TW201422950A - 齒輪馬達 - Google Patents

Abstract

本發明提供可迴避不穩定旋轉狀況的發生，確實傳遞旋轉力的齒輪馬達。其解決手段的齒輪馬達是藉著齒輪列將DC馬達的旋轉減速輸出到外部，齒輪列，包含：具有筒部(41)的第2齒輪(24)，及具備裝填於第2齒輪(24)的筒部(41)的第1裝填部(42)的第3齒輪(25)。第2齒輪(24)與第3齒輪(25)是以樹脂材料構成，在第2齒輪(24)的筒部(41)的內周圍面，跨全周圍形成有周圍方向連續的凹凸部(41a)，在第3齒輪(25)的第1裝填部(42)的外圍面(42a)，周圍方向等間隔配置有嵌入凹凸部(41a)的凹部並推壓凹部壁面的推壓部(42b)。

Description

齒輪馬達

本發明是有關內設於遊戲機器、AV機器、醫療機器及照相機等精密機器的小型的齒輪馬達。

以往，如上述領域的技術文獻有日本專利特開2012-62963號公報。該公報中，揭示有具備過負載時遮斷輸出軸與齒輪構件之間動力傳遞的離合器的減速齒輪機構。該減速齒輪機構中，齒輪構件，具備：輸出軸可旋轉插穿的軸插穿部，及設置圍繞著軸插穿部的外側筒部。軸插穿部與外側筒部之間配置有盤簧，該盤簧是將軸插穿部朝著徑向內側彈推。該減速齒輪機構中，構成有利用作用於軸插穿部的內周圍面與輸出軸的外圍面之間的摩擦力，間斷進行齒輪構件與輸出軸之間動力傳遞的扭矩限制器。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-62963號公報

解發明內容】

但是，上述的扭矩限制器中，由於某種原因鎖定輸出軸的場合，在軸插穿部的內周圍面與輸出軸的外圍面之間朝著周圍方向有摩擦力作用的狀態下，齒輪構件相對於輸出軸持續地旋轉。如此，輸出軸的外圍面與軸插穿部的內周圍面會逐漸磨損，使輸出軸相對於齒輪構件變得容易滑動。因此，使得輸出軸相對於齒輪構件的旋轉逐漸變得不穩定，而有導致從齒輪構件不能確實將旋轉力傳遞至輸出軸等問題的憂慮。

為此，本發明以提供可迴避不穩定旋轉狀況的發生，確實傳遞旋轉力的齒輪馬達為目的。

為解決上述課題，本發明是藉複數齒輪將馬達的旋轉減速輸出至外部的齒輪馬達中，複數齒輪，包含：具有筒部的第1齒輪部，及具有裝填於第1齒輪部的筒部的第1裝填部的第2齒輪部，第1齒輪部與第2齒輪部是以樹脂材料構成，在第1齒輪部的筒部的內周圍面，跨全周圍形成有周圍方向連續的凹凸部，在第2齒輪部的第1裝填部的外圍面，周圍方向等間隔配置有嵌入凹凸部的凹部並推壓凹部壁面的推壓部。

本發明的齒輪馬達是在樹脂製的第1齒輪部 的筒部，裝填有樹脂製的第2齒輪部的第1裝填部，筒部的內周圍面被第1裝填部的推壓部所推壓，所以第2齒輪部是相對於第1齒輪部朝著軸向成輕壓入的狀態。又，第1齒輪部或第2齒輪部被鎖定的場合，第2齒輪部的第1裝填部的推壓部是相對於第1齒輪部的筒部的內周圍面在周圍方向移動，藉第1裝填部的推壓部越過筒部內周圍面的凹凸部，遮斷在第1齒輪部與第2齒輪部之間傳遞的扭矩。如此，本發明中，藉著第2齒輪部的第1裝填部的推壓部越過第1齒輪部內周圍面的凹凸部遮斷扭矩傳遞，第1齒輪部的筒部的內周圍面被第2齒輪部的第1裝填部的推壓部所推壓，因此可在第1齒輪部與第2齒輪部之間確實地傳遞旋轉力。另外，從軸向顯示，第1齒輪部的筒部的內周圍面的凹凸部是跨全周圍所形成，第2齒輪部的第1裝填部的推壓部被等間隔配置在周圍方向，所以可防止第2齒輪部相對於第1齒輪部的顫動，有助於第2齒輪部相對於第1齒輪部的旋轉的穩定化。

