CN213270948U - 齿轮马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供齿轮马达，其具有：马达部，其具有沿着马达轴线层叠的多个马达；传递机构，其传递马达的动力；以及框架，其对马达部和传递机构进行支承。框架具有：支承部，其位于马达部的轴向一侧，对传递机构进行支承；以及梁部，其在马达部的侧部从支承部朝向轴向另一侧延伸。马达部的外周面通过粘接剂固定于梁部。

Description

齿轮马达

技术领域

本实用新型涉及齿轮马达。

背景技术

近年来，随着智能手机等电子设备的精密化，正在进行更薄型且高输出的齿轮马达的开发。例如，在专利文献1中公开了具有滑动机构的移动电子设备用的齿轮箱装置。

专利文献1：日本特开2019-47589号公报

通常，为了使马达高输出化，要使马达的径向尺寸大型化。但是，在搭载于薄型的电子设备的马达中，无法使径向尺寸大型化。因此，本实用新型的发明人想到了通过沿着轴向层叠多个马达来得到高输出。但是，在该情况下，马达的支承变得不稳定。另外，另一方面在小型的齿轮马达中，如果采用将马达紧固来进行支承的构造，则存在复杂化且组装成本提高的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题点，本实用新型的一个方式的目的之一在于，提供能够抑制制造成本并且稳定地支承马达的齿轮马达。

本实用新型的第一方式提供一种齿轮马达，其特征在于，该齿轮马达具有：马达部，其具有沿着马达轴线层叠的多个马达；传递机构，其传递所述马达的动力；以及框架，其对所述马达部和所述传递机构进行支承。所述框架具有：支承部，其位于所述马达部的轴向一侧，对所述传递机构进行支承；以及梁部，其在所述马达部的侧部从所述支承部朝向轴向另一侧延伸。所述马达部的外周面通过粘接剂固定于所述梁部。

本实用新型的第二方式的齿轮马达的特征在于，在第一方式的齿轮马达中，所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并隔着间隙与所述马达部的外周面对置的对置面，所述粘接剂填充在所述间隙中。

本实用新型的第三方式的齿轮马达的特征在于，在第一方式的齿轮马达中，所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并与所述马达部的外周面接触的对置面，在所述对置面上设置有凹槽，所述粘接剂填充在所述凹槽中。

本实用新型的第四方式的齿轮马达的特征在于，在第一方式的齿轮马达中，所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并与所述马达部的外周面接触的对置面，所述粘接剂配置于所述对置面的侧部。

本实用新型的第五方式的齿轮马达的特征在于，在第一方式至第四方式的任意一个方式的齿轮马达中，所述粘接剂至少将所述马达部中的最靠轴向另一侧的所述马达的外周面与所述梁部固定。

根据本实用新型，提供能够抑制制造成本并且稳定地支承马达的齿轮马达。

附图说明

图1是将一个实施方式的齿轮马达的一部分分解后的分解立体图。

图2是一个实施方式的齿轮马达的剖视图。

图3是一个实施方式的齿轮马达的沿着与轴向垂直的平面的局部剖视图。

图4是变形例1的齿轮马达的局部剖视图。

图5是变形例2的齿轮马达的局部剖视图。

标号说明

1、101、201：齿轮马达；2：传递机构；9、109、209：粘接剂；10：框架；11：第1支承部(支承部)；15：第1梁部(梁部)；15a、115a、215a：对置面；20：马达部；20a：外周面；21：马达；115b：凹槽；G：间隙；J1：马达轴线。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式的齿轮马达进行说明。另外，本实用新型的范围并不限定于以下的实施方式，能够在本实用新型的技术思想的范围内任意地进行变更。

在附图中，适当示出XYZ坐标系来作为三维正交坐标系。在以下的说明中，只要没有特别说明，将与马达轴线J1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。

