CN1913292A - 带小齿轮的马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带小齿轮的马达，其得到可正确保证马达的辅设机构的功能上必要的间隙等、并且能够合理地容许马达轴的热膨胀。其中，形成于通过反负载侧轴承(14)及负载侧轴承(16)支承的马达轴(12)的顶端上的带小齿轮(20)的马达(M1)，该马达(M1)具备：使马达轴(12)一体化的旋转板(30)和投·受光器(24、26)之间的轴方向距离被限制在预定的范围内的转数检测器(22)。上述反负载侧轴承(14)，其内圈(14A)和外圈(14B)分别被固定·连接在马达轴(12)和马达壳体(32)上，负载侧轴承(16)，其内圈(16A)与马达轴(12)过盈配合而被连接，并且外圈(16B)与马达壳体(32)间隙配合而被连接。

Description

带小齿轮的马达
技术领域
本发明是关于在马达轴顶端形成小齿轮的带小齿轮的马达。
背景技术
在近些年来的工厂等，由于对应量少品种多的生产，所以应满足在必要的时候仅开动必要的机器的要求，而需要将每台机器独立而当场就可驱动的结构。因此，希望能够得到将收容了减速机构的齿轮箱和马达组装成一体、且能够单独调整到最合适的转矩和转速输出的所谓“齿轮马达”的需求越来越大。
为此，对应此现象，在马达轴上预先形成小正齿轮(正齿轮)或螺旋齿轮(斜齿轮)等，且可以使该马达轴兼用减速机的初级(输入轴)的机能的带小齿轮的马达也大量出厂。
这样的带小齿轮的马达的马达轴，要考虑由于马达发热而引起的热膨胀，而被安装成相对于马达壳体可以在轴向少许运动。在专利文献1中公开的带小齿轮的马达，其组织结构是压入配合支撑小齿轮侧(负载侧)马达轴的轴承，另一侧(反负载侧轴承)为间隙配合，对于被间隙配合的反负载侧轴承，由波W来给予加压。
【专利文献1】特开2001-124155号公报
发明内容
马达中，为了与其用途相称，存在具备转数监测器和制动装置等各种各样辅设机构。这些辅设机构中，例如像转数监测器的旋转板和传感器机构、如制动机构的可动板和固定铁心，马达轴或是辅设在其上的辅设机构的一部分被固定的构件和辅设机构的其它特定构件之间的轴方向距离被限制在预定的范围内这样设计的辅设机构也大量存在。
但是，这样的辅设机构适用于带小齿轮的马达的场合，如上所述的马达轴的动作使该应被管理的轴方向距离变得不明确，存在影响转数监测器或制动装置等的性能的问题。
本发明是为了解决像这样的以往的问题而作成的，其目的在于提供带小齿轮的马达、对于辅设机构的功能上必要的间隙(轴方向距离)、要准确地确保，并且能够合理容许马达轴的热膨胀等。
本发明是一种带小齿轮的马达，在被反负载侧轴承及负载侧轴承支承的马达轴的顶端形成有小齿轮的马达，其具备辅设机构，该辅设机构在上述马达轴或一部分被固定于该马达轴上的构件与自身的其它特定构件之间的轴方向距离被限制于预定的范围内。带小齿轮的马达中，上述的反负载侧轴承的内圈被固定在马达轴上，外圈被固定在马达壳体上，上述的负载侧轴承，其内圈与马达轴过盈配合(紧配合)，并且外圈与马达壳体间隙配合，来解决上述课题。
并且，在此所讲的“马达壳体”，除了包括马达壳体的所谓主体以外，还包括固定于该马达壳体主体的其他部件(马达壳体旁的部件)。
本发明中，关于具备转数监测器、或是制动装置等的辅设机构侧的轴承即反负载侧轴承，其内圈、或外圈都与马达轴或壳体侧牢固固定。由此，辅设机构的功能上必要的间隙能够可靠确保。另一方面，对于负载侧的轴承，仅内圈作为过盈配合，外圈作为间隙配合。由此，能够有效吸收马达轴的热膨胀，并且，与内圈侧作成间隙配合的结构相比，组装性好。
并且，在小齿轮中，即使产生轴向负荷，通过该反负载侧轴承能够可靠阻挡这些轴向负荷。
发明的效果
能够得到准确确保马达的辅设机构的功能上的必要间隙等、同时能够合理的容许马达轴的热膨胀等的结构。
附图说明