並且，第2齒輪部具備從第1裝填部的內側朝著軸向突出並裝填於第1齒輪部的中心孔的第2裝填部，在第2裝填部的外圍面設有形成在中心孔的壁面的卡止凹部和以軸向卡止的卡止突起。

該齒輪馬達中，第2齒輪部具備裝填於第1齒輪部的中心孔的第2裝填部，在第2裝填部的外圍面設有形成在中心孔的壁面的卡止凹部與軸向卡止的卡止突起。如上述，第2齒輪部的第2裝填部的卡止突起進入至第1齒輪 部的中心孔的卡止凹部，對第1齒輪部或第2齒輪部賦予軸向的力的場合，將第2齒輪部的卡止突起抵接於第1齒輪部的卡止凹部的壁面。因此，可限制第2齒輪部相對於第1齒輪部的軸向移動，因此可確實迴避第2齒輪部從第1齒輪部的脫離之虞。

又，推壓部的前端為彎曲的突起，形成在第1齒輪部的筒部內周圍面的凹部的壁面，從軸向顯示在壁面的切線的兩條基準線之間呈彎曲，使兩條基準線所成的角度形成為鈍角。

該齒輪馬達中，配置在第2齒輪部的第1裝填部外圍面的推壓部的前端是成彎曲的突起，形成緩緩彎曲的形狀以使得形成在第1齒輪部的筒部內周圍面的凹部的壁面的兩條基準線所成的角度成為鈍角。在此，如果形成小的曲率半徑而使得形成在第1齒輪部的筒部內周圍面的凹部的壁面為兩條基準線所成的角度成銳角時，第2齒輪部的推壓部會嵌入第1齒輪部內周圍面的凹部而推壓第1齒輪部的內周圍面，可使得第2齒輪部不容易從第1齒輪部脫離。但是，在發生鎖定時，第2齒輪部的推壓部的推壓力容易集中於第1齒輪部內周圍的凸部，第2齒輪部的推壓部會一邊推壓第1齒輪部內周圍面的凸部並朝著周圍方向移動，使得第1齒輪部內周圍面的凸部磨損。相對於此，本發明中，使第2齒輪部的推壓部的前端彎曲，並使得第1齒輪部的凹部的壁面成緩緩彎曲，因此可減小第2齒輪部的推壓部相對於第1齒輪部的內周圍面朝著周圍方向的 推壓力，第2齒輪的推壓部可沿著第1齒輪部的凹部的壁面順利地滑動。因此，第1齒輪部的內周圍面的凸部不容易磨損。如上述，本發明在發生鎖定時可以使第2齒輪的推壓部在第1齒輪部的內周圍面朝著周圍方向順利地移動，並降低形成在第1齒輪部的內周圍面之突部的磨損。

根據本發明，可迴避旋轉不穩定的狀況，並可確實地傳遞旋轉力。

1‧‧‧齒輪馬達

2‧‧‧齒輪列

4‧‧‧馬達

24‧‧‧第2齒輪(第1齒輪部)

24a‧‧‧中心孔

24b‧‧‧卡止凹部

25‧‧‧第3齒輪(第2齒輪部)