图1是将齿轮马达1的一部分分解后的分解立体图。图2是齿轮马达1的剖视图。本实施方式的齿轮马达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2所示，齿轮马达1具有：马达部20；传递机构2，其传递并输出马达部20的动力；框架10，其对马达部20和传递机构2进行支承；以及盖部件19。

传递机构2具有行星齿轮机构32、齿轮系4以及滑动机构5。齿轮系4具有驱动齿轮41、中间齿轮42以及副齿轮43。马达部20、行星齿轮机构32以及驱动齿轮41沿着马达轴线J1配置。中间齿轮42沿着中间轴线J2配置。滑动机构5和副齿轮43沿着滑动轴线J3配置。

马达轴线J1、中间轴线J2以及滑动轴线J3沿着Z轴方向相互平行地延伸。即，中间轴线J2和滑动轴线J3与马达轴线J1平行。在从轴向观察时，马达轴线J1、中间轴线J2以及滑动轴线J3沿X轴方向呈直线状排列。

以下，对齿轮马达1的各部进行详细地说明。

＜马达部＞

马达部20沿着马达轴线J1延伸。马达部20整体呈以马达轴线J1为中心的圆柱状。马达部20的轴向的尺寸为直径的两倍以上。

马达部20具有沿着轴向层叠的多个(在本实施方式中为两个)马达21。在本实施方式中，马达21是步进马达。马达21具有：转子21a，其绕马达轴线J1进行旋转；以及定子21b，其从马达轴线J1的径向外侧包围转子21a。

多个马达21的转子21a彼此沿轴向相连而构成一个连结转子21c。连结转子21c具有以马达轴线J1为中心沿轴向延伸的马达轴21d。另一方面，多个马达21的定子21b彼此沿轴向层叠，通过焊接等结合手段而相互结合。

根据本实施方式，由于马达部20具有沿着轴向层叠的多个马达21，因此能够由连结转子21c将多个马达21的动力相加并输出。另外，由于多个马达21沿轴向排列，因此能够增大马达部20的输出并且抑制马达部20在马达轴线J1的径向上大型化，从而能够实现搭载有该齿轮马达1的电子设备的薄型化。

＜行星齿轮机构＞

行星齿轮机构32与马达部20连接。行星齿轮机构32对从马达部20输出的动力进行减速。

行星齿轮机构32具有第1太阳齿轮33a、三个第1行星齿轮33b、第1行星架33c、第2太阳齿轮34a、三个第2行星齿轮34b、第2行星架34c、筒状部35以及驱动轴30。

筒状部35呈以马达轴线J1为中心沿轴向延伸的筒状。筒状部35具有设置于轴向另一侧的开口的盖部35b。在盖部35b上设置有供马达轴21d通过的贯穿插入孔。在筒状部35的内部空间收纳有行星齿轮机构32的其他部件。筒状部35在朝向马达轴线J1的径向内侧的内周面上具有内齿轮。第1行星齿轮33b和第2行星齿轮34b与筒状部35的内齿轮啮合。

筒状部35的轴向一侧的端部通过第1焊接部8A固定于框架10。因此，筒状部35相对于框架10不旋转。另外，筒状部35的轴向另一侧的端部通过第2焊接部8B固定于马达部20的轴向一侧的端部。因此，马达部20在轴向一侧的端部处经由筒状部35而固定于框架10。

第1太阳齿轮33a固定于马达轴21d。第1太阳齿轮33a与马达轴21d一起以马达轴线J1为中心进行旋转。

三个第1行星齿轮33b在马达轴线J1的周向上等间隔地配置。三个第1行星齿轮33b与第1太阳齿轮33a啮合。三个第1行星齿轮33b随着第1太阳齿轮33a的旋转而沿马达轴线J1的周向进行公转旋转。

第1行星架33c具有：圆盘部；三根副轴，它们从圆盘部向轴向一侧延伸并将第1行星齿轮33b支承为能够旋转；以及主轴，其从圆盘部向轴向另一侧延伸。第1行星架33c随着三个第1行星齿轮33b的以马达轴线J1为中心的公转旋转而以马达轴线J1为中心进行旋转。

