带减速机构的马达

文档序号:1276973 发布日期:2020-08-25 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 带减速机构的马达 (Motor with speed reducing mechanism ) 是由 青山知弘 足立勇 安念哲史 于 2018-12-18 设计创作,主要内容包括:带减速机构的马达包括马达部、减速机构、运动转换机构以及外壳。运动转换机构将减速机构的旋转运动转换为往复旋转运动并向输出轴传递。减速机构具有蜗杆、第一齿轮以及第二齿轮。蜗杆设于马达部的旋转轴。第一齿轮传递蜗杆的旋转并且以第一轴为中心进行旋转。第二齿轮传递有第一齿轮的旋转并且以第二轴为中心进行旋转。运动转换机构具有转动构件和杆。转动构件具有扇区齿轮并且以第一轴的轴线为中心进行转动。杆将第二齿轮和转动构件连结。输出轴具有与扇区齿轮啮合的输出齿轮。(The motor with a speed reduction mechanism includes a motor portion, a speed reduction mechanism, a motion conversion mechanism, and a housing. The motion conversion mechanism converts the rotational motion of the reduction mechanism into a reciprocating rotational motion and transmits the reciprocating rotational motion to the output shaft. The reduction mechanism has a worm, a first gear, and a second gear. The worm is provided on the rotation axis of the motor unit. The first gear transmits rotation of the worm and rotates about the first shaft. The second gear transmits the rotation of the first gear and rotates about the second shaft. The motion conversion mechanism has a rotating member and a lever. The rotating member has a sector gear and rotates about the axis of the first shaft. The lever couples the second gear and the rotating member. The output shaft has an output gear that meshes with the sector gear.)

带减速机构的马达

相关申请的援引

本申请以2018年1月17日申请的日本专利申请号2018-005866号的申请为基础,在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种带减速机构的马达。

背景技术

用作装设于车辆的后雨刮器装置等的驱动源的马达为了小型化、高输出化而包括变速器。

专利文献1公开了一种带减速机构的马达,安装有包括蜗杆、蜗轮和扇区齿轮的减速器。在上述带减速机构的马达中,通过包括扇区齿轮的运动转换构件使马达的旋转转换为往复摆动运动。此外,作为减速机构采用一级减速机构,在蜗杆与扇区齿轮之间设有一个减速齿轮。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2012-137114号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如专利文献1所述,当采用一级减速机构时,为了增大减速比,需要使减速机构大型化。此外,由于运动转换构件的扇区齿轮摆动运动,因此需要用于允许扇区齿轮摆动的较宽的空间,存在难以小型化的问题。

因此,本发明的目的在于提供一种能增大减速比并且抑制减速机构的大型化的带减速机构的马达。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的上述目的可以通过以下结构实现。即,本发明第一方式的带减速机构的马达包括:马达部;减速机构,该减速机构使所述马达部的旋转体的旋转减速;运动转换机构,该运动转换机构将所述减速机构的旋转运动转换为往复旋转运动并向输出轴传递;以及外壳,该外壳收容所述减速机构和所述运动转换机构。所述减速机构具有:蜗杆,该蜗杆设于所述马达部的旋转轴;第一齿轮,该第一齿轮传递所述蜗杆的旋转并且以设于所述外壳内的第一轴为中心进行旋转;以及第二齿轮,该第二齿轮传递有所述第一齿轮的旋转并且以设于所述外壳内的与所述第一轴不同的位置的第二轴为中心进行旋转。所述运动转换机构具有:转动构件,该转动构件具有扇区齿轮并且以所述第一轴的轴线为中心进行转动;以及杆,该杆将所述第二齿轮与所述转动构件连结。所述输出轴具有与所述扇区齿轮啮合的输出齿轮。

根据第二方式,所述扇区齿轮在所述转动构件中设于与所述杆相反一侧的端部。

根据第三方式,所述转动构件由与所述第一齿轮共用的轴构件、设于所述第一齿轮的端面的凹部或者凸部、以及从所述第一齿轮的端面突出的轴构件中的任意一个构件轴支承。

根据第四方式,所述杆设置成至少一部分被所述转动构件和所述第二齿轮夹持,或者,所述杆相对于所述转动构件和所述第二齿轮在沿着所述第一轴或者所述第二轴的轴线的方向上设于同侧。

根据第五方式,从所述输出轴的轴线方向观察,所述第一轴相对于所述旋转轴的轴线配置于一方侧,从所述输出轴的轴线方向观察,所述第二轴相对于所述旋转轴的轴线配置于另一方侧。

根据第六方式,所述运动转换机构包括与所述第一轴和所述输出轴连结的连结构件。

根据第七方式,所述外壳包括封闭该外壳的开口部的盖构件,所述连结构件包括将所述第一轴线和所述输出轴连结的连结部、以及与所述盖构件抵接的抵接部,所述连结部与所述抵接部一体地形成。

根据第八方式,所述抵接部由橡胶制的弹性构件构成。

根据第九方式,所述杆是在该杆的中央设有凹部的弯曲或者折曲形状。

根据第十方式,所述输出轴设置成朝向所述外壳的开口突出。

根据第十一方式,从所述输出轴的轴线方向观察,所述第二轴在所述蜗杆的长度方向上配置于与所述第一轴错开的位置。

根据第十二方式,所述减速机构具有将所述第一齿轮的旋转向所述第二齿轮传递的一个或者多个第一减速齿轮和将所述蜗杆的旋转向所述第一齿轮传递的一个或者多个第二减速齿轮的至少一方。