41‧‧‧筒部

41a‧‧‧凹凸部

41y‧‧‧凹部

42‧‧‧第1裝填部

42a‧‧‧外圍面

42b‧‧‧推壓部

43‧‧‧第2裝填部

43a‧‧‧卡止突起

43c‧‧‧外圍面

A‧‧‧旋轉軸線

α‧‧‧角度

L1、L2‧‧‧基準線

第1圖表示本發明相關的齒輪馬達之一實施形態的透視圖。

第2圖表示第2齒輪及第3齒輪的透視圖。

第3圖表示第2齒輪及第3齒輪的透視圖。

第4圖表示第2齒輪與第3齒輪的連結關係的剖視圖。

第5圖表示筒部的內周圍面的凹部與第1裝填部的外圍面的凸部的關係的主要部放大圖。

第6圖表示第2齒輪與第3齒輪的連結關係的剖視圖。

第7圖為放大第6圖的虛線部份表示的圖。

第8圖表示第2齒輪及第6齒輪的上視圖。

以下，一邊參閱圖示針對本發明相關的齒輪馬達的較佳實施形態詳細地說明。

第1圖表示的齒輪馬達1是使用於遊戲機器、AV機器、醫療機器及照相機等的電子機器，為電子機器的機構部使用小型的單元。齒輪馬達1將DC馬達4的旋轉以齒輪列2減速輸出到外部。齒輪馬達1具有收容構成減速機構的複數齒輪的齒輪列2的樹脂製的齒輪箱3，在齒輪箱3的齒輪架5的側壁螺固有DC馬達4。齒輪箱3具備：設有收容齒輪列2用的收容凹部51的樹脂製的齒輪架5，及封閉齒輪架5的開放側用的樹脂製的齒輪蓋6。齒輪蓋6是相對於齒輪架5在收容凹部51收容著齒輪列2的狀態下以3支螺絲8來固定。

齒輪架5的側壁設有藉螺絲7固定小型DC馬達4用的平坦的馬達安裝壁52。DC馬達4的輸出軸被插入形成於馬達安裝壁52的貫穿孔51e到達收容凹部51為止。並且，齒輪架5的收容凹部51中，將蝸輪21壓入DC馬達4的輸出軸，使得該蝸輪21具有作為輸出齒輪的功能。

並在DC馬達4的輸出軸固定有遮光葉片60，使該遮光葉片60與DC馬達4的輸出軸一起旋轉，藉遮光葉片60間歇地遮斷從光遮斷器(未圖示)的發光部所射出的光而射入至受光部。並且，對應所射入的光算出 從受光部所射出的脈衝數，進行DC馬達4的控制。

可減速的齒輪列2，具備：蝸輪21；咬合於蝸輪21的斜齒輪22；一體形成於斜齒輪22的上部的第1齒輪23；咬合於第1齒輪23的樹脂材料所成的第2齒輪(第1齒輪部)24；輕壓入於第2齒輪24的下部的樹脂材料所成的第3齒輪(第2齒輪部)25；咬合於第3齒輪25的第4齒輪26；一體形成於第4齒輪26的下部的第5齒輪27及咬合於第5齒輪27的輸出齒輪28。

在齒輪架5的收容凹部51內，豎立設有第1~第4軸部51a~51d，斜齒輪22及第1齒輪23被軸支在第1軸部51a，第2齒輪24及第3齒輪25被軸支在第2軸部51b，第4齒輪26及第5齒輪27被軸支在第3軸部51c，輸出齒輪28則是被軸支在第4軸部51d。

如第2圖及第3圖表示，第2齒輪(第1齒輪部)24具備從第2齒輪24朝著旋轉軸線A方向突出的剖面圓環形的樹脂製筒部41。筒部41的內周圍面跨全周圍形成有周圍方向連續的凹凸部41a。並在第2齒輪24的中心孔24a的外側，形成有已擴徑的卡止凹部24b(參閱第3圖)。

第3齒輪(第2齒輪部)25，具備：從第3齒輪25朝著旋轉軸線A方向突出並裝填在筒部41的內部，並呈圓筒狀的樹脂製第1裝填部42，及從第1裝填部42的內側朝著旋轉軸線A方向突出並裝填於第2齒輪24的中心孔24a的圓筒狀的樹脂製第2裝填部43。

如第3圖及第6圖表示，在第2裝填部43設有第2軸部51b插穿的中心孔43b。第2裝填孔43是從形成於第3齒輪25的圓形的基部44朝著旋轉軸線A方向突出。第2裝填部43的中心孔43b是與第3齒輪25的中心孔25a(參閱第6圖)連通。第2裝填部43的卡止突起43a是在第2齒輪24的卡止凹部24b中，卡止於朝著旋轉軸線A的正交方向延伸的階差24c。第2裝填部43的卡止突起43a是於第2裝填部43的前端側設置在外圍面43c，以等間隔在周圍方向配置兩個。

