一种小型马达的齿轮机构.pdf

本发明中，马达部分输出的驱动扭矩从马达轴传递到蜗杆，从蜗杆进一步传递到斜齿轮，从与斜齿轮一起转动的输出轴输出到外部，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱。固定轴具有中空和圆柱形结构，具有开口和封闭顶面。其中一个端部是开口的，另一端部是封闭的。该固定轴的一个端部进行防止位移加工，并固定到齿轮箱，齿轮箱通过树脂压制或夹物模压而成。固定轴的另一端部设有输出轴和安装到固定轴的斜齿轮的防止位移结构。

1.  一种小型马达的齿轮机构，从马达部分输出的驱动扭矩从马达轴传递到蜗杆，从所述蜗杆进一步传递到斜齿轮，从与所述斜齿轮一起转动的输出轴输出到外部，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱；其中
所述固定轴具有中空和圆柱形结构，具有开口和顶端表面；其中一个端部是开口的，另一端部是封闭的，所述固定轴的一个端部进行位移防止加工，并固定到齿轮箱，所述齿轮箱通过树脂压入或夹物模压而成；
所述输出轴和安装到固定轴的斜齿轮的位移防止结构在所述固定轴的另一端部形成。

2.  根据权利要求1所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，所述输出轴和所述斜齿轮的在所述固定轴另一端形成的位移防止结构是卡环，所述卡环已经压入所述固定轴的顶侧。

3.  根据权利要求1所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，所述固定轴通过深冲压板状件形成了中空和圆柱形结构。

4.  根据权利要求3所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，当深冲压板状件时，所形成的结构可防止所述固定轴与树脂齿轮箱脱离，其中所述齿轮箱通过夹物模制而成，利用了在开口侧的所述固定轴的外周边形成的套环状裙边部分。

5.  根据权利要求1所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，通过在顶表面钻出小孔，所述固定轴的结构在夹物模制时能够通风。

6.  根据权利要求1所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，在对所述固定轴的顶表面附近的圆周边进行位移防止加工后进行压入或夹物模制，所述顶表面侧固定到所述齿轮箱，另一方面，防止所述输出轴和所述斜齿轮沿推力方向脱离的结构在所述固定轴的开口侧形成。

7.  根据权利要求6所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，防止所述输出轴和所述斜齿轮沿推力方向脱离的结构是在所述固定轴的开口侧形成的切割桩。

