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文档序号:36405610发布日期:2023-12-16 11:54阅读:18来源:国知局
齿轮电动机的制作方法
齿轮电动机
1.相关申请的交叉引用
2.本国际申请要求
2021
年3月
30
日在日本专利局提交的日本发明专利申请第
2021-057623
号的优先权,所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文

技术领域
3.本公开涉及齿轮传动马达
(geared motor)
等齿轮电动机



背景技术:

4.例如专利文献1所述,齿轮传动马达是将电动马达和由多个齿轮构成的减速器一体化而形成的马达

5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开
2005-351464
号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的问题
9.本公开揭示一种能够使外形尺寸小型化的齿轮电动机的示例

10.解决问题的技术方案
11.本公开的一个方案涉及的齿轮电动机具备:输入齿轮,输入齿轮设置在电动马达的转子轴上;动力传递机构,动力传递机构至少具有一个输出齿轮,该输出齿轮从输入齿轮接受旋转力而旋转;输出齿轮,输出齿轮从动力传递机构接受旋转力而旋转,并且用于将旋转力输出到外部,输出齿轮以与转子轴平行的轴线为旋转轴线而进行旋转;输出轴,输出轴与输出齿轮一体地旋转,并且输出轴配置在于旋转轴线的方向上与输入齿轮隔开空间而对置的位置处;转子轴承,转子轴承将转子轴支承为能够旋转,并且隔着输入齿轮配置在输出轴的相反侧;第1输出轴承,第1输出轴承将输出齿轮支承为能够旋转,并且隔着输出齿轮配置在输入齿轮的相反侧;第2输出轴承,第2输出轴承将输出齿轮支承为能够旋转,并且相对于输出齿轮配置在输入齿轮侧;第1保持部件,第1保持部件保持转子轴承;第2保持部件,第2保持部件保持第1输出轴承;以及第3保持部件,第3保持部件保持第2输出轴承,并且在第3保持部件被夹在第1保持部件和第2保持部件之间的状态下,第1保持部件

第2保持部件

以及第3保持部件相互固定

12.由此,该齿轮电动机能够减小与转子轴平行的方向
(
在下文中称为轴向
)
的尺寸以及与该转子轴正交的方向
(
在下文中称为径向
)
的尺寸

13.即,在专利文献1记载的技术中,输出轴从与输入齿轮
(
转子轴
)
对置的位置偏移

也就是说,专利文献1记载的输出轴相对于转子轴在径向上偏移

14.因此,专利文献1记载的技术与该齿轮电动机相比,径向尺寸较大

换言之,该齿轮电动机的径向尺寸比专利文献1记载的技术的径向尺寸小

15.另外,当输出轴配置在与输入齿轮对置的位置处时,假设是转子轴由包括上述转子轴承在内的两个转子轴承支承的结构
(
参照图
6)
,则上述转子轴承之外的转子轴承会成为障碍,从而使得轴向尺寸难以减小