发明效果

根据第一方式,由于减速机构至少通过第一齿轮和第二齿轮这两个齿轮进行两级以上的减速,因此能增大减速比。此外,由于转动构件以第一齿轮的旋转中心即第一轴的轴线为中心进行转动,因此能减小转动构件的可动区域。此外,由于第一齿轮的轴即第一轴的轴心与具有扇区齿轮的转动构件的轴心一致,因此从输出轴方向观察转动构件的大部分与第一齿轮重合,从而能抑制从输出轴方向观察到的减速机构的面积的大型化。

根据第二方式,扇区齿轮在转动构件中设于与杆相反一侧的端部,从而在能抑制转动构件的大型化的基础上,能利用从杆施加于转动构件的动力来使扇区齿轮适当地往复旋转。

根据第三方式,由于转动构件由与第一齿轮共用的轴构件、设于第一齿轮的端面的凹部或者凸部、以及从第一齿轮的端面突出的轴构件中的任意一个构件轴支承,因此转动构件和第一齿轮能将第一轴的轴线作为共用的旋转中心共有,并且能提高设计的自由度。

根据第四方式,由于可以使杆设置成至少一部分被转动构件和第二齿轮夹持,使杆相对于转动构件和第二齿轮在沿着第一轴或者第二轴的轴线的方向上设于同侧,因此能提高设计的自由度。

根据第五方式,从输出轴的轴线方向观察,第一轴相对于旋转轴的轴线配置于一方侧,第二轴相对于旋转轴的轴线配置于另一方侧,因此能抑制减速机构相对于旋转轴的轴线仅在一方侧或者另一方侧变大。由此,能抑制存在于减速机构与马达部之间的死区变大。

根据第六方式,通过设置与第一轴和输出轴连结的连结构件,能减少输出轴的轴线方向、径向的松动。此外,由于转动构件以第一轴为中心进行旋转,因此连结构件不可动,从而易于简化连结构件的结构且易于设计。

根据第七方式,由于连结部和抵接部一体地形成,因此能减少部件数量、减少组装工序。

根据第八方式,由于连结构件不可动,因此能用廉价的橡胶制成的弹性构件制造抵接部,从而易于制造并且材料成本也便宜。

根据第九方式,杆是在该杆的中央设有凹部的弯曲或者折曲形状。能避免杆与第一轴接触,并且能抑制从输出轴的轴线方向观察运动转换机构的面积大型化。

根据第十方式,由于用于后雨刮器装置时,可以将带减速机构的马达安装于安装托架的与内部面板安装面相反一侧的面,并且将输出轴配置为朝向内部面板突出,因此能缩短托架的安装脚并且实现安装托架的小型化、轻量化,此外,也能用安装托架兼作盖构件。

根据第十一方式,能抑制从输出轴的轴线方向观察减速机构在与旋转轴的轴线方向正交的方向上大型化,并且能提高第一轴和第二轴的配置的自由度,并提高各部分的设计的自由度。

根据第十二方式,能采用多级的减速齿轮,并且能在抑制大型化的同时增大减速比。由此,也能实现马达部的进一步小型化。

附图说明

图1是实施方式一的带减速机构的马达的立体图。

图2是图1的分解立体图。

图3是图1的动作说明图,其中,图3A是自动停止位置(0°),图3B是旋转90°位置,图3C是摆动角1/2位置,图3D是杆与第一轴最接近的位置,图3E是旋转180°位置,图3F是旋转270°位置。

图4是第一轴的变形例,图4A是图1和图2时的例子,图4B是第一齿轮具有凸部的例子,图4C是第一齿轮具有凹部的例子,图4D是第一齿轮具有销的例子。

图5是杆配置的变形例,图5A是图1和图2时的例子,图5B是杆相对于转动构件和第二齿轮在沿着其轴线的方向上设于同侧的例子。

图6是实施方式二的带减速机构的马达的俯视图。

图7是实施方式三的带减速机构的马达的立体图。

图8是图7的分解立体图。

图9是实施方式四的带减速机构的马达的俯视图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明的带减速机构的马达。但是,以下所示的实施方式例示了用于具体化本发明的技术思想的带减速机构的马达,本发明并不限定于这些,也可以应用于权利要求书所包含的其他的实施方式。

[实施方式一]

参照图1~图5,对本发明实施方式一的带减速机构的马达1进行说明。另外,虽然此处对将带减速机构的马达1用于驱动后雨刮器装置的例子进行说明,但是带减速机构的马达1的用途不限定于驱动后雨刮器装置。

图1是实施方式一的带减速机构的马达1的立体图,图2是图1的分解立体图。带减速机构的马达1由马达部2、外壳41、减速机构3、运动转换机构4、以及至少覆盖外壳41的开口而封盖的盖构件(省略图示)构成。

在马达部2设有马达壳体10、轴承12以及连接器13。马达壳体10是例如有底圆筒形并由铁等磁性体构成,在内侧设有例如2极~4极的永磁体42(参照图6)。电枢43(参照图6)与上述永磁体42相对设置,此外,在电枢43的中心设有旋转轴11。旋转轴11的一端由轴承12轴支成能够旋转。马达的形式不作特别限定,但是可以使用例如2极的带电刷的马达。在带电刷的直流马达中,为了向电枢43供电,在定子设有电刷,在电枢43设有换向器。

