TWI305972B - - Google Patents

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1305972 _____ elil. fl™ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於小齒輪一體型馬達及利用該小齒輪一體 ' 型馬達之門開閉用戟齒輪馬達。 【先前技術】 專利文獻1係第3圖之戟齒輪馬達GM2〇i。

戟齒輪馬達GM201係由小齒輪一體型馬達202及減 速機構23 0所構成。 小齒輪一體型馬達2〇2被稱爲徑向間隙型，具有鐵心 (核心）248之電樞線圈（定子）及旋轉片磁鐵（轉子） 244之相對間隙G2係形成於馬達軸204之半徑方向。 馬達軸204上直接切削形成小齒輪212，齒合於減速 機構230所具有之齒輪216。齒輪216組合於輸出軸214 。結果’馬達軸204之旋轉可變更成直角方向，而且，以 減速狀態輸出。 戟齒輪馬達GM2 01如上面所述，係在馬達軸204上 直接切削形成小齒輪2 1 2，因爲直接在馬達軸上形成小齒 輪，可以提供構件點數較少且成本較低（且小型化）之戟 齒輪馬達。 [專利文獻1]日本特開2004-266980 【發明內容】 此種前端直接切削形成小齒輪之馬達軸，不但可以發 -4- 1305972 _ f伊替換頁1 揮傳達馬達之旋轉力（驅動力）之機能，且具有廣義之齒 輪及齒輪軸之機能。 因此’對此種馬達軸實施可承受齒合所造成之負荷及 摩耗之特定熱處理。 ' 然而’該熱處理會導致馬達軸出現因爲熱而發生之「 彎曲」等歪斜。

此種馬達軸之歪斜會成爲小齒輪一體型馬達之旋轉不 均之原因’也會成爲振動及噪音之原因。尤其是，實施小 圏輪一體型馬達及減速機構之一體化之戟齒輪馬達時，在 馬達軸上形成正交型之小齒輪（例如，斜齒輪、戟齒輪、 螺旋齒輪、以及鍋齒輪等）時，其齒合構造很容易產生較 大之噪音。 因此，例如應用於門開閉用戟齒輪馬達等要求靜音性 之用途時，去除歪斜之處理（直棒化）之步驟是絕對必要 的。該處理之一實例係對發生歪斜之馬達軸之半徑方向外 Φ 側施加適當壓力並使軸旋轉（轉動）之方法。然而，因爲 不是利用工廠之一般機械就可實施，故需要費用及時間， 而有成本提高及處理時間增長之問題。 爲了解決上述問題，本發明提供可確保低成本及短交 貨期之馬達軸之歪斜所導致振動及噪音較小之小齒輪一體 型馬達、及使用該小齒輪一體型馬達之最適合用於門開閉 之戟齒輪馬達。 本發明具有以一體方式直接切削形成小齒輪之馬達軸 ，而且，本身之轉子及定子之相對間隙係形成於前述馬達 -5- 1305972

f'，嘯 ϋ 軸之軸方向，故可解決上述課題。 藉此，可以配載軸長較短之馬達軸，例如，即使在馬 達軸配載直接切削形成之小齒輪時，亦可減少熱處理所導 致之歪斜之發生量。 依據本發明，可獲得可確保低成本及短交貨期之馬達 軸之歪斜所造成之振動及噪音較小之小齒輪一體型馬達、 及使用該小齒輪一體型馬達之門開閉用戟齒輪馬達。 【實施方式】 以下，參照圖面，針對本發明之實施形態之實例進行 詳細說明。 第1圖係使用本發明之實施形態之馬達之門開閉用戟 齒輪馬達GM101之構造圖，（Α)爲正剖面圖，（Β)爲 側剖面圖。第2圖係將前述戟齒輪馬達GM10 1當做附有 馬達之動力傳達裝置3 00使用之以門開閉爲目的之整體構 戟齒輪馬達GM101係由小齒輪一體型馬達102及減 速機構130連結而成，該戟齒輪馬達GM101之輸出軸 1 14驅動滑輪3 02，經由門驅動帶301執行自動門3 03之 開閉。減速機構130係具有戟小齒輪112及戟齒輪116之 1段之正交型。 前述小齒輪一體型馬達1 02之馬達軸1 04係經由軸承 136裝設於馬達殼體122之端蓋122a、及經由軸承138裝 設於前蓋122c，而爲2點之軸支。馬達殼體122之本體 -6 - Γ305972 gii， ^ —.— --------·+-— 122b之中央稍爲靠近前蓋122c之位置，內設著無核心之 電樞線圈（定子）142，電路板14〇貼附於該電樞線圈 142。 該電樞線圏142係位於馬達軸1〇4之軸方向之外側而 隔著相對間隙G1與旋轉片磁鐵（轉子）丨44相對。該旋 轉片磁鐵144利用後軛M6裝設於馬達軸1〇4，該旋轉片 磁鐵1 4 4之附近設置著磁性感測器（霍耳IC、霍耳元件