第2太阳齿轮34a设置于第1行星架33c的主轴的外周面。第2太阳齿轮34a与第1行星架33c一起以马达轴线J1为中心进行旋转。

三个第2行星齿轮34b在马达轴线J1的周向上等间隔地配置。三个第2行星齿轮34b与第2太阳齿轮34a啮合。三个第2行星齿轮34b随着第2太阳齿轮34a的旋转而沿马达轴线J1的周向进行公转旋转。

第2行星架34c具有：圆盘部；三根副轴，它们从圆盘部向轴向一侧延伸并将第2行星齿轮34b支承为能够旋转；以及主轴，其从圆盘部向轴向另一侧延伸。第2行星架34c随着三个第2行星齿轮34b的以马达轴线J1为中心的公转旋转而以马达轴线J1为中心进行旋转。第2行星架34c的主轴被安装于筒状部35的轴向另一侧的端部的滑动轴承35a支承为能够旋转。在第2行星架34c的轴向另一侧的端面设置有保持孔34d。

驱动轴30插入于保持孔34d。驱动轴30从行星齿轮机构32向轴向一侧延伸出。驱动轴30在马达部20的轴向一侧与第2行星架34c一起绕马达轴线J1进行旋转。另外，驱动轴30的轴向一侧的前端被盖部件19支承为能够旋转。

＜滑动机构＞

滑动机构5与省略图示的外部装置连接，向外部装置传递动力。滑动机构5具有沿轴向延伸的丝杠51和引导轴52、以及供丝杠51和引导轴52插入的滑动螺母53。

丝杠51沿着滑动轴线J3延伸。在丝杠51的外周面设置有外螺纹。丝杠51借助经由齿轮系4传递的马达部20的动力而绕滑动轴线J3进行旋转。

引导轴52与丝杠51平行地延伸。即，引导轴52沿滑动轴线J3的轴向延伸。引导轴52相对于丝杠51位于-X侧。引导轴52的两端部分别固定于框架10。即，引导轴52被框架10支承。

滑动螺母53具有供丝杠51插入的螺母孔53n和供引导轴52插入的滑动孔53s。在螺母孔53n的内周面设置有与丝杠51的外螺纹嵌合的内螺纹。滑动孔53s的内周面与引导轴52的外周面接触。

另外，滑动螺母53具有基座部53a和埋入于基座部53a的内部的滑动部53b。滑动部53b由低摩擦材料构成。滑动部53b构成螺母孔53n和滑动孔53s的内周面。滑动螺母53随着引导轴52绕滑动轴线J3的旋转，被引导轴52引导而沿轴向移动。

＜齿轮系＞

齿轮系4从驱动轴30向丝杠51传递动力。齿轮系4具有驱动齿轮41、中间齿轮42以及副齿轮43。驱动齿轮41、中间齿轮42以及副齿轮43沿着X轴方向依次排列并传递动力。在本实施方式中，驱动齿轮41的齿数和副齿轮43的齿数相同。因此，本实施方式的齿轮系4不进行减速和增速。

驱动齿轮41固定于驱动轴30。驱动齿轮41与驱动轴30一起绕马达轴线J1进行旋转。

副齿轮43固定于丝杠51。驱动齿轮41与丝杠51一起绕滑动轴线J3进行旋转。

中间齿轮42被从框架10向轴向一侧延伸出的中间轴11a支承为能够旋转。中间轴11a沿着中间轴线J2延伸。因此，中间齿轮42绕中间轴线J2进行旋转。中间齿轮42配置于驱动齿轮41与副齿轮43之间。中间齿轮42与驱动齿轮41和副齿轮43啮合，从驱动齿轮41向副齿轮43传递动力。