外壳41是具有收容减速机构3和运动转换机构4的收容部44的有底的大致矩形,以旋转轴11的轴线方向为短边,以与旋转轴11的轴线正交的方向为长边。外壳41可以通过对例如铝或铝合金进行铸模成形而成形。从输出轴37方向观察,在蜗杆15的一方侧设有第一齿轮17和输出轴37,在另一方侧设有第二齿轮23。

在旋转轴11的前端侧设有蜗杆15,该蜗杆15的前端由蜗杆轴承16轴支承为能够旋转。例如,蜗杆15也可以与旋转轴11一体地形成,此外例如,也可以与旋转轴11的前端连接。

从输出轴37的轴线方向观察,在与蜗杆15的轴线和输出轴37的轴线正交的方向上的一方侧(以下,称为“一方侧”)设有固定于外壳41且向该外壳41的开口侧延伸的第一轴21。此外,扁平圆盘状的第一齿轮17可旋转地设于一方侧。第一齿轮17由大径齿轮18和小径齿轮19形成,上述大径齿轮18设于该第一齿轮17的背面侧(在输出轴37的轴线方向上为外壳41的底部侧)且与蜗杆15啮合,上述小径齿轮19在该大径齿轮18的同一轴线上并且设于第一齿轮17的表面侧(在输出轴37的轴线方向上为外壳41的开口侧)。在第一齿轮17的中心设有第一轴贯通孔20,通过使第一轴21插通于该第一轴贯通孔20,使第一齿轮17能相对于第一轴21相对旋转。另外,可以将第一齿轮17的材质设为例如树脂,但是不限定于此,也可以由例如金属制成。

从输出轴37的轴线方向观察,在与蜗杆15的轴线和输出轴37的轴线正交的方向上的另一方侧(一方侧的相反侧,以下称为“另一方侧”)设有固定于外壳41且向该外壳41的开口侧延伸的第二轴27。此外,扁平圆盘状的第二齿轮23可旋转地设于另一方侧。在第二齿轮23的外周设有与小径齿轮19啮合的外周齿部24。在第二齿轮23的中心设有第二轴贯通孔25,通过使第二轴27插通于该第二轴贯通孔25,使第二齿轮23能相对于第二轴27相对旋转。

在本实施方式一中,从输出轴37的轴线方向观察,在蜗杆15的一方侧设有第一轴21(第一轴21的轴线),在另一方侧设有第二轴27(第二轴27的轴线)。但是,上述第一轴21和第二轴27的配置不作限定,例如也可以是,从输出轴37的轴线方向观察,第一轴和第二轴仅设于蜗杆15的一方侧或者另一方侧。此外,在蜗杆15的轴线方向上,第二轴27(第二轴27的轴线)设于比第一轴21(第一轴21的轴线)靠近蜗杆15的前端侧(马达部2的相反侧)的位置。但是,上述第一轴21和第二轴27的配置不作特别限定,例如也可以是,在蜗杆15的轴线方向上,第二轴27设于比第一轴21靠近马达部2的位置。此外,也可以是,在蜗杆15的轴线方向上,第一轴21和第二轴27配置于相同的位置。

在第二齿轮23的表面侧,在径向上的第二轴贯通孔25与外周齿部24之间的规定位置设有一对杆连结凹部26。一对杆连结凹部26夹着例如第二轴贯通孔25对称(间隔180°)设置。杆连结凹部26既可以是有底的凹部,也可以是贯通孔。可以将第二齿轮23的材质设为例如树脂,但是不限定于此,也可以由例如金属制成。

在第二齿轮23的背面侧设有未图示的导电板,该导电板通过与接触板14抵接来电连接。根据导电板的图案,控制成通过改变与接触板14的抵接状态和非抵接状态,即使在驱动雨刮臂期间(处于下反转位置以外的状态下)雨刮器开关变为断开,雨刮臂也会停止在下反转位置。

后述的杆28的第二齿轮侧突起29可旋转地插入一对杆连结凹部26的一方。通过将第二齿轮侧突起29插入一对杆连结凹部26中的任意一个,能选择使雨刮臂的停止位置位于下反转位置还是上反转位置。另外,杆连结凹部26的数量并不限定为两个,也可以设为四个等多个,或者设为一个。

在第二齿轮23的表面侧设有杆28。杆28是扁平且弯曲成大致圆括弧形的长板状。在一例中,从输出轴37观察,杆28是向与将第二齿轮侧突起29和后述的转动构件侧突起30连线的直线正交的方向上的、马达部2的相反侧弯曲的长板状。杆28可以由例如铁或者烧结金属等金属制成。在杆28的长度方向的一端侧,第二齿轮侧突起29朝向背面侧(外壳41的底部侧)突出设置,在另一端侧,转动构件侧突起30朝向表面侧(外壳41的开口侧)突出设置。

由于杆28弯曲成大致圆括弧形,因此在中央部设有朝向马达部2开口的凹部31。通过设置上述凹部31,能避免在杆28随着第二齿轮23的旋转而摆动运动时,杆28与第一轴21接触。另外,虽然在本实施方式的杆28的中央部设置朝向马达部2开口的凹部31,但是不限定于此。例如,也可以是不设置凹部的直线长条形状的杆。此外,也可以通过使杆28弯曲来在该杆28的中央部形成凹部。

在杆28的表面侧设有扁平且大致半圆形的转动构件32。转动构件32可以由例如铁或者烧结金属等金属制成。在大致半圆形的转动构件32的大致圆心设有旋转中心孔35。在转动构件32的圆弧的一端部设有杆侧贯通孔34,从除去圆弧的所述一端部的一端侧遍及另一端侧地设有扇区齿轮33。扇区齿轮33由从转动构件32的圆弧向径向外侧延伸的多个凸部形成。杆28的转动构件侧突起30可旋转地插入杆侧贯通孔34。即,扇区齿轮33在转动构件32中设于与杆28相反一侧的端部。