16.与此相对,在该齿轮电动机中,输出轴配置在与输入齿轮隔开空间而对置的位置处

即,在该齿轮电动机中不存在其他转子轴承

因此,与由两个转子轴承支承转子轴的结构相比,该齿轮电动机能够减小轴向尺寸

附图说明
17.图1是第1实施方式的齿轮电动机的外观图

18.图2是第1实施方式的齿轮电动机的分解图

19.图3是示出第1实施方式的齿轮电动机的内部结构的图

20.图4是示出第2保持部件的图

21.图5是示出第3保持部件的图

22.图6是用于说明第1实施方式的齿轮电动机的小型化的图

23.附图标记的说明
[0024]1…
齿轮电动机;
10

电动马达部;
11

转子轴;
11a

轴承;
[0025]
11b

转子轴承;
12

冷却部;
12a

内侧罩盖;
12b

外侧罩盖;
[0026]
20

齿轮箱部;
21

第1保持部件;
22

第2保持部件;
[0027]
22a

第1限制部;
23

第3保持部件;
23a

第2限制部;
[0028]
24

齿轮壳体;
25

输入齿轮;
26

输出齿轮;
27

输出轴;
[0029]
27a

第1输出轴承;
27b

第2输出轴承;
28

动力传递机构;
[0030]
28a

中间轴;
28b

第1传动齿轮;
28c

第2传动齿轮;
[0031]
28d、28e

轴承;
29

螺栓
具体实施方式
[0032]
以下的“实施方式”示出本公开所属技术范围内的实施方式的示例

即,记载在权利要求中的技术方案等不限于下述实施方式示出的具体结构或构造等

[0033]
标注在各图中表示方向的箭头以及斜线等是为了便于理解各图的相互关系以及各部件或各部位的形状而标注的符号

因此,本公开示出的发明不限于标注在各图中的方向

标注了斜线的图未必表示剖视图

[0034]
对于至少标注符号加以说明的部件或部位,至少设置有一个

即,在未事先声明为“仅有一个”等情形下,该部件可以设置有两个以上

本公开示出的齿轮电动机具有至少标注符号加以说明的部件或部位等构成元素

以及图示的结构部位

[0035]
(
第1实施方式
)
[0036]
《1.
齿轮电动机的概要

[0037]
本实施方式是将本公开的齿轮电动机应用于在电动车辆等运输设备中使用的齿轮传动马达的示例

本技术的电动车辆是指仅使用电动机而能够行驶的车辆

以及组合使用电动机和内燃机而能够行驶的车辆等

[0038]
图1所示的齿轮电动机1是产生用于使车辆行驶的动力的齿轮传动马达

该齿轮电
动机1至少具备电动马达部
10、
以及齿轮箱部
20


[0039]
《2.
齿轮电动机的细节

[0040]
《2.1
电动马达部

[0041]
电动马达部
10
是至少具有转子
(
未图示
)
和定子
(
未图示
)
等的电动马达

由沿着轴线
lr
延伸的转子轴
11(
参照图
2)
将转子支承为能够旋转

[0042]
另外,本实施方式的电动马达部
10
的转子在定子内旋转

而且,转子是埋设有永磁体的磁体转子

定子具有由绕组形成的线圈

以及缠绕有该绕组的铁芯

[0043]
如图3所示,在电动马达的外周,也就是在定子的外周侧设置有冷却部
12。
冷却部
12
构成用于使冷却液在定子的外周侧循环的水套

[0044]
如图2所示,冷却部
12
具有内侧罩盖
12a、
外侧罩盖
12b、
以及盖部
12c


内侧罩盖
12a
是与定子的外周接触并覆盖该定子的呈大致圆筒状的部件

[0045]
如图3所示,外侧罩盖
12b
是从外侧覆盖内侧罩盖
12a
的呈大致圆筒状的部件

在内侧罩盖
12a
的外周面或外侧罩盖
12b
的内周面
(
在本实施方式中为内侧罩盖
12a
的外周面
)
上设置有多个槽
12d。
[0046]
多个槽
12d
构成供冷却液流通的流路的一部分

由此,电动马达部
10
被该冷却液冷却

即,本实施方式的电动马达部
10
是液冷式电动马达

[0047]
如图2所示,盖部
12c
封闭电动马达部
10
的于轴线方向上的第1端侧
(
在图2中为右端侧
)。
另外,本实施方式的盖部
12c
通过螺栓等紧固件固定在外侧罩盖
12b


[0048]
在转子轴
11
的于轴线方向上的第1端侧设置有轴承
11a
,在转子轴
11
的于轴线方向上的第2端侧设置有轴承
11b。
轴承
11a、11b
将转子轴
11
支承为能够旋转

另外,轴承
11a、11b
由滚动轴承
(
在本实施方式中为角接触球轴承
)
构成

[0049]
两个轴承
11a、11b
中的位于齿轮箱部
20
侧的轴承
11b(
在下文中称为转子轴承
11b)
由第1保持部件
21
保持,两个轴承
11a、11b
中的另一个轴承
11a
经由未图示的支承部件而被盖部
12c
或内侧罩盖
12a
支承

[0050]
《2.2
齿轮箱部

[0051]
齿轮箱部
20
对从电动马达部
10
输出的旋转力进行变速
(
在本实施方式中为减速
)
并将其输出到外部

具体而言,如图2所示,该齿轮箱部
20
至少具有齿轮壳体
24、
输入齿轮
25、
输出齿轮
26、
输出轴
27、
以及动力传递机构
28


[0052]

齿轮壳体

[0053]
齿轮壳体
24
是容纳输入齿轮
25、
输出齿轮
26、
输出轴
27
的一部分

以及动力传递机构
28
等的部件

该齿轮壳体
24
具有第1保持部件
21、
第2保持部件
22、
以及第3保持部件
23


[0054]