8.  根据权利要求6所述的小型马达的齿轮机构，其特征在于，防止所述输出轴和所述斜齿轮沿推力方向脱离的结构是在所述固定轴的开口侧形成的卷边。

一种小型马达的齿轮机构
技术领域
本发明涉及一种小型马达的齿轮机构，其中从马达部分输出的驱动扭矩从马达轴，通过蜗杆和斜齿轮，从与斜齿轮一起转动的输出轴输出到外部，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱。
背景技术
图6是作为示例的小型马达的视图，马达带有常规设置的齿轮机构。图6A是带有齿轮机构的小型马达的全视图，显示了齿轮机构部分的部分剖视图。图6B是从与图6A不同的方向看去的作为示例的齿轮机构部分的部分剖视图。同样，图7A和图7B是分别从不同方向看到的作为示例的C型卡环的视图。图7C是显示图6B的主要部分的放大视图。
如图6所示，马达部分通过螺钉或类似固定件安装到齿轮机构部分。齿轮机构部分，在树脂制成的齿轮箱内，具有固定到从马达部分延伸的马达轴顶端附近的蜗杆，可与该蜗杆接合的斜齿轮，从斜齿轮将驱动扭矩输出到外部的输出轴。这样的带有齿轮机构的小型马达可用于驱动比如汽车的电动窗。
可通过如在马达轴上形成滚花部分和在蜗杆上设置蜗杆安装孔来将蜗杆压入马达轴进行蜗杆固定。由于构成涡轮的斜齿轮与蜗杆接合，从马达部分输出的驱动扭矩从蜗杆传递到齿轮机构部分的斜齿轮，再从输出轴传输到外部。对于输出轴和斜齿轮，沿旋转方向的相互运动通过冲击吸收橡胶来调节，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱，输出轴和斜齿轮设置成可绕固定轴在主体内转动。
一般地，齿轮箱的固定轴是通过切割钢板材料或类似材料得到的实心轴，通过压入到树脂制成的夹物模制或类似方式得到的齿轮箱固定成悬臂状态。这时，为了防止固定轴与齿轮箱脱离，通过压入或夹物模制固定到齿轮箱的固定轴的端部进行了防止位移加工，比如滚花。
此外，为了防止部件比如斜齿轮和输出轴沿推动方向离开固定轴，在固定轴的顶侧(固定侧的相对侧)的附近围绕固定轴切割出槽，C型卡环或类似零件安装到槽中进行固定。
由于传统的固定轴如上所述通过切割钢材料和类似材料获得，因而具有许多缺点，其加工成本很高，因为是实心轴而重量大。材料的费用也很高。而对于汽车马达，要求重量轻，以节省燃料和保护环境。
而且，为了防止腐蚀，还要求加工后进行如电镀这样的表面处理。此外，为了防止斜齿轮、输出轴和类似构件沿推动方向分离，有必要在固定轴上开槽，通过使用C型卡环或类似零件进行固定，因此，增加了零件的数量，要花费更多的时间进行装配，这使得成本提高。
专利文献1-日本公开特许公报No.6-38449
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，能够通过深冲压板状件来制造固定轴，减少加工后进行防腐蚀工艺的必要性，不仅能够减少加工成本和材料成本，还可以减少重量。
另外，本发明的目的是减少对防止斜齿轮、输出轴和类似构件沿推力方向离开或防止固定轴脱离齿轮箱而设置特殊构件或进行加工的必要性，从而减少零件数量，有助于装配以降低成本。
在根据本发明的小型马达的齿轮机构中，从马达部分输出的驱动扭矩从马达轴传递到蜗杆，从所述蜗杆进一步传递到斜齿轮，从与所述斜齿轮一起转动的输出轴输出到外部，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱。固定轴具有中空和圆柱形结构，具有开口和顶表面。其中一个端部是开口的，另一端部是封闭的，所述固定轴的一个端部进行防止位移加工，并固定到齿轮箱，齿轮箱通过树脂压入或夹物模压而成；所述输出轴和安装到固定轴的斜齿轮的位移防止结构在所述固定轴的另一端部形成。
还有，输出轴和斜齿轮的在固定轴另一端形成的位移防止结构是卡环，卡环预先压到所述固定轴的顶侧。
还有，固定轴具有通过深冲压板状件形成的中空和圆柱形结构。当深冲压板状件时，所形成的结构可防止所述固定轴与树脂齿轮箱脱离，其中所述齿轮箱通过夹物模制而成，利用了在开口侧的所述固定轴的外周边形成的套环状裙边部分。通过在固定轴的顶表面钻出小孔，固定轴的结构能够在夹物模制时通风。
还有，在对所述固定轴的顶表面附近的圆周边进行位移防止加工后进行压入或夹物模制，所述顶表面侧固定到所述齿轮箱，另一方面，防止所述输出轴和所述斜齿轮沿推力方向脱离的结构在所述固定轴地开口侧形成。防止脱离结构是在所述固定轴的开口侧形成的切割桩或卷边。
根据本发明，通过使固定轴成为中空轴，其重量可减少大约60％。此外，通过使用电镀板，能够得到防腐蚀的效果，机械加工后不必要进行表面处理，可减少齿轮机构的重量和成本。通过将机床进行的机械加工改变为压力机进行的深冲压，生产效率得到提高。
对沿推力方向的斜齿轮和输出轴的固定，由于固定轴变为中空轴，可以使用卡环，因此没有必要开槽，可减少装配工时。此外，通过变成中空轴，可以允许在固定轴的端部设置切割桩和卷边，因此，没有必要设置传统上需要的C型卡环，可减少零件的数目，并进一步减少重量和成本。
图1是本发明的齿轮机构部分的第一示例的视图；图1A和1B是从不同方向看到的卡环的示例，图1C是显示齿轮机构的主要部分的截面图；
图2A，2B，2C分别是根据本发明的固定轴的示例性结构；
图3是与图1类似的视图，显示了与图1不同的第二实施例；