插入第一齿轮17的第一轴21还可旋转地插入转动构件32。详细地,转动构件32的旋转中心孔35被第一轴21插入。即,第一齿轮17和转动构件32共用第一轴21作为旋转中心,第一齿轮17的轴线、转动构件32的旋转中心以及第一轴21的轴线一致。此外,转动构件32位于第一齿轮17的表面侧(外壳41的开口侧)。

在第一齿轮17的一方侧(第二轴27的相反侧)设有向表面侧(外壳41的开口侧)突出的输出轴37。输出轴37由设于外壳41的输出轴承40轴支承为能够旋转。在输出轴37的基端侧(外壳41的底部侧)设有输出齿轮38,在输出齿轮38的表面侧(输出轴37的前端侧)设有离合器39。此外,输出齿轮38的旋转经由离合器39向输出轴37传递。此处,扇区齿轮33与输出齿轮38啮合,通过扇区齿轮33摆动使输出齿轮38往复旋转。另外,输出轴37的突出方向也可以朝向背面侧(外壳41的底部侧),在这种情况下,输出轴37贯通外壳41的底部突出。

设置离合器39以抑制由于施加到雨刮臂(输出轴37)的过负载而对减速机构3和/或运动转换机构4施加过度的负载的情况。离合器39构成为,在通常时(施加于雨刮臂和输出轴37的负载在规定值以内时)使输出齿轮38的旋转向输出轴37传递。另一方面,离合器39构成为,当对输出轴37施加规定值以上的过负载时,解除输出轴37与输出齿轮38的结合,使输出轴37空转。

[实施方式一的作用]

对实施方式一的作用进行说明。当从连接器13经由电刷和换向器向电枢43供给电力时,由于在电枢43产生的磁场与设于马达壳体10的内周侧的永磁体42(参照图6)的励磁之间作用的斥力和吸引力使电枢43(参照图6)旋转。电枢43的旋转从旋转轴11向蜗杆15传递,驱动使大径齿轮18与蜗杆15啮合的第一齿轮17旋转。即,通过蜗杆15与大径齿轮18的啮合构成第一级减速机构。

第一齿轮17的旋转通过与小径齿轮19啮合的第二齿轮23的外周齿部24向第二齿轮23传递。即,通过小径齿轮19与外周齿部24的啮合构成第二级减速机构。由此,减速机构3成为二级减速机构的结构,与一级减速的情况相比,能增大减速比。此外,由于从输出轴37的轴线方向观察,插入第一齿轮17的第一轴21和插入第二齿轮23的第二轴27设置成夹着蜗杆15相对,因此能抑制减速机构3向蜗杆15的一方侧大型化。此外,还能抑制当减速机构向蜗杆15的一方侧大型化时产生的马达部与减速机构之间的区域(马达部2的一方侧且减速机构的马达部2侧的区域)的增大。

此外,由于从输出轴37的轴线方向观察,第一轴21和第二轴27在蜗杆15的轴线方向上配置于错开的位置,因此能抑制在与蜗杆15的轴线方向正交的方向上大型化,并且能提高第一轴21和第二轴27的配置的自由度,从而提高各部分的设计自由度。

第二齿轮23的旋转经由杆28向转动构件32传递。此时,杆28随着第二齿轮23的旋转而摆动运动,从而使转动构件32往复旋转运动。杆28的第二齿轮23侧突起可以设定成,可旋转地插入第二齿轮23的多个杆连结凹部26之一,通过选择上述杆连结凹部26使雨刮臂在下反转位置停止。即,通过使设于第二齿轮23的背面侧的导电板与接触板14电连接,根据导电板的图案控制雨刮臂在下反转位置停止。

由于从输出轴37的轴线方向观察杆28弯曲成大致圆括弧形(在杆28的中央部设有凹部31),因此能避免杆28在随着第二齿轮23的旋转而摆动运动时与第一轴21接触。由此,能抑制从输出轴37的轴线方向观察到的运动转换机构4的面积(可动区域)大型化。

此处,使用图3对杆28的摆动运动的方式进行说明。图3A是自动停止位置(0°),图3B是旋转90°位置,图3C是摆动角1/2位置,图3D是杆28与第一轴21最接近的位置,图3E是旋转180°位置,图3F是旋转270°位置。

图3A是自动停止位置(0°),是雨刮臂在下反转位置停止的位置。上述位置是转动构件32的扇区齿轮33的旋转角度在旋转行程中最顺时针方向旋转的状态,杆28的第二齿轮侧突起29相对于第二轴27位于转动构件32的相反侧。

图3B是旋转90°位置,是第二齿轮23从图3A的位置(自动停止位置)顺时针旋转90°时的位置。上述位置是转动构件32从图3A稍微逆时针旋转的状态,是杆28的第二齿轮侧突起29从图3A的位置顺时针旋转90°的位置,杆28稍微靠近第一轴21的方向。

图3C是摆动角1/2位置,是转动构件32的扇区齿轮33的旋转角度位于旋转行程的正好一半位置的位置。上述位置是转动构件32从图3B进一步逆时针旋转的状态,是杆28的第二齿轮侧突起29从图3B的位置进一步顺时针旋转的位置,杆28进一步靠近第一轴21的方向。

