因于反作用力的应力局部集中。由此,能够抑制框架10因反作用力而变形,从而能够抑制各齿轮的相对配置发生偏差。
另外,这样的效果是只要框架10具有第一和第二支承面18a、18b中的至少一方就能够得到的效果。
根据本实施方式,在从齿条齿轮3的厚度方向(第一方向)观察时,第一和第二支承面18a、18b与齿条齿轮3所延伸的方向垂直,并且横穿齿条齿轮3。因此,能够通过第一和第二支承面18a、18b均衡地承受在齿条齿轮3产生的反作用力。
根据本实施方式,在将第一和第二支承面18a、18b按压于承接面9b的状态下,通过将框架10固定于外部部件9,能够将驱动装置1以稳定的位置精度组装到外部部件9。
如图4所示,肋19沿轴向延伸。由此,在对支承框部12施加具有与轴向垂直的方向的分量的力的情况下,能够抑制支承框部12的变形,从而能够抑制被框架10支承的各齿轮的相对配置发生偏差。并且,根据本实施方式,通过肋19设置于第一和第二支承面18a、18b的正下方,第一和第二支承面18a、18b的变形也得到抑制。因此,能够使第一和第二支承面18a、18b中的框架10与外部部件9的面接触稳定。
在肋19上局部地设置有突出高度较大的局部突出部19a。在局部突出部19a上设置有沿厚度方向贯通的固定孔15a。在固定孔15a中插入有将框架10固定于外部部件9的螺钉8。即,框架10被穿过固定孔15a的螺钉8固定于外部部件9。
根据本实施方式,作为肋19的一部分的局部突出部19a作为固定部15发挥功能。换言之,框架10在肋19处固定于外部部件9。肋19沿抑制框架10的变形的方向延伸,因此相对于施加在框架10上的力不容易变形。因此,通过利用肋19的一部分作为固定部15,能够使驱动装置1相对于外部部件9的固定稳定。
另外,在本实施方式中,肋19设置于框架10的厚度方向中间。因此,无论在从哪个开口侧将螺钉8插入局部突出部19a的固定孔15a的情况下,都能够抑制螺钉8的头部沿框架10的厚度方向突出。
如图4所示,在第一和第二包围壁13a,13b的下端部分别设置有齿条引导部14。一对齿条引导部14位于支承框部12的下侧开口部12c。一对齿条引导部14分别向彼此相对的方向突出。另外,一对齿条引导部14分别以均匀的剖面沿齿条齿轮3所延伸的方向(X轴方向)并行地延伸。
图6是包含齿条齿轮3的轨道部3a的驱动装置1的剖视图。
齿条引导部14相对于齿条齿轮3位于下侧(第一方向一侧)。齿条引导部14具有多个(在本实施方式中为两个)滑动台座14a。多个滑动台座14a沿齿条齿轮3的驱动方向(X轴方向、第二方向)排列。滑动台座14a向上侧(第一方向另一侧)突出。滑动台座14a具有朝向上侧的前端面14f。多个滑动台座14a的前端面14f配置于同一平面上。滑动台座14a在前端面14f处从下侧支承齿条齿轮3的轨道部3a,使该齿条齿轮3的轨道部3a能够滑动。由此,支承框部12引导齿条齿轮3沿X轴方向(第二方向)的移动。
通过从第一和第二小齿轮5A、5B向齿条齿轮3的动力传递,齿条齿轮3从第一和第二小齿轮5A、5B受到下侧的力。根据本实施方式,齿条引导部14在滑动台座14a的前端面14f处支承齿条齿轮3的轨道部3a。由此,能够限制齿条齿轮3与齿条引导部14的滑动部的面积,从而降低摩擦阻力。并且,通过限制滑动部的面积,能够限制进行尺寸管理和表面粗糙度的管理的区域。因此,利用切削等进行追加加工,提高前端面14f的尺寸精度,并且改善表面性状,从而能够减低齿条齿轮3与齿条引导部14的摩擦阻力。
附属件40具有覆盖支承框部12的上侧开口部12a的顶板部41以及从顶板部41向下侧突出并插入支承框部12的上侧开口部12a的第一加强壁(插入部)45和第二加强壁(插入部)46。由此,第一加强壁45和第二加强壁46配置于包围空间12b。附属件40利用MIM而成型。
顶板部41呈沿着与上下方向垂直的平面(XZ平面)的板状。在顶板部41上设置有沿板厚方向贯通的两个窗部41w。两个窗部41w分别位于第一和第二小齿轮5A、5B的正上方,而使该第一和第二小齿轮5A、5B露出。
顶板部41搭载于支承框部12。顶板部41的下表面与支承框部12的上端面接触。另外,顶板部41的下表面通过焊接等接合手段固定于支承框部12。