输入齿轮

[0055]
如图3所示,输入齿轮
25
与转子轴
11
一体地旋转

即,电动马达部
10
的输出通过输入齿轮
25
被输入到齿轮箱部
20。
[0056]
本实施方式的输入齿轮
25
是通过直接对转子轴
11
的外周面中位于轴线方向第2端的部分进行切齿而形成的

另外,输入齿轮
25
是齿线方向呈螺旋状延伸的斜齿轮

[0057]

动力传递机构

[0058]
动力传递机构
28
是至少具有一个从输入齿轮
25
接受旋转力而旋转的齿轮的齿轮机构

具体而言,该动力传递机构
28
至少具有中间轴
28a、
第1传动齿轮
28b、
以及第2传动齿

28c


[0059]
中间轴
28a
是与转子轴
11
平行的轴部件

由第1保持部件
21
和第2保持部件
22
将该中间轴
28a
支承为能够旋转

具体而言,中间轴
28a
的于轴线方向上的第1端经由轴承
28d
被第1保持部件
21
支承

[0060]
中间轴
28a
的于轴线方向上的第2端经由轴承
28e
被第2保持部件
22
支承

轴承
28d、28e
由滚动轴承
(
在本实施方式中为圆锥滚子轴承
)
构成

[0061]
第1传动齿轮
28b
与输入齿轮
25
啮合并与中间轴
28a
一体地旋转

第2传动齿轮
28c
与输出齿轮
26
啮合并与中间轴
28a
一体地旋转

[0062]
本实施方式的第1传动齿轮
28b
和第2传动齿轮
28c
是斜齿轮

而且,中间轴
28a、
第1传动齿轮
28b
以及第2传动齿轮
28c
是通过锻造等一体成形的一体化部件

[0063]

输出齿轮和输出轴

[0064]
输出齿轮
26
从动力传递机构
28
接受旋转力而旋转,并将旋转力输出到外部

该输出齿轮
26
绕与转子轴
11
平行的旋转轴线
ls
旋转

另外,本实施方式的输出齿轮
26
是斜齿轮

[0065]
输出轴
27
是与输出齿轮
26
一体地旋转并支承输出齿轮
26
的轴部件

该输出轴
27
配置在于旋转轴线
ls
的方向上与输入齿轮
25
隔开空间而对置的位置处

[0066]
在本实施方式中,转子轴
11
的轴线
lr
与输出轴
27
的旋转轴线
ls
一致

即,转子轴
11
和输出轴
27
排列配置在一条直线上

另外,输出齿轮
26
和输出轴
27
是通过锻造等一体成形的一体化部件

[0067]
在齿轮壳体
24(
在本实施方式中为第2保持部件
22)
与输出轴
27
之间的间隙处配置有油封
27c。
油封
27c
防止齿轮壳体
24
内的润滑油从该间隙向外部漏出

[0068]

轴承及该轴承的支承结构

[0069]
齿轮箱部
20
除了上述轴承
28d、28e
之外,至少还具有转子轴承
11b、
第1输出轴承
27a、
以及第2输出轴承
27b


转子轴承
11b
隔着输入齿轮
25
配置在输出轴
27
的相反侧

[0070]
第1输出轴承
27a
和第2输出轴承
27b
将输出轴
27
支承为能够旋转

本实施方式的第1输出轴承
27a
和第2输出轴承
27b
由滚动轴承
(
本实施方式中为圆锥滚子轴承
)
构成

[0071]
而且,第1输出轴承
27a
隔着输出齿轮
26
配置在输入齿轮
25
的相反侧

第2输出轴承
27b
相对于输出齿轮
26
配置在输入齿轮
25


[0072]
即,第1输出轴承
27a
配置在输出齿轮
26
的一侧,第2输出轴承
27b
配置在输出齿轮
26
的另一侧

换言之,输出轴
27
和输出齿轮
26
被在轴向上位于分开位置的第1输出轴承
27a
和第2输出轴承
27b
支承为能够旋转

[0073]
由第1保持部件
21
保持转子轴承
11b。
由第2保持部件
22
保持第1输出轴承
27a。
由第3保持部件
23
保持第2输出轴承
27b。
而且,该第3保持部件
23
被夹在第1保持部件
21
与第2保持部件
22
之间