亦即，該小齒輪一體型馬達102係旋轉片磁鐵144及 電樞線圈1 42之相對間隙G 1形成於馬達軸1 04之軸方向 之軸向間隙型之無核心無電刷D C馬達。 另一方面，馬達軸104之前端直接切削形成前述戟小 齒輪112。亦即，馬達軸104兼用爲減速機構130之輸入 軸。戟小齒輪112面向減速機構殼體120並齒合於該減速 機構殼體120中之戟齒輪116。戟齒輪116裝設於輸出軸 φ 1 14。輸出軸1 14經由軸承106裝設於減速機構殻體120 之殼體本體120a並經由軸承108裝設於輸出軸蓋120b。 利用此構成，馬達軸1〇4及輸出軸114成爲正交。 減速機構殼體120之殼體本體120a及馬達殻體122 之前蓋122c原本就是一體形成。 其次，針對戟齒輪馬達GM 1 0 1之作用進行說明。 利用霍耳IC1 48可檢測旋轉片磁鐵144之磁性，該霍 耳IC 1 4 8依據該檢測磁性可得知旋轉片磁鐵1 4 4之旋轉位 置（旋轉角度），並利用圖上未標示之驅動器控制供應給 -7- 1305972 第94128046號專利申請案 中文說明書修正頁 民國97年9月5日修正--1 上&曰緣正替賴i Q7. 9, -5 1 電樞線圈1 4 2之電流（無電刷）。如上所示，對電樞線圈 142進行通電，該電樞線圈142會產生磁場。利用與該磁 場之吸引及排斥作用，旋轉片磁鐵144會以馬達軸104爲 中心進行旋轉。該旋轉會經由後軛1 4 6傳達至馬達軸1 0 4 ’並因爲戟小齒輪112及戟齒輪116之齒合而減速。此外 ’利用該齒合可使旋轉方向轉換9 0度，而使戟齒輪116 之旋轉傳達至輸出軸114。

輸出軸Π 4係卡合於滑輪3 02，滑輪3 02會隨著輸出 軸1 14之旋轉而旋轉。利用滑輪302之旋轉使門驅動帶 301進行旋轉移動，而使連結於該門驅動帶301之自動門 進行開閉。 此實施形態時，係電樞線圈（定子）1 42及旋轉片磁 鐵（轉子）144之相對間隙G1位於馬達軸104之軸方向 (軸向方向），與位於半徑方向（徑向方向）時相比（參 照第3圖G2)，而可配載較短之軸長（L1)之馬達軸。

此外，此實施形態時，不使用佔用相當於小齒輪一體 型馬達之內部之體積之鐵心（核心）’此外’係沒有軸方 向需要特定長度之電刷之無核心無電刷馬達’故可配載軸 長更短之馬達軸104。 前面所述之熱處理所導致之軸歪斜，在接受處理之構 件（馬達軸）愈長時（更正確之說法’以馬達軸之最大直 徑除以馬達軸之全長所得到之値愈大時）會更爲顯著。以 相反之觀點而言’若能將相對於直徑之軸長愈短之馬達軸 配載於馬達（例如，以馬達軸之最大直徑d除以馬達軸之 -8- 1305972 _π j年月曰修正替換頁 BB. 12. 1一8__ 全長L所得到之値爲6.0以下之馬達軸）’可確實降低熱 處理所導致之馬達軸之歪斜。 若能降低熱處理所導致之馬達軸之歪斜，即可簡化（ ' 或省略）以消除歪斜爲目的之處理（直棒化處理）’不但 可降低成本，尙可維持靜音性。