图3D是杆28与第一轴21最接近的位置,示出了设计成使杆28的凹部31不与第一轴21接触的形状。上述位置是转动构件32从图3C进一步逆时针旋转的状态,是杆28的第二齿轮侧突起29从图3C的位置进一步顺时针旋转的位置,杆28的凹部31最接近第一轴21。

图3E是旋转180°位置,是第二齿轮23从图3A的位置(自动停止位置)顺时针旋转180°时的位置。上述位置是转动构件32的扇区齿轮33的旋转角度在旋转行程中最逆时针旋转的位置。在上述位置处,杆28的第二齿轮侧突起29位于靠近第一轴21的位置,另一方面,杆28的转动构件侧突起30位于靠近输出轴37的位置。当第二齿轮23从180°旋转时,转动构件32的旋转方向反转,成为顺时针方向。

图3F是旋转270°位置,是第二齿轮23从图3A的位置(自动停止位置)顺时针旋转270°时的位置。在上述位置处,杆28的第二齿轮侧突起29远离第一轴21,转动构件32从图3E的位置顺时针旋转,杆28远离第一轴21。

由于转动构件32以第一轴21为中心进行往复旋转运动,因此能减小转动构件32的可动区域。此外,转动构件32在第一齿轮17的轴线方向上设于比第一齿轮17和蜗杆15啮合的部位靠近外壳41的开口部侧的位置。此外,转动构件32的旋转中心是与第一齿轮17共用的第一轴21,因此从输出轴37的轴线方向观察,转动构件32的大部分与第一齿轮17重合。此外,杆28摆动运动的可动区域的大部分与第一齿轮17和第二齿轮23重合。因此,从输出轴37的轴线方向观察,能抑制减速机构3和运动转换机构4的面积的大型化进而抑制外壳41的大型化。

扇区齿轮33在转动构件32中设于与杆侧贯通孔34相反一侧的端部,从而在能抑制转动构件32的大型化的基础上,能利用从杆28施加于转动构件的动力来使扇区齿轮适当地往复旋转。此外,能在确保旋转中心孔35与杆侧贯通孔34的间隔的基础上,适当地配置扇区齿轮33。

输出轴37向与外壳41的底部侧相反的一侧(盖构件侧)突出。由于在将实施方式一的带减速机构的马达1用于后雨刮器装置时,可以将带减速机构的马达1安装于安装托架的与内部面板安装面相反一侧的面,并且将输出轴配置为朝向内部面板(安装托架)突出,因此能缩短安装托架的安装脚并且实现安装托架的小型化、轻量化,此外,也能用安装托架兼作盖构件。

如上所述,杆28一边随着第二齿轮23的旋转而摆动运动,一边使转动构件32往复旋转运动。设于转动构件32的扇区齿轮33与输出齿轮38啮合,此外,由于输出轴37经由离合器39与输出齿轮38连接,因此输出轴37被驱动往复旋转。

输出轴37与未图示的雨刮臂连接,雨刮板支承于雨刮臂的前端。构成为通过使雨刮臂和雨刮板随着输出轴37的往复旋转运动而在规定范围摆动运动,使雨刮板在挡风玻璃面的上反转位置与下反转位置之间往复拂拭。

由于输出轴37经由离合器39与输出齿轮38连接,因此能抑制由于施加到雨刮臂的过负载而对减速机构3和/或运动转换机构4施加过度的负载的情况。另外,也可以省略离合器39,在这种情况下,由于输出轴37与输出齿轮38直接连接,因此能使包括输出轴37和输出齿轮38的输出部的构造简化。

接着参照图4对第一轴的变形例进行说明。

[变形例1]

图4A是图1和图2的情况下的例子。在外壳41设有第一轴21。第一齿轮17以配置于外壳41的底部侧的方式插通于第一轴21,转动构件32以配置于第一齿轮17的表面侧(外壳41的开口侧)的方式插通于第一轴21。即,在本例中,第一轴21作为第一齿轮17和转动构件32共用的旋转轴使用。通过将第一轴21插通于第一齿轮17的第一轴贯通孔20,将第一齿轮17支承为旋转自如。此外,转动构件32与第一齿轮17重合地设于第一轴21的第一齿轮17的表面侧。通过将转动构件32的旋转中心孔35插通于第一轴21,将转动构件32支承为旋转自如。

另外,当在外壳41与第一齿轮17之间需要规定的间隔时,可以在第一轴21的周围设置从外壳41朝向第一齿轮17立起的环状凸部和/或从第一齿轮朝向外壳41立起的环状凸部。以下,图4B、图4C和图4D的情况下也一样。此外,不限于第一轴,当欲在层叠的两个构件之间设置间隙时,也可以同样地采用在轴周围设置环状凸部的技术。

[变形例2]

图4B是第一齿轮17具有凸部的例子。在外壳41设有比图4A的例子中的第一轴21短的第一轴21A,第一轴21A供第一齿轮17的第一轴插入孔20A插入。因此,第一齿轮17能相对于第一轴21A旋转。在第一齿轮17的表面侧设有与第一轴21A同轴的第一轴对应突起20B。在转动构件32的旋转中心孔35插入第一轴对应突起20B。因此,转动构件32能相对于第一轴对应突起20B相对旋转。

[变形例三]

图4C是第一齿轮17具有凹部的例子。在外壳41设有比图4A的例子中的第一轴21短的第一轴21A,第一轴21A供第一齿轮17的第一轴插入孔20插入。因此,第一齿轮17能相对于第一轴21A旋转。在转动构件32设有朝向第一齿轮立起的旋转中心凸部35A。转动构件32的旋转中心凸部35A可相对旋转地插入第一齿轮17的第一轴插入孔20的表面侧。另外,在第一轴插入孔20中,期望在旋转中心凸部35A与第一轴21A之间具有规定的间隔。