＜框架＞

框架10构成为框状。框架10例如通过金属粉末注射成型(MIM)而成型。框架10对马达部20和传递机构2进行支承。

框架10具有：第1支承部(支承部)11和第2支承部12，它们沿着X轴方向延伸；第1梁部(梁部)15和第2梁部16，它们沿着Z轴方向延伸；以及多个(在本实施方式中为三个)固定部13。

固定部13呈沿着X-Z平面延伸的板状。在各个固定部13上设置有沿板厚方向贯通的固定孔13p。在固定孔13p中插入有用于将齿轮马达1固定于外部部件(省略图示)的固定螺钉。

第1支承部11位于马达部20、行星齿轮机构32以及滑动机构5的轴向一侧。另外，第1支承部11位于齿轮系4的轴向另一侧。第1支承部11对构成传递机构2的行星齿轮机构32、滑动机构5以及齿轮系4进行支承。

第1支承部11对行星齿轮机构32的轴向一侧的端部进行支承。更具体而言，在第1支承部11的朝向轴向另一侧的面上，通过第1焊接部8a焊接固定有行星齿轮机构32的筒状部35。如上所述，筒状部35经由滑动轴承35a而将第2行星架34c支承为能够旋转。另外，在第2行星架34c上固定有驱动轴30。即，第1支承部11经由筒状部35、滑动轴承35a以及第2行星架34c而将驱动轴30支承为能够旋转。

第1支承部11对滑动机构5的轴向一侧的端部进行支承。在第1支承部11上设置有沿轴向贯通且沿X轴方向排列的第1保持孔11j和第2保持孔11k。第1保持孔11j沿着滑动轴线J3延伸。在第1保持孔11j中压入有滑动轴承11c。第1支承部11经由滑动轴承11c而将丝杠51的轴向一侧的端部支承为能够旋转。在第2保持孔11k中压入有引导轴52的轴向另一侧的端部。由此，引导轴52的轴向另一侧的端部固定于框架10。

在第1支承部11的朝向轴向一侧的面上固定有向轴向一侧延伸出的中间轴11a。中间轴11a以中间轴线J2为中心沿轴向延伸。如上所述，中间轴11a将中间齿轮42支承为能够旋转。

在第1支承部11的轴向一侧配置有盖部件19。盖部件19从轴向一侧覆盖齿轮系4。盖部件19具有：板状的底部19a，其与马达轴线J1垂直；以及外壁部19b，其从底部19a的外缘向径向另一侧延伸。底部19a在轴向上与齿轮系4对置。在底部19a的朝向轴向另一侧的面上设置有保持孔19p、19q、19r。在保持孔19p、19q、19r中分别插入有驱动轴30、中间轴11a以及丝杠51的轴向一侧的前端。

第2支承部12对滑动机构5的轴向另一侧的端部进行支承。在第2支承部12上设置有沿轴向贯通且沿X轴方向排列的第3保持孔12j和第4保持孔12k。第3保持孔12j沿着滑动轴线J3延伸。在第3保持孔12j中配置有球轴承12c。第2支承部12经由球轴承12c而将丝杠51的轴向另一侧的端部支承为能够旋转。在第4保持孔12k中压入有引导轴52的轴向另一侧的端部。由此，引导轴52的轴向另一侧的端部固定于框架10。

第1梁部15和第2梁部16分别将第1支承部11和第2支承部12相连。另外，在第1梁部15与第2梁部16之间配置有滑动机构5。根据本实施方式，对滑动机构5的两端部进行支承的支承部(第1支承部11和第2支承部12)通过第1梁部15和第2梁部16而相连。即，滑动机构5的两端部被作为单一部件的框架10支承。因此，能够容易地保持滑动机构5的丝杠51和引导轴52的平行度，从而能够提高滑动机构5的驱动效率。另外，根据本实施方式，框架10以包围滑动机构5的方式呈框状设置。由此，能够提高框架10的刚性，即使在对框架10施加了冲击等的情况下，也能抑制框架10的变形，从而能够抑制滑动机构5的驱动效率的劣化。另外，通过使框架10呈框状，在通过成型来制造框架10的情况下，容易提高框架10的成型精度。