图1所示为适用于本发明的带小齿轮马达及含有该带小齿轮马达的齿轮马达的实施方式的一个例子的剖面图。
图2为关于上述实施方式的转数检测器附近的放大剖面图。
图3表示本发明的另一实施方式的一例的与图1相当的剖面图。
图4上述实施方式中制动装置附近的放大剖面图。
具体实施例
下面，根据附图对本发明实施方式的一个例子进行详细说明。
图1所示为适用于本发明的带双曲线小齿轮的马达，并且该带双曲线小齿轮的马达和减速器是一体化的，其结果，同时表示了同样适用于本发明的双曲线(ハィポィンド)小齿轮的马达(动力传动机构)被形成的状态。
马达M1具备马达轴12。马达轴12，通过反负载侧轴承14及负载侧轴承16旋转自如地被双支撑(后面描述)。在马达轴12的前端形成双曲线小齿轮20，在后端配备转数监测器22。
在此实施方式中，如图2所示，其构成为，转数监测器22具备照射光的投光器24和接收该照射光的受光器26，此投光器24和受光器26之间的形成了窄缝(图示略)的旋转板30可回转自如地被配置。投光器24及受光器26被固定在具有间隙D1的马达M1的壳体32一侧，旋转板30在此间隙D1内与马达轴12形成一体旋转。因此，旋转板30上形成的窄缝同马达轴12同步旋转，以相应于马达轴12的旋转速度的速度使从投光器24照射的光间歇的到达受光器26，由此来检测马达轴12的旋转状态。
图1及图2中，为了方便起见，多少放大了对投光器24和受光器26的间隙D1的描写，实际上由于投·受光的效率及检测的准确性(透光·遮光的明确化)，此间隙D1并没有被设计的那么宽。旋转板30以高速旋转，并被配置在此狭窄的间隙D1内的轴方向大致中央的位置。所以，投光器24和回转板30之间的间隙D2及受光器26和旋转板30之间的间隙D3，有必要特别严密的被管理·确保。本实施方式中，此间隙D2、D3，分别相当于与马达轴12一体化的构件(旋转体30)和其它特定的构件(投光器24、受光器26)之间的轴方向距离。
另一方面，支撑马达轴12的反负载侧的上述轴承14，其内圈14A通过与马达轴12过盈配合(静配合)来固定·连接。并且，其内圈14A，被夹持于安装在马达轴上的止动环40和马达轴12上形成的台阶部12A之间，与马达轴12的轴方向上的相对移动被完全禁止。
并且，此(反负载侧的)轴承14的外圈14B，被夹持于形成在马达M1的壳体32上的突起32A和通过螺栓42被固定在该壳体32上的法兰体44之间，而且在与壳体32的轴方向上的相对移动被完全禁止的状态下被固定于壳体32上。
返回到图1，支撑马达轴12的负载侧的上述轴承16，其内圈16A与马达轴12通过过盈配合来固定连接。其内圈16A，它的一端与在马达轴12上形成的台阶部12B抵接，另一端侧与板簧(弹性构件)46抵接。再有，此板簧46沿图的右方相对内圈16A施力，另外，通过该内圈16A沿反负载侧轴承14的方向对马达轴12施力。
并且，此(负载侧的)轴承16的外圈，与被装在壳体32的衬套48通过间隙配合(在轴向滑动自如的)被抵接·连接。
如上所述，在马达轴12的前端上形成双曲线小齿轮20。此双曲线小齿轮20与被装在减速器(相配机器)G1内的双曲线齿轮50相啮合，以构成双曲线减速机构。安装双曲线齿轮50的中间轴52上，装入齿轮54。齿轮54与在输出轴56上一体被形成的小齿轮58相啮合。并且，齿轮54及58构成增速机构，有助于双曲线齿轮马达HGM1整体的低减速比化。
在此，马达M1的壳体32的端部上形成与减速机的抵接面32B，另一方面，在减速器G1的壳体58的端部上形成与马达壳体抵接的面58A。在两抵接面32B、58A之间可以填充填隙片(シム)60，由于此填隙片60的存在，所以可以进行马达M1侧的双曲线小齿轮20和减速器G1侧的双曲线齿轮50的啮合位置的微调。
接下来说明涉及此实施方式的带双曲线小齿轮的马达M1及双曲线齿轮马达HGM1的作用。