根据本实施方式,附属件40固定于支承框部12。更具体而言,附属件40的顶板部41固定于上侧开口部12a的边缘。顶板部41与支承框部12的固定部均衡地配置于第一~第四包围壁13a~13d的上端面。由此,即使在对框架10施加齿条齿轮3驱动时的反作用力的情况下,支承框部12的变形也得到抑制。当支承框部12变形时,齿条齿轮3的支承面发生畸变,导致齿条齿轮3的驱动效率有可能降低。根据本实施方式,通过抑制支承框部12的变形,能够确保被支承框部12支承的齿条齿轮3的驱动效率。
第一加强壁45和第二加强壁46沿与轴向垂直的平面(XY平面)延伸。第一加强壁45与第二加强壁46在轴向上对置。第一加强壁45位于第一和第二小齿轮5A、5B的轴向一侧(+)。另外,第二加强壁46位于第一和第二小齿轮5A、5B的轴向另一侧(-Z)侧。即,在将附属件40安装到支承框部12的状态下,第一和第二小齿轮5A、5B配置于第一加强壁45与第二加强壁46之间。
第一加强壁45沿着支承框部12的第一包围壁13a延伸并与其接触。另一方面,第二加强壁46沿着支承框部12的第二包围壁13b延伸并与其接触。
根据本实施方式,第一加强壁45和第二加强壁46与支承框部12的内侧面接触。由此,第一加强壁45和第二加强壁46能够加强支承框部12,从而即使在对框架10施加较大的力的情况下,也能抑制支承框部12的变形。由此,能够提高框架10对第一和第二齿轮马达2A、2B以及齿条齿轮3的支承精度。其结果为,能够提高第一和第二齿轮马达2A、2B以及齿条齿轮3的驱动效率。
在第一加强壁45上设置有向下侧开口的一对缺口45a。缺口45a向下侧开口。在第一加强壁45的一对缺口45a中分别插入有第一和第二齿轮马达2A、2B的输出部36c。
在第二加强壁46上设置有沿轴向贯通的一对保持孔46a。保持孔46a分别呈以第一或第二中心轴线J1、J2为中心的圆形。在保持孔46a中插入有轴承6。因此,第二加强壁46经由轴承6支承一对轴36p。
第一加强壁45和第二加强壁46在下端部具有朝向下侧的引导面47。引导面47分别位于齿条齿轮3的轨道部3a的正上方。第一加强壁45和第二加强壁46从上侧引导齿条齿轮3的动作。即,第一加强壁45和第二加强壁46具有从上侧(第一方向另一侧)引导齿条齿轮3的动作的引导面47。另外,在齿条齿轮3被从第一和第二小齿轮5A、5B传递动力,从而从第一和第二小齿轮5A、5B受到朝下的力时,在引导面47与齿条齿轮3之间会产生间隙。
如图6所示,根据本实施方式,齿条齿轮3的轨道部3a从下侧被滑动台座14a的前端面14f引导,并从上侧被引导面47引导。因此,能够在抑制齿条齿轮3从框架10与附属件40之间脱离的同时提高齿条齿轮3的滑动效率。
在本实施方式中,作为第一和第二小齿轮5A、5B的旋转中心的轴36p经由轴承6被附属件40支承。因此,通过附属件40从上侧引导齿条齿轮3,能够根据附属件40的尺寸精度来决定齿条齿轮3与第一和第二小齿轮5A、5B的距离尺寸。其结果为,能够抑制齿条齿轮3与第一和第二小齿轮5A、5B过于接近,从而能够抑制齿条齿轮3与第一和第二小齿轮5A、5B之间的动力传递效率恶化。
在齿条齿轮3的轨道部3a上设置有朝向上侧的对置面3f。对置面3f与附属件40的引导面47在上下方向(第一方向)上对置。如上所述,本实施方式的齿条齿轮3是利用MIM而成型的成型品。因此,在齿条齿轮3上残留有成型时产生的脱模顶销的痕迹3t。尤其是,脱模顶销通过配置于齿条齿轮3的设置有齿面的一侧,能够使齿条齿轮3从模具顺畅地脱离。
在本实施方式中,脱模顶销的痕迹3t设置于对置面3f。多个痕迹3t沿齿条齿轮3的驱动方向(第二方向)等间隔地排列。如上所述,齿条齿轮3从第一和第二小齿轮5A、5B受到朝下的力,因此在齿条齿轮3驱动时引导面47与对置面3f的接触得到限制。因此,即使在对置面3f设置有痕迹3t,痕迹3t也不容易使齿条齿轮3的滑动效率恶化。即,通过在对置面3f设置脱模顶销的痕迹3t,能够顺畅地进行齿条齿轮3的成型,而且能够抑制齿条齿轮3的动作的驱动效率的降低。
如图1所示,控制部90具有与布线部80连接的基板主体91和安装于基板主体91的控制元件92。控制部90控制第一马达主体20A和第二马达主体20B。在本实施方式中,第一和第二马达主体20A、20B是步进马达。因此,控制部90向第一和第二马达主体20A、20B提供脉冲信号。