第1梁部15在马达部20和行星齿轮机构32的侧部从第1支承部11朝向轴向另一侧沿着轴向延伸。第1梁部15的剖面形状沿着轴向大致相同。

图3是齿轮马达1的沿着与轴向垂直的平面的局部剖视图，是示出第1梁部15和马达部20的图。

第1梁部15具有以马达轴线J1为中心的圆弧状的对置面15a。对置面15a朝向马达轴线J1的径向内侧。另外，马达部20的外周面20a为以马达轴线J1为中心的圆形。第1梁部15的对置面15a隔着间隙G与马达部20的外周面20a对置。间隙G沿着周向以相同的宽度延伸。另外，间隙G沿着轴向也以相同的宽度延伸。在间隙G中填充有将马达部20和第1梁部15相互固定的粘接剂9。

根据本实施方式，马达部20的外周面20a通过粘接剂9而固定于第1梁部15。根据本实施方式，能够通过第1梁部15从侧方对沿着轴向延伸的马达部20进行支承。

齿轮马达1的Y轴方向的尺寸被抑制，以搭载于薄型的电子设备。因此，作为本实施方式的马达部20，采用了充分增大相对于直径的轴向尺寸(两倍以上)、在确保输出的同时抑制了Y轴方向的尺寸的结构。因此，如果想要仅通过轴向一侧的端部的第2焊接部8B来对马达部20进行支承，则框架10成为对马达部20进行悬臂支承的形状，马达部20的支承变得不稳定。例如，在对齿轮马达1施加了冲击等的情况下，有可能对第2焊接部8B施加过大的负载。

根据本实施方式，由于马达部20在外周面20a上固定于第1梁部15，因此能够提高框架10对马达部20的支承的稳定性。因此，即使在对齿轮马达1施加了冲击的情况下，也能够抑制对马达部20与框架10的固定部局部施加较大的负载。

根据本实施方式，粘接剂9填充在设置于第1梁部15的对置面15a与马达部20的外周面20a之间的间隙G中。因此，能够确保第1梁部15与马达部20的粘接剂9的粘接面积较大而提高粘接强度，从而能够提高马达部20相对于框架10的固定的稳定性。

在本实施方式中，粘接剂9在马达部20的外周面20a的轴向全长上设置，将马达部20的轴向全长固定于第1梁部15。由此，粘接剂9能够可靠地进行马达部20向第1梁部15的固定。

另外，粘接剂9在马达部20的外周面20a上也可以不一定设置于轴向的全长。粘接剂9只要设置于马达部20的外周面20a的轴向全长的至少一部分，就能够得到提高马达部20的支承的稳定性的一定效果。另外，优选的是，粘接剂9设置于在马达部20中沿轴向层叠的多个马达21中的最靠轴向另一侧(即，第1支承部11的相反侧)的马达21的外周面与第1梁部15之间，以将它们固定。即，优选的是，粘接剂9至少将最靠轴向另一侧的马达21的外周面与第1梁部15固定。马达部20的轴向一侧的端部经由行星齿轮机构32而固定于第1支承部11。通过将马达部20的轴向另一侧固定于第1梁部15，能够将马达部20的轴向两侧固定于框架10，从而能够提高框架10对马达部20的支承的稳定性。

(变形例1)

图4示出了上述实施方式的变形例1的齿轮马达101的局部剖视图。以下，根据图4对变形例1的齿轮马达101进行说明。在本变形例的齿轮马达101中，马达部20与第1梁部15的粘接固定的结构主要不同。