如第2圖~第4圖表示，第1裝填部42是透過連接部45配置在第2裝填部43的中途。該連接部45是以等間隔再周圍方向設有三個，從第2裝填部43的外圍面43c朝著第1裝填部42的內周圍面42f成徑向延伸。以上述的連接部45將第1裝填部42連接於第2裝填部43，因此與旋轉軸線A正交的平面中，在第1裝填部42與第2裝填部43之間，形成有三處朝著周圍方向延伸的空間46。並藉著朝周圍方向延伸的樹脂製的第1裝填部42的拱部42c掛設於在周圍方向鄰接的連接部45之間。藉此，可使拱部42c朝著徑向柔軟地撓曲，可以藉該拱部42c吸收振動等。

並且，在各拱部42c的周圍方向的中央部份，設有用於將推壓筒部41的凹凸部41a朝徑向推壓的推壓部42b。在與旋轉軸線A正交的平面中，各推壓部42b被設置在鄰接於周圍方向的連接部45的中間地點。 因此，在將第1裝填部42裝填於筒部41的場合，抑制第3齒輪25相對於第2齒輪24的顫動，而可穩定第3齒輪25相對於第2齒輪24的旋轉。

如第5圖表示，第1裝填部42的推壓部42b是從第1裝填部42的外圍面42a突出，推壓部42b的前端是成彎曲。又，形成在筒部41內周圍面的凹凸部41a在與旋轉軸線A正交的平面中，凸部41x與凹部41y為彼此交替連續所構成。在此，凹部41y以基準點P1和基準點P2為迴折點，形成為呈連結基準點P1與基準點P2的圓弧。凸部41x則是形成為呈鄰接於周圍方向的凹部41y之間的圓弧。且，通過基準點P1的切線的基準線L1與通過基準點P2的切線的基準線L2所成的角度α是形成為鈍角，所以凸部41x與凹部41y成緩慢彎曲，凹凸部41a成為波浪的形狀。

如第6圖及第7圖表示，將第1裝填部42裝填於筒部41內，第2裝填部43裝填於中心孔24a，但此時，如第7圖的放大部S表示，將第2裝填部43的前端倒角成C所形成的卡止突起43a沿著斜錐面43t被壓入至中心孔24a內，使卡止突起43a越過中心孔24a的壁面，藉此將卡止突起43a嵌合於卡止凹部24b。如此一來，將卡止突起43a嵌合在卡止凹部24b。並且，如第6圖表示，第2裝填部43的外圍面43c接觸於第2齒輪24的中心孔24a的壁面，將圓形的基部44的外圍面44a接觸於筒部41的內周圍面，使得第3齒輪25與第2齒輪24共 有相同的旋轉軸線A。

具有以上構成的齒輪馬達1是在樹脂製的第2齒輪24的筒部41裝填著樹脂製的第3齒輪25的第1裝填部42，如第4圖表示，筒部41內周圍面的凹凸部41a藉第1裝填部42的推壓部42b被朝著徑向壓入。藉此，第3齒輪25形成相對於第2齒輪24朝著旋轉軸線A方向被輕壓入的狀態，因此在鎖定發生時第3齒輪25的第1裝填部42的推壓部42b相對於第2齒輪24的筒部41內周圍面的凹凸部41a在周圍方向移動。並且，第1裝填部42的推壓部42b越過筒部41內周圍面的凹凸部41a，藉此遮斷第2齒輪24與第3齒輪25之間所傳遞的扭矩。又，第2齒輪24的筒部41的凹凸部41a是藉第3齒輪25的第1裝填部42的推壓部42b朝著徑向推壓，因此可在第2齒輪24與第3齒輪25之間確實地傳遞旋轉力。此外，從旋轉軸線A方向顯示，筒部41的凹凸部41a是跨全周圍所形成，在周圍方向等間隔配置三處的第1裝填部42的推壓部42b。因此，可防止第3齒輪25相對於第2齒輪24的顫動，穩定第3齒輪25相對於第2齒輪24的旋轉。

又，具備將第3齒輪25裝填於第2齒輪24的中心孔24a的第2裝填部43，在第2裝填部43的外圍面43c設有形成於第2齒輪24的中心孔24a的卡止凹部24b的階差24c與卡止於旋轉軸線A方向的卡止突起43a。第3齒輪25的第2裝填部43的卡止突起43a進入 第2齒輪24的中心孔24a的卡止凹部24b，所以在對第2齒輪24或第3齒輪25賦予朝旋轉軸線A方向的力的場合使卡止突起43a抵接於卡止凹部24b的階差24c。因此，限制第3齒輪25相對於第2齒輪24朝旋轉軸線A方向的移動，因此可確實迴避第3齒輪25從第2齒輪24的脫離之虞。尤其是在齒輪列2中使用蝸輪21等的場合，力量容易施加於旋轉軸線A方向，如此的構成為非常有效。