虽然此处对第一轴贯通孔20是沿着轴向直径相同的贯通孔的例子进行了说明,但是本发明不限定于此,也可以是例如,在第一齿轮17的表面侧和背面侧的中心均设置不贯通的插入孔,也可以使第一齿轮17的表面侧和背面侧的第一轴贯通孔20或者插入孔的直径不同。另外,第一齿轮17的表面侧和背面侧的第一轴贯通孔20或者插入孔的直径分别与旋转中心凸部35A和第一轴21A的直径对应。

[变形例4]

图4D是第一齿轮17具有销的情况。在外壳41设有比图4A的例子中的第一轴21短的第一轴21A,第一轴21A插入第一齿轮17的第一轴插入孔20。因此,第一齿轮17能相对于第一轴21A旋转。作为轴构件的销20C以向表面侧突出的方式插入第一轴插入孔20。由于转动构件32在旋转中心孔35插入有销20C,因此转动构件32能相对于销20C相对旋转。另外,在第一轴插入孔20中,期望在销20C与第一轴21A之间具有规定的间隔。

虽然此处对第一轴贯通孔20是直径相同的贯通孔的例子进行了说明,但是本发明不限定于此,也可以是例如,在第一齿轮17的表面侧和背面侧的中心均设置不贯通的插入孔,也可以使第一齿轮17的表面侧和背面侧的第一轴贯通孔20或者插入孔的直径不同。另外,第一齿轮17的表面侧和背面侧的第一轴贯通孔20或者插入孔的直径分别与销20C和第一轴21A的直径对应,销20C的直径与转动构件32的旋转中心孔35的直径对应。

虽然此处以图4A~图4D为例进行了说明,但是本发明不限定于此,只要第一轴21的轴线、第一齿轮17的轴线以及转动构件32的旋转中心一致,可以是任意方式。由于作为第一轴21的方式可以如上所述地采用各种方式,因此能提高设计的自由度。

接着,参照图5对杆28的配置的变形例进行说明。

[变形例5]

图5A是图1和图2的情况的例子,是杆28的一部分被第二齿轮23和转动构件32夹持的例子。在杆28的第二齿轮23侧(图5A的右侧)的端部设有向背面侧突出设置的第二齿轮侧突起29,在杆28的转动构件32侧(图5A的左侧)的端部设有向表面侧突出设置的转动构件侧突起30。另外,第二齿轮侧突起29和转动构件侧突起30也可以例如分别与杆28一体地形成,此外也可以例如将销状的分体构件插入在杆28设置的贯通孔。

杆28的第二齿轮侧突起29从表面侧插入第二齿轮23的多个杆连结凹部26之一,第二齿轮侧突起29能相对于杆连结凹部26相对旋转。另一方面,转动构件侧突起30从背面侧插入转动构件32的杆侧贯通孔34,转动构件侧突起30能相对于转动构件32的杆侧贯通孔34相对旋转。这样,通过将杆28配置成被第二齿轮23和转动构件32夹持,能使杆28随着第二齿轮23的旋转而摆动运动,使转动构件32以旋转中心孔35为中心往复旋转。

[变形例6]

图5B是杆28A相对于转动构件32和第二齿轮23A在沿着其轴线的方向上设于同侧(外壳41的开口侧)的例子。在杆28A的第二齿轮23A侧(图5B的右侧)的端部设有向背面侧突出设置的第二齿轮侧突起29A,在杆28A的转动构件32侧(图5B的左侧)的端部设有向表面侧突出设置的转动构件侧突起30A。另外,第二齿轮侧突起29A和转动构件侧突起30A也可以例如分别与杆28A一体地形成,此外也可以例如将销状的分体构件插入在杆28A设置的贯通孔。

杆28A的第二齿轮侧突起29A从表面侧插入第二齿轮23A的多个杆连结凹部26A之一,第二齿轮侧突起29A能相对于杆连结凹部26A相对旋转。另一方面,杆28A的转动构件侧突起30A从表面侧插入转动构件32的杆侧贯通孔34,转动构件侧突起30A能相对于转动构件32的杆侧贯通孔34相对旋转。这样,通过将杆28A配置于第二齿轮23A和转动构件32的表面侧,能使杆28A随着第二齿轮23A的旋转而摆动运动,使转动构件32以旋转中心孔35为中心往复旋转。

虽然此处以图5A和图5B为例进行了说明,但是本发明不仅仅限定于此,只要能使杆28随着第二齿轮23的旋转而摆动运动,使转动构件32以旋转中心孔35为中心往复旋转即可,杆28的配置方式可以是任何其他方式。由于作为杆的配置方式可以如上所述地采用各种方式,因此能提高设计的自由度。另外,虽然在实施方式一中,对没有设置后述的连结构件50的例子进行了说明,但是也可以设置连结构件50以减少输出轴的轴线方向和径向的松动。在这种情况下,能将连结构件50设于旋转构件32的表面侧或者背面侧。

[实施方式二]

参照图6,对本发明实施方式二的带减速机构的马达1B进行说明。另外,图6是实施方式二的带减速机构的马达1B的俯视图。对与图1至图5相同的结构使用相同的符号,省略其说明。在实施方式二中,在杆28B和转动构件32B的配置、输出轴37B的突出方向以及设置连结构件50这些方面与实施方式一不同。