另外，对与上述实施方式相同的方式的构成要素标注相同的标号而省略其说明。

第1梁部15具有以马达轴线J1为中心的圆弧状的对置面115a。对置面115a朝向马达轴线J1的径向内侧。对置面115a的曲率半径与马达部20的外周面20a的曲率半径一致。对置面115a与马达部20的外周面20a接触。另外，在对置面115a上设置有沿着轴向延伸的凹槽115b。在本实施方式中，凹槽115b沿着马达轴线J1的轴向设置有三个。在凹槽115b中填充有粘接剂109。马达部20的外周面20a通过凹槽115b内的粘接剂109而固定于第1梁部15。

根据本变形例，由于马达部20的外周面20a与对置面115a接触，因此能够将马达部20以相对于第1梁部15被定位的状态粘接固定于框架10。因此，能够提高马达部20相对于框架10的位置精度。

另外，在将马达部20粘接于第1梁部15的粘接工序中，可以在预先在凹槽115b内填充了粘接剂109之后将马达部20的外周面20a按压于对置面115a，也可以在使马达部20的外周面20a与对置面115a接触的状态下从凹槽115b的轴向另一侧的开口向凹槽115b注入粘接剂109。

根据本变形例，由于粘接剂109填充在凹槽115b中，因此能够抑制在组装工序中未固化状态的粘接剂109附着于齿轮马达101的驱动部分而阻碍齿轮马达101的动作。

根据本变形例，由于粘接剂109填充在凹槽115b中，因此在组装工序中，粘接剂109的填充量的管理变得容易。因此，能够使马达部20相对于框架10的固定强度稳定。

(变形例2)

图5示出了上述实施方式的变形例2的齿轮马达201的局部剖视图。以下，根据图5对变形例2的齿轮马达201进行说明。在本变形例的齿轮马达201中，马达部20与第1梁部15的粘接固定的结构主要不同。

另外，对与上述实施方式相同的方式的构成要素标注相同的标号而省略其说明。

第1梁部15具有以马达轴线J1为中心的圆弧状的对置面215a。对置面215a朝向马达轴线J1的径向内侧。对置面215a的曲率半径与马达部20的外周面20a的曲率半径一致。对置面215a与马达部20的外周面20a接触。粘接剂209在对置面215a的侧部沿着轴向配置。马达部20通过粘接剂209而固定于第1梁部15。

根据本变形例，能够在使马达部20与对置面215a接触且定位于第1梁部15的状态下将马达部20粘接固定于框架10。因此，能够提高马达部20相对于框架10的位置精度。另外，根据本变形例，由于粘接剂209露出到外部，因此作为粘接剂209，能够采用紫外线固化型的粘接剂，从而能够缩短制造工序中的粘接剂209的固化所需的时间。

以上，对本实用新型的实施方式和变形例进行了说明，但实施方式中的各结构及它们的组合等是一例，能够在不脱离本实用新型的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外，本实用新型不受实施方式限定。

Claims (5)

1.一种齿轮马达，其特征在于，

该齿轮马达具有：

马达部，其具有沿着马达轴线层叠的多个马达；

传递机构，其传递所述马达的动力；以及

框架，其对所述马达部和所述传递机构进行支承，

所述框架具有：

支承部，其位于所述马达部的轴向一侧，对所述传递机构进行支承；以及

梁部，其在所述马达部的侧部从所述支承部朝向轴向另一侧延伸，

所述马达部的外周面通过粘接剂固定于所述梁部。

2.根据权利要求1所述的齿轮马达，其特征在于，

所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并隔着间隙与所述马达部的外周面对置的对置面，

所述粘接剂填充在所述间隙中。

3.根据权利要求1所述的齿轮马达，其特征在于，

所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并与所述马达部的外周面接触的对置面，

在所述对置面上设置有凹槽，

所述粘接剂填充在所述凹槽中。

4.根据权利要求1所述的齿轮马达，其特征在于，

所述梁部具有朝向所述马达轴线的径向内侧并与所述马达部的外周面接触的对置面，

所述粘接剂配置于所述对置面的侧部。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的齿轮马达，其特征在于，

所述粘接剂至少将所述马达部中的最靠轴向另一侧的所述马达的外周面与所述梁部固定。

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