並且，配置在第3齒輪25的第1裝填部42的外圍面42a的推壓部42b前端是呈彎曲的突起，如第5圖表示，形成在第2齒輪24的筒部41的內周圍面的凹部41y是形成緩慢彎曲的形狀以使得基準線L1、L2所成的角度α成為鈍角。如上述，使第3齒輪25的第1裝填部42的推壓部42b的前端彎曲，並使得第2齒輪24的筒部41的凹部41y成緩慢的彎曲。因此，與曲率半徑小使得基準線L1、L2所成的角度成為鈍角的場合比較，使第3齒輪25的推壓部42b相對於筒部41的內周圍面朝著周圍方向的推壓力變小。因此，第3齒輪25的推壓部42b可沿著第2齒輪24的筒部41的凸部41x及凹部41y順利地滑動，使得筒部41的凸部41x不易磨損。如上述，在鎖定發生時，可以使第3齒輪25的推壓部42b在第2齒輪24的筒部41的內周圍面朝周圍方向順利地移動，並可降低筒部41的凸部41x的磨損。

該齒輪馬達1可搭載於照相機，利用作為使固定在透鏡鏡筒的透鏡朝著光軸方向移動的驅動源。 說明該照相機的實施例。透鏡鏡筒是由：固定有透鏡的內筒，及外圍形成有齒條的外筒所構成。內筒與外筒是透過凸輪機構所連結。使外筒在周圍方向轉動時，藉此凸輪機構，內筒朝著光軸方向移動。使外筒的齒條與齒輪馬達1的輸出齒輪28咬合。藉輸出齒輪28使得外筒在周圍方向旋轉，可以使內筒即透鏡在光軸方向移動。

本發明不限於上述的實施形態。

如第8圖表示，在第2齒輪24及第3齒輪25中，也可以使用周圍方向等間隔設有兩個推壓部142b的第3裝填部142及連接部145來代替周圍方向等間隔設有三個推壓部42b的第1裝填部42及連接部45。或者也可使用直徑比第3齒輪25小的齒數較少的第6齒輪125來取代第3齒輪25。

24‧‧‧第2齒輪(第1齒輪部)

24a‧‧‧中心孔

25‧‧‧第3齒輪(第2齒輪部)

25a‧‧‧中心孔

41‧‧‧筒部

41a‧‧‧凹凸部

42‧‧‧第1裝填部

42a‧‧‧外圍面

42b‧‧‧推壓部

44‧‧‧基部

A‧‧‧旋轉軸線

Claims (3)

1. 一種齒輪馬達，係藉複數齒輪將馬達的旋轉減速輸出至外部的齒輪馬達，其特徵為：上述複數齒輪，包含：具有筒部的第1齒輪部，及具有裝填於上述第1齒輪部的上述筒部的第1裝填部的第2齒輪部，上述第1齒輪部與上述第2齒輪部是以樹脂材料構成，在上述第1齒輪部的上述筒部的內周圍面，跨全周圍形成有周圍方向連續的凹凸部，在上述第2齒輪部的上述第1裝填部的外圍面，周圍方向等間隔配置有嵌入上述凹凸部的凹部並推壓上述凹部壁面的推壓部。
2. 如申請專利範圍第1項記載的齒輪馬達，其中，上述第2齒輪部，具備從上述第1裝填部的內側朝著軸向突出並裝填於上述第1齒輪部的中心孔的第2裝填部，在上述第2裝填部的外圍面設有形成在上述中心孔的壁面的卡止凹部和以軸向卡止的卡止突起。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的齒輪馬達，其中，上述推壓部的前端為彎曲的突起，形成在上述第1齒輪部的上述筒部內周圍面的上述凹部的壁面，從軸向顯示在上述壁面的切線的兩條基準線之間呈彎曲，使兩條上述基準線所成的角度形成為鈍角。