当马达轴12旋转时，则形成于其前端的双曲线小齿轮20与其一体进行旋转，与该双曲线小齿轮20相啮合的双曲线齿轮50进行旋转。由此，中间轴52旋转，与被装在该中间轴52的齿轮54旋转。其结果，通过与该齿轮54啮合的小齿轮58，旋转输出轴56。
在此，为了使转数检测器22的回转板30不与投光器24及受光器26的任何一个接触而稳定高速的旋转，必须严密管理间隙D2、D3。此实施方式中，利用马达轴12的反负载侧的轴承14实现此严格定位。
即，支撑马达轴12的反负载侧的轴承的内圈14A，被与马达轴12过盈配合安装，进而，通过在马达轴12的台阶部12A与止动环40之间被夹持，马达轴12在轴方向的相对移动被完全禁止。另一方面，此反负载侧的轴承14的外圈14B，由于被夹持于形成在壳体32一侧的突起32A和通过螺栓42固定于壳体32上的法兰体44之间，所以在壳体32的轴方向上的相对移动被完全禁止的状态下被固定在壳体32上。所以，马达轴12的反负载侧端及与其一体化的旋转体30通过反负载侧轴承14相对于壳体32在轴方向上严密定位。由于转数检测器22的投光器24及受光器26是安装在壳体32侧的构件，不用说，相对于该壳体32的轴方向的定位精度非常高。其结果，在(为其它的特定构件)投光器24和受光器26之间(留有间隙D2、D3)能够以非常高的精度配置马达轴12和与其一体化的旋转板。
而且，通过双曲线小齿轮20和双曲线齿轮50的啮合而产生的侧向压力负载(轴向方向的载荷)，能够通过此反负载侧的轴承14由壳体32可靠地阻挡。
即，本发明中，关于在马达轴的顶端不管形成哪种小齿轮，虽然没有特别的限定，像本实施方式被举例的那样，即使形成产生轴向载荷例如双曲线小齿轮、蜗杆齿轮、还有小锥齿轮那样的正交小齿轮，或是像螺旋齿轮那样的那种小齿轮，通过反负载轴承可以可靠地阻止它。
另一方面，马达轴12的负载侧的轴承16，按盈配合将内圈16A安装到马达轴12上，同时按间隙配合(轴方向可以滑动的)将外圈16B安装到壳体32侧(的衬套48)上。由此，即使马达轴12发热·冷却而引起膨胀·收缩，也可以将其很好的吸收。并且，由于马达轴12通过板簧46的施加力(通过负载侧轴承16)总是沿反负载侧的轴承14的方向被赋能，所以没有轴向的晃荡。
进而，马达M1的壳体32的与减速器的抵接面32B和减速器G1的壳体58的与马达壳体的抵接面58A之间，由于能够配置填隙片60，由填隙片60的存在，可以对形成于马达轴12上的双曲线小齿轮20和减速器G1侧的双曲线齿轮50之间的啮合位置进行良好的微调。
接下来，参考图3、图4对本发明的其它实施方式的一例进行说明。
涉及本实施方式的双曲线齿轮马达HGM2中，在马达M2的马达轴102的反负载一侧装入制动装置170。
此制动装置170具有固定磁铁172和滑动板(制动用摩擦衬片)174、可动板175，固定板176。马达轴112的反负载侧通过台阶部112C和止动环140被固定在轴向上，并且在圆周方向上通过销子180装入被一体化的套筒182。并且，此套筒182的外周上上述滑动板174被组装成在轴方向可以移动。由于滑动板174与沿套筒182的轴方向形成的突起部(仅图示剖面)182A配合，所以可以和套筒182一体旋转并且可以沿轴方向移动。
在制动器动作时，通过弹簧184向远离固定磁铁172的方向向可动板175施力并将滑动板174向固定板176压紧使马达轴112的旋转速度减慢来构成。在马达开动时，固定磁铁172通过励磁产生比弹簧184还要大的吸引力来吸引可动板175，该滑动板174从固定板那放开来断开制动。并且，马达轴112的最大端部上安装有风扇186。
在本实施方式中的制动装置170中，在该制动装置170断开时，固定板176和滑动板174之间、滑动板174和可动板175之间、以及可动板175和固定磁铁172之间的合计间隙(轴向距离)，处于不管制造·组装的标准偏差等如何也不干涉各个构件的状态，且有必要设定尽可能窄的大小。并且，此合计的间隙，由于组装时通过弹簧184，可动板175在反负载方向上被施力，其结果就可以控制可动板175和固定磁铁172之间的间隙D4。