图4显示了与图1和图3不同的第三实施例；
图5显示了不同的另外的第四实施例；
图6显示了带有传统的齿轮机构的小型马达的示例，图6A是带有齿轮单元的小型马达的总图，显示了部分剖开的齿轮机构部分；图6B是从与图6A不同的方向看到的齿轮机构部分的部分剖视图；和
图7A和7B是分别从不同方向看到的C型卡环的示例，图7C是图6B的主要部分的放大图。
下面将通过示例对本发明进行介绍。图1是本发明的齿轮机构部分的第一实施例的视图；图1A和1B是从不同方向看到的卡环的示例，图1C是齿轮机构的主要部分的截面图。本发明的特征在于固定轴的结构、固定轴与齿轮箱的固定结构和输出轴与固定轴的防止位移结构；对于其他结构，采用了类似于图6传统结构的结构。
因此，图1所示的斜齿轮，位于如图6所示结构的树脂齿轮箱，设置成能够与固定到从马达部分延伸的马达轴的顶部附近的蜗杆啮合。而且，如上所述的齿轮机构部分，如图6所示的结构，通过螺钉或类似固定件安装到马达部分。
如上所述，即使在图1C的齿轮机构部分，构成涡轮的斜齿轮也与蜗杆啮合，从马达部分输出的驱动扭矩从马达轴传递到蜗杆，从蜗杆传递到齿轮机构部分的斜齿轮，并从输出轴传递到外部。输出轴和斜齿轮设置成可围绕固定轴在主体内转动，作为中心轴的固定轴固定到齿轮箱。此外，通过压入或夹物模制(一种在模制前固定轴已经设置到模具中的状态下注入树脂的工艺方法)固定到齿轮箱的固定轴的端部进行了防止位移加工，比如压力加工(凸凹加工)或滚花加工。
尽管上面介绍的结构可与传统结构相同，在图1C中的齿轮机构部分的特征在于，固定轴制造成中空的，采用卡环以便输出轴和斜齿轮设置位移防止结构。
图2A，2B和2C分别显示了根据本发明的固定轴的结构。通过深冲压如电镀板，各示例都具有中空和圆柱形状，具有开口和封闭表面，一个端部具有开口，另一端部如图示是封闭的。电镀板通常用于如小型马达或类似装置的壳体材料，进行了表面处理如电镀的电镀板在市场可以买到。通过深冲压经表面处理的板状件，没有必要再进行电镀处理。
一般进行深冲压板状件时，作为下一个逻辑步骤，在开口侧的固定轴的外周边形成套环状裙边部分。在图2C所示的中空和圆柱形件中，裙边部分没有切除。相反地，在图2A和2B所示的中空和圆柱形件是在深冲压后通过切割裙边部分得到的。此外，在图2B和2C中，考虑到在夹物模制过程中的排气问题因而在顶表面钻有小孔。
对于图1所示的固定轴，靠近图2A所示的开口侧中空轴的端部的外周边表面进行了位移防止加工，比如压力加工或滚花加工，固定轴通过压入操作固定到齿轮箱。另外，该固定轴还可以通过夹物模制固定到齿轮箱，在进行夹物模制时，在顶端表面钻有如图2B所示的孔的中空轴将使其内部充填有树脂。尽管中空轴充填树脂不是绝对必要的，但不希望当中空轴充满树脂或部分充有树脂时产品出现振动。在这个方面，由于中空轴的内部充满树脂，中空轴的“下坠强度”将提高。在如同本发明的悬臂结构的情况下时非常有用。
为了防止斜齿轮和输出轴在安装后沿推力方向脱离，在中空的固定轴的顶面侧压入了卡环。卡环是所谓的弹簧件，具有图1A和1B所示的形状。卡环具有多个从环部分向内延伸的爪部分，当其压入固定轴时，卡环固定使爪部分咬入固定轴的外周边表面。
传统的固定轴是通过切割钢板材料或类似材料得到的实心轴，而图1所示的固定轴是通过板状件如电镀板形成，并形成中空状，因此，比实心轴有更多的弹性，固定轴的外周边表面可稍微塑性变形。因此，可压入如图所示的卡环。
图3与图1类似，但显示了与图1不同的第二实施例。对于该实施例的固定轴，使用了具有图2C所示形状的中空轴。该结构的固定轴通过夹物模制固定到齿轮箱。在这种结构的固定轴中，由于在深冲压时形成的环套形裙边部分保持在开口侧的端部外周边，其作用如同位移防止凹槽结构。因此，如图1所示的情况，为了防止斜齿轮和输出轴在安装后沿推力方向离开，压入了卡环。
图4显示了与图1和图3不同的第三实施例。对于该实施例的固定轴，使用了具有图2A所示形状的中空轴。在这种结构的固定轴中，在顶表面附近的圆周侧面进行位移防止加工后，比如压入加工和滚花加工，顶端表面侧通过压入或夹物模制固定到齿轮箱。因此，作为防止斜齿轮和输出轴安装后沿推力方向脱离的结构，切割桩在固定轴的开口侧形成。图4A是从形成于开口侧的切割桩一侧看到的固定轴的视图。图4C和4D分别是从不同方向看到的切割桩形成工具(所谓的切刀)的视图。载荷沿从图的顶部到底部的固定轴的轴向施加到该切割桩形成工具，由此，在固定轴的开口侧切割出的切割桩由板状的切割桩形成工具的径向部分形成。
图5显示了不同的第四实施例。对于该实施例的固定轴，使用了具有图2A所示形状的中空轴。除了防止斜齿轮和输出轴安装后沿推力方向脱离的结构外，其他的与上面介绍的第三实施例相同。在第四实施例中，作为位移防止结构，通过使用滚轮状卷边工具(切割刀)，卷边在固定轴的开口侧形成。图5A是从卷边侧看到的固定轴的视图。此外，图5C是从不同方向看到的卷边工具(切割工具)的视图，当该卷边工具转动时，载荷沿图中顶部到底部的轴向施加到固定轴的开口侧，通过成对设置的卷边工具的径向部分，从而形成将固定轴的开口侧括宽成喇叭形的卷边。
尽管上面只是详细第介绍了一些本发明的示例性实施例，所属领域的技术人员可容易理解，对示例性实施例可进行改进，实质上并未脱离本发明的新颖性和优点。因此，所有这些改进包括在本发明的范围内。