布线部80将第一马达主体20A和第二马达主体20B与控制部90连接起来。本实施方式的布线部80是设置有布线图案的膜状的柔性基板。然而,布线部80也可以是导电线。布线部80将从控制部90提供的驱动电力(在本实施方式中为脉冲信号)传递至第一和第二马达主体20A、20B。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但实施方式中的各结构及它们的组合等只是一例,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外,本发明并不受实施方式限定。
例如,驱动装置1也可以还具有第一和第二齿轮马达2A、2B以外的齿轮马达,从而进一步提高齿条齿轮3的动力。另外,被第一和第二小齿轮5A、5B驱动的主齿轮不限于齿条齿轮3,例如也可以是其他小齿轮。并且,第一和第二小齿轮5A、5B也可以经由其他小齿轮驱动齿条齿轮。
Claims (11)
1.一种驱动装置,其具有:
多个齿轮马达,它们具有马达主体、与所述马达主体连接的传递机构以及与所述传递机构连接并绕中心轴线旋转的小齿轮;
主齿轮,其与多个所述小齿轮啮合;
框架,其支承多个所述齿轮马达;以及
附属件,其将多个所述小齿轮支承为能够旋转,
所述框架具有:
壳体部,其保持所述齿轮马达;以及
支承框部,其将所述主齿轮支承为能够驱动,
所述支承框部呈包围多个所述小齿轮的框状,具有以与各中心轴线垂直的第一方向为开口方向的开口部,
所述附属件固定于所述支承框部以加强所述支承框部。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其中,
所述附属件具有覆盖所述开口部并固定于所述开口部的边缘的顶板部。
3.根据权利要求1所述的驱动装置,
所述附属件具有插入至所述开口部的插入部,
所述插入部与所述支承框部的内侧面接触。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动装置,其中,
在所述支承框部的外侧面设置有向外侧突出并沿轴向延伸的肋。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其中,
在所述肋上设置有沿厚度方向贯通的固定孔,
所述框架被穿过所述固定孔的螺钉固定于外部部件。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动装置,其中,
所述主齿轮是相对于多个所述小齿轮位于所述第一方向一侧并沿与第一方向垂直的第二方向驱动的齿条齿轮,
在所述支承框部的外侧面设置有朝向所述第二方向的支承面,
所述支承框部在所述支承面处与固定有所述框架的外部部件面接触。
7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动装置,其中,
所述主齿轮是相对于多个所述小齿轮位于所述第一方向一侧并沿与第一方向垂直的第二方向驱动的齿条齿轮,
所述支承框部具有相对于所述齿条齿轮位于第一方向一侧的齿条引导部,
所述齿条引导部具有向第一方向另一侧突出并沿所述第二方向排列的多个滑动台座,
所述滑动台座在前端面处支承所述齿条齿轮,使所述齿条齿轮能够滑动。
8.根据权利要求7所述的驱动装置,其中,
所述附属件具有插入至所述开口部的插入部,
所述插入部具有从第一方向另一侧引导所述齿条齿轮的动作的引导面。
9.根据权利要求8所述的驱动装置,其中,
所述齿条齿轮具有在所述第一方向上与所述引导面对置的对置面,
所述齿条齿轮是成型品,在所述对置面设置有脱模顶销的痕迹。
10.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动装置,其中,
所述传递机构具有沿轴向延伸的凸部,
在所述小齿轮上设置有供所述凸部插入的凹部,
所述凸部与所述凹部利用在周向上彼此对置的面进行接触,从而传递动力。
11.根据权利要求10所述的驱动装置,其中,
从轴向观察时,所述凸部和所述凹部均呈十字形状。
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