因此，在此实施方式中，支承马达轴112的反负载侧的轴承114的内圈114A，被构成为在和马达轴112的轴方向上的相对移动被完全禁止。即，内圈114A被过盈配合的安装在马达轴112上，并且被夹持于马达轴112的台阶部112A和衬垫190、套筒182及止动环140之间。
并且，此反负载侧轴承114的外圈114B也以在壳体132的轴方向上相对移动被完全禁止的状态下固定在壳体132上。即，该外圈114B被夹持于形成在壳体132侧的突起132A和通过螺栓142固定在壳体132上的法兰体144之间。由此，该马达轴112的反负载侧上，相对壳体32在轴方向上被严密定位，并且可以准确地确定被一体化与该马达的固定板176和被安装在壳体132侧的固定磁铁(其它特定的构件)172之间的轴方向距离，结果，能够确保上述间隙D4的正确。
另一方面，参照图3，马达轴112的负载侧轴承116，其内圈116A用过盈配合装入到马达轴112上，并且，外圈116B用间隙配合(轴方向可滑动)装入到壳体132侧。图3所示为由于马达轴12发热而膨胀的状态，收缩时，在壳体132的台阶部132C之间形成间隙。由于轴承116的内圈116A与马达轴112为过盈配合，轴承116作为整体总是与马达轴112一起动作，在轴向上无晃动。
并且，与上述施方式相同，马达M2的壳体132的与减速机抵接面132B和减速器G2的壳体158的与马达壳体抵接面158A之间，由于能够配置填隙片，由于此填隙片160的存在，可以对马达轴112上形成的双曲线小齿轮120和减速器G2侧的双曲线齿轮150的啮合位置进行精度良好的微调整。并且，此填隙片160(或是上述填隙片60)，根据用途也可以不使用。
关于其它的构成及作用，由于与上述实施方式相同，图中同一部分或是类似部分的下两位用同一符号来结尾，省略重复说明。
并且，上述实施方式中，示出了作为与带小齿轮的马达组合的相配机械连接减速器的例子，但是本发明中和该马达连接的相配机械并不仅限于减速器，也可以是例如仅改变方向的正交传动装置或保持适配器功能的接头那样的结构。
工业上利用可能性
能够适用于带小齿轮的马达或是含有该带小齿轮马达的动力传动机构，其具备在马达轴的顶端形成小齿轮的带小齿轮的马达、特别是有必要使马达轴和特定构件之间轴方向距离被限制在预定范围内的辅设机构。

Claims (4)

1、一种带小齿轮的马达，其特征在于：其是在被反负载侧轴承及负载侧轴承支承的马达轴的顶端形成有小齿轮，其具备辅设机构，在上述马达轴、或其一部分被固定于该马达轴上的构件与其自身的其它特定构件之间的轴方向距离被限制于预定的范围内；
上述反负载侧轴承，其内圈和外圈分别被固定于马达轴和马达壳体上；
上述负载侧轴承，其内圈与马达轴过盈配合，并且外圈与马达壳体间隙配合。
2、如权利要求1所述的带小齿轮的马达，其特征在于，上述马达轴通过弹性构件向反负载侧轴承方向被施力。
3、如权利要求1或2所述的带小齿轮的马达，其特征在于，上述反负载侧轴承的内圈和上述马达，除了上述过盈配合外，也通过止动环被固定。
4.一种动力传动装置，其特征在于：具备带小齿轮的马达和与该带小齿轮连接的马达相配机械，所述的带小齿轮的马达是在被反负载侧轴承及负载侧轴承支承的马达轴的顶端形成小齿轮的，并具备辅设机构，在上述马达轴或其一部分被固定于该马达轴上的构件与其自身的其它特定构件之间的轴方向距离被限制于预定的范围内；
上述反负载侧轴承，其内圈和外圈分别被固定于马达轴和马达壳体上；
上述负载侧轴承，其内圈与马达轴过盈配合，并且外圈与马达壳体间隙配合；
上述小齿轮为螺旋或正交小齿轮，并且，在与上述马达壳体相连接的相配机械的壳体之间，能够配置填隙片。
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