当从连接器13经由电刷和换向器向电枢43供给电力时,由于在电枢43产生的磁场与设于马达壳体10的内周侧的永磁体42的励磁之间作用的斥力和吸引力使电枢43旋转。虽然在图6中看不到,但是电枢43的旋转从旋转轴11向蜗杆15传递,驱动使大径齿轮18与蜗杆15啮合的第一齿轮17旋转。通过蜗杆15与大径齿轮18的啮合构成第一级减速机构。

此外,虽然在图6中看不到,但是第一齿轮17的旋转通过与小径齿轮19啮合的第二齿轮23的外周齿部24向第二齿轮23传递。通过小径齿轮19与外周齿部24的啮合构成第二级减速机构。由此,减速机构3成为二级减速机构的结构,与一级减速的情况相比,能增大减速比。此外,由于从输出轴37的轴线方向观察,插入第一齿轮17的第一轴21和插入第二齿轮23的第二轴27设置成夹着蜗杆15相对,因此能抑制减速机构3向蜗杆15的一方侧大型化。

此外,由于从输出轴37的轴线方向观察,第一轴21和第二轴27在蜗杆15的轴线方向上配置于错开的位置,因此能抑制在与蜗杆15的轴线方向正交的方向上大型化,并且能提高第一轴21和第二轴27的配置的自由度,从而提高各部分的设计自由度。

第二齿轮23的旋转经由杆28B向转动构件32B传递。此时,杆28B随着第二齿轮23的旋转而摆动运动,从而使转动构件32B往复旋转运动。杆28B的第二齿轮侧突起29B可以设定成,可旋转地插入第二齿轮23的多个杆连结凹部26之一,通过选择上述杆连结凹部26使雨刮臂在下反转位置停止。即,通过使设于第二齿轮23的背面侧的导电板与接触板14电连接,根据导电板的图案控制雨刮臂在下反转位置停止。

从输出轴37B的轴线方向观察,杆28B弯曲为大致圆括弧形(在杆28B的中央部设有凹部31B)。因此,能避免在杆28B随着第二齿轮23的旋转而摆动运动时,杆28B与第一轴接触。由此,能抑制运动转换机构4的面积大型化。

在实施方式二中,杆28B配置于靠近马达部2的位置,因此杆28B的弯曲方向与实施方式一反向。即,在杆28B的中央部设有向马达部2的相反侧开口的凹部31B。伴随于此,转动构件32B的杆侧贯通孔34B(未图示)和扇区齿轮33B的配置也与实施方式一不同。即,在靠近马达部2的端部设有杆侧贯通孔34B,在马达部2的相反侧的端部设有扇区齿轮33B。

此外,杆28B的输出轴37B方向上的配置相当于实施方式一的变形例6(图5B)。即,杆28B相对于转动构件32B和第二齿轮23在沿着其轴线的方向上设于同侧(表面侧)。

输出齿轮38B与设于转动构件32B的扇区齿轮33B啮合,此外,由于输出齿轮38B经由离合器39B与输出轴37B连接,因此通过转动构件32B的往复旋转,驱动输出轴37B往复旋转。本实施方式二的输出轴37B贯通在外壳41B设置的贯通孔向背面侧突出。

在输出轴37B贯通外壳41B突出的情况下,当将实施方式二的带减速机构的马达1B用于后雨刮器装置时,带减速机构的马达1B安装于安装托架的内部面板安装面同侧的面上,输出轴37B也配置成向相同方向(从外壳41B突出的方向)突出。

在实施方式二中,设置连结构件50以减少输出轴37B的轴线方向和径向的松动。连结构件50在转动构件32B和输出齿轮38B的表面侧设于转动构件32B和输出齿轮38B与盖构件(未图示)之间。在设于连结构件50的一端部的第一轴插入孔51插入有第一轴21,在设于连结构件50的另一端部的输出轴侧插入孔52插入有输出轴37B。另外,虽然记载为插入第一轴21和/或输出轴37B,但是这不仅仅限定于完全穿过第一轴插入孔51或者输出轴侧插入孔52,也包含停留在各孔的内部、各轴的端面与各孔的端面共面的情况。

作为抵接部的弹性构件53设于连结构件50的中央部。弹性构件53与盖构件抵接,能将连结构件50向背面侧按压。弹性构件53的材质不作特别限定,但是可以由橡胶制成、由树脂制成。在本实施方式二的带减速机构的马达1B中,转动构件32B以第一轴21为中心往复旋转运动且转动构件32B的旋转中心始终固定,因此连结构件50的位置不会移动。

因此,为了将连结构件50向背面侧按压,可以使用例如橡胶制等的弹性构件53。橡胶制的弹性构件易于加工,能廉价地制造,除了减少输出轴的轴向和径向的松动之外,还具有减振、消音作用等,作为弹性构件的性能也优异。此外,通过使弹性构件53与连结构件50一体地成型,能更加易于制造,并且减少组装工序。

输出轴37B与未图示的雨刮臂连接,雨刮板支承于雨刮臂的前端。构成为通过使雨刮臂和雨刮板随着输出轴37B的往复旋转运动而在规定范围摆动运动,使雨刮板在挡风玻璃的上反转位置与下反转位置之间往复拂拭。