尤其是，門之開閉使用戟齒輪馬達時，因爲人會經過 正交型之戟齒輪馬達之設置位置附近，故要求較高水準之 靜音性，而減少或防止馬達軸之歪斜對避免振動及噪音具 有極爲有效之效果，故係最能展現本發明特有之效果之使 用形態。 此外，上述實施形態時，係採用正交型之戟小齒輪當 做直接切削形成於馬達軸之小齒輪使用，然而，例如直接 切削形成正齒輪及螺旋齒輪等小齒輪時，亦可得到相對應 之效果。 此外，減速機構並非一定要爲1段減速者，必要時， Φ 亦可以使用複數段之減速機構。 此外，上述實施形態時，係使用無核心無電刷之軸向 間隙型馬達，然而，並非一定要使用無核心無電刷之構成 因此’可以將可防止馬達軸之歪斜且可配載軸長較短 之馬達軸之戟齒輪馬達彈性地應用於各種用途。 本發明可以應用於門開閉用之驅動源。此外，尙可應 用於其他必須設置於人（及動物）附近而要求低振動及低 噪音之驅動源。 -9- 1305972 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之實施形態之一實例之軸向間隙型戟 齒輪馬達之構造之一實例，（A )爲正剖面圖，（B )爲 側剖面圖。 第2圖係將上述戟齒輪馬達當做動力傳達裝置使用之 門之整體構造圖。

第3圖係傳統之徑向間隙型戟齒輪馬達，（A )爲正 剖面圖，（B )爲側剖面圖。 【主要元件符號說明】 GM101、GM201 :戟齒輪馬達 102、202 :小齒輪一體型馬達 104、 204 ：馬達軸 106、108、136 ' 138 ：軸承 1 1 2、2 1 2 :戟小齒輪 1 1 4、2 1 4 :輸出軸 1 1 6、2 1 6 :戟齒輪 120 :減速機構殻體 120a :減速機構殻體本體 120b :輸出軸蓋 122 :馬達殼體 1 2 2 a :端蓋 122b :馬達殼體本體 -10- 1305972 I —.................. H π 垮頁; =~L-ix_____________,.- 122c :前蓋 1 2 4 :螺栓 1 3 0、2 3 0 :減速機構 1 4 0 :電路板 1 4 2 :電樞線圏（定子） 144、244 :旋轉片磁鐵（轉子） 248 :鐵心（核心）

3 00 :附有馬達之動力傳達裝置 3 0 1 :門驅動帶 3 02 :滑輪 3 0 3 :自動門（翼片） L 1、L 2 :馬達軸長度

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Claims (1)

1305972 十、申請專利範圍

第94 12 8046號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年9月5曰修正 1 · 一種小齒輪一體型馬達，其特徵爲： 具有以一體方式直接切削形成小齒輪之馬達軸，而且

本身之轉子及定子之相對間隙係形成於前述馬達軸之 軸方向， 前述小齒輪係正交型小齒輪。 2. 一種小齒輪一體型馬達，其特徵爲： 具有以一體方式直接切削形成小齒輪之馬達軸，而且 本身之轉子及定子之相對間隙係形成於前述馬達軸之 軸方向，

前述小齒輪一體型馬達係無核心無電刷馬達。 3 . —種門開閉用戟齒輪馬達，其特徵爲具有： 小齒輪一體型馬達，具有以一體方式直接切削形成正 交型小齒輪之馬達軸，而且，本身之轉子及定子之相對間 隙係形成於前述馬達軸之軸方向；及 減速機構，具有可與前述正交型小齒輪齒合之正交型 齒輪、及可隨著該齒輪之旋轉而旋轉且可連結於執行門之 開閉之驅動軸之輸出軸。

日伊-替换頁1 18 1305972 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（1 )圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： G Μ 1 0 1 :戟齒輪馬達 1 〇 4 :馬達軸 1 1 2 :戟小齒輪 1 1 6 :戟齒輪 120b :輸出軸蓋 1 2 2 a :端蓋 122c :前蓋 1 3 0 :減速機構 142 :電樞線圈（定子） 1 4 6 :後軛 L 1 :馬達軸長度 G1 :相對間隙 102 :小齒輪一體型馬達 10 6、108、136、138 ：軸承 1 1 4 :輸出軸 120 :減速機構殼體 120a :減速機構殼體本體 122 :馬達殼體 122b :馬達殼體本體 1 2 4 :螺栓 1 4 0 :電路板 144 :旋轉片磁鐵（轉子） 148 :磁性感測器 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：