由于输出轴37B经由未图示的离合器39B与输出齿轮38B连接,因此能抑制由于施加到雨刮臂的过负载而对减速机构3和/或运动转换机构4施加过度的负载的情况。离合器39B构成为,在通常时(施加于雨刮臂和输出轴37B的负载在规定值以内时)使输出齿轮38B的旋转向输出轴37B传递。另一方面,离合器39B构成为,当对输出轴37B施加规定值以上的过负载时,解除输出轴37B与输出齿轮38B的结合,使输出轴空转。另外,也可以省略离合器39B,在这种情况下,由于输出轴37B与输出齿轮38直接连接,因此能使包括输出轴37B和输出齿轮38B的输出部的构造简化。

[实施方式三]

参照图7和图8,对本发明实施方式三的带减速机构的马达1C进行说明。另外,图7是实施方式三的带减速机构的马达的立体图,图8是图7的分解立体图。对与图1至图6相同的结构使用相同的符号,省略其说明。在实施方式三中,与实施方式二相比,输出轴37C的配置不同,各齿轮的配置随之与实施方式二不同。

在实施方式二中,从输出轴37B的轴线方向观察,输出轴37B相对于转动构件32设置成沿着与蜗杆15的轴线大致正交的方向和第一齿轮(转动构件32B)排列。在实施方式三中,输出轴37C相对于第一齿轮17C(转动构件32C)沿着蜗杆15的大致轴线方向设于蜗杆15的前端侧。由此,能使与蜗杆15的轴线方向正交的方向的尺寸减小。在为了增大减速比而增大第二齿轮27C的情况下也对输出轴37C的配置进行调节,从而能有效地活用死区。

从输出轴37C的轴线方向观察,第二轴27C位于比第一轴21C靠近蜗杆15的轴线方向上的蜗杆的前端侧。杆28C俯视观察为大致长方形,但即使是这样的形状,从实施方式三的各齿轮的配置来看,杆28C也不会与第一轴21C接触。另外,根据各齿轮的配置,能使杆28C的形状与实施方式二相同地成为大致圆括弧形,通过凹部31B避免与第一轴21C接触。

转动构件32C的形状如下:相对于旋转中心孔35C在一方侧直线状地延伸并在其端部设有杆侧贯通孔34C,相对于旋转中心孔35C在另一方侧成为半圆形状并沿着其圆周设有扇区齿轮33C。另外,转动构件32C的形状、杆侧贯通孔34C以及扇区齿轮33C的配置可以根据各齿轮的配置适当改变。

输出轴37C与实施方式二相同地,向贯通外壳41C的方向突出。此外,虽然在图7和图8中没有图示连结构件50C,但是也可以在第一轴21C与输出轴37C之间的表面侧设置连结构件50C。通过设置连结构件50C能减少输出轴37C的轴线方向和径向的松动。

对于从输出轴37C的轴线方向观察,将第一轴21C或者第二轴27C相对于蜗杆15C的轴线设于哪一侧,可以根据带减速机构的马达1C的规格适当确定。在这种情况下,当第一轴21C和第二轴27C设置成相对于蜗杆15C的轴线相对时,能抑制减速机构3C在从输出轴37C的轴线方向观察与蜗杆15C的轴线正交的方向上,仅在蜗杆15C的轴线的一方侧或者另一方侧变大。连接器13的配置、方向也可以根据带减速机构的马达1C的规格适当配置。

[实施方式四]

参照图9,对本发明实施方式四的带减速机构的马达1D进行说明。另外,图9是实施方式四的带减速机构的马达的俯视图。对与图1至图8相同的结构使用相同的符号,省略其说明。在实施方式四中,与实施方式一至三相比,在减速机构3D由三级减速机构构成这方面不同。

实施方式四的带减速机构的马达1D具有第三齿轮60,该第三齿轮60作为第一减速齿轮在第一齿轮17D与第二齿轮23D之间一体地形成有大径齿轮61和小径齿轮62。第三齿轮60由例如树脂材料形成,但是不限定于此,也可以例如设为金属。第一齿轮17D的小径齿轮19与第三齿轮60的大径齿轮61啮合,第三齿轮60的小径齿轮62与第二齿轮23D的外周齿部24啮合。

由马达部2驱动旋转的旋转轴11的旋转从旋转轴11向蜗杆15传递,驱动使大径齿轮18D与蜗杆15啮合的第一齿轮17D旋转。通过蜗杆15与大径齿轮18D的啮合构成第一级减速机构。

接着,第一齿轮17D的旋转向与小径齿轮19D啮合的第三齿轮60的大径齿轮61传递。通过小径齿轮19D与第三齿轮60的大径齿轮61的啮合构成第二级减速机构。

接着,第三齿轮60的旋转向与第三齿轮60的小径齿轮62啮合的第二齿轮23D的外周齿部24D传递。通过小径齿轮62与外周齿部24D的啮合构成第三级减速机构。

如上所述的实施方式四的带减速机构的马达1D通过包括三级的减速机构能得到较大的减速比。虽然在实施方式四中对包括三级的减速机构的例子进行了说明,但是本发明不限定于此,也可以构成例如四级以上的多级的减速机构。此外,虽然在实施方式四中在第一齿轮17D与第二齿轮23D之间追加了第一减速齿轮,但是本发明不限定于此,也可以例如在蜗杆15与第一齿轮17D之间追加一个或者多个第二减速齿轮。在这种情况下,第一轴21D是配置于第二级以下的第一齿轮17D的旋转中心,该第一轴21D插通于转动构件32的旋转中心孔35。

此外,例如在蜗杆15与第一齿轮17D之间追加一个或者多个第二减速齿轮的基础上,也可以进一步在第一齿轮17D与第二齿轮23D之间追加一个或者多个第一减速齿轮。

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