[0074]
即,第3保持部件
23
是呈板状的部件
(
参照图
2)。
而且,第1保持部件
21、
第2保持部件
22
以及第3保持部件
23
通过多个螺栓
29
等紧固件相互固定
(
参照图
1)。
[0075]
具体而言,如图3所示,各螺栓
29
从第1保持部件
21
或第2保持部件
22(
在本实施方式中为第2保持部件
22)
侧插入并贯穿第3保持部件
23
,从而紧固连结第1保持部件
21
和第3保持部件
23。
[0076]
因此,被夹在第1保持部件
21
和第2保持部件
22
之间的第3保持部件
23
固定于第1保
持部件
21
和第2保持部件
22
,从而成为一体

第1保持部件
21、
第2保持部件
22
以及第3保持部件
23
各自的接合面被液体填料等密封件密封

[0077]
另外,在本实施方式中,第1保持部件
21
和内侧罩盖
12a
是通过锻造等一体成形的一体化部件
(
参照图
2)。
在第2保持部件
22
上设置有呈凸缘状的第1限制部
22a(
参照图
4)。
在第3保持部件
23
上设置有呈凸缘状的第2限制部
23a(
参照图
5)。
[0078]
第1限制部
22a
与第1输出轴承
27a
的侧面中的位于输出齿轮
26
的相反侧的部分
(
在图3为左侧面
)
接触,从而限制该第1输出轴承
27a
朝该相反侧
(
在图3中为左侧
)
位移

[0079]
第2限制部
23a
与第2输出轴承
27b
的侧面中的位于转子轴
11
侧的部分
(
在图3为右侧面
)
接触,从而限制该第2输出轴承
27b
朝该转子轴
11
侧位移

[0080]
《3.
本实施方式的齿轮电动机的特征

[0081]
本实施方式的齿轮电动机1能够减小与转子轴
11
平行的方向
(
在下文中称为轴向
)
的尺寸以及与该转子轴
11
正交的方向
(
在下文中称为径向
)
的尺寸

[0082]
即,在专利文献1记载的技术中,输出轴从与输入齿轮
(
转子轴
)
对置的位置偏移

也就是说,专利文献1记载的输出轴相对于转子轴在径向上偏移

[0083]
因此,专利文献1记载的技术与该齿轮电动机1相比,径向尺寸较大

换言之,该齿轮电动机1的径向尺寸比专利文献1记载的发明的径向尺寸小

[0084]
另外,当输出轴
27
配置在与输入齿轮
25
对置的位置处时,如图6所示,假设是用于支承输入齿轮
25
的转子轴
11
的部分由包括转子轴承
11b
在内的两个转子轴承支承的结构,则第2转子轴承
11c
会成为障碍,从而使得轴向尺寸难以减小

[0085]
另外,从实施定心的角度来看,难以在组装了转子轴承
11b
的基础上再组装第2转子轴承
11c。
这是因为,保持转子轴承
11b
的第1保持部件
21
和保持第2转子轴承
11c
的第3保持部件
23
是不同的部件,为了实施定心,需要对保持部件
23
和第3保持部件
23
同时实现高加工精度和高组装精度

[0086]
与此相对,如图3所示,在该齿轮电动机1中,输出轴
27
配置在于旋转轴线
ls
的方向上与输入齿轮
25
隔开空间而对置的位置处

即,在该齿轮电动机1中不存在第2转子轴承
11c。
[0087]
因此,与由两个转子轴承支承转子轴
11
的结构相比
(
参照图
6)
,该齿轮电动机1能够减小轴向尺寸

进而,该齿轮电动机1搭载到电动车辆的搭载性能优异

此外,齿轮电动机1易于组装

[0088]
在本实施方式中,第1保持部件
21
和内侧罩盖
12a
构造为一体
(
参照图
2)。
因此,能够经由第1保持部件
21
冷却转子轴承
11b
,从而能够抑制转子轴承
11b
的烧损咬粘

[0089]
(
其他实施方式
)
[0090]
上述实施方式的齿轮箱部
20
具备减速机构

不过,本公开不限于此

即,齿轮箱部
20
例如可以具备增速机构,也可以具备能够变更减速比或增速比的变速机构

[0091]
上述实施方式的齿轮是斜齿轮

不过,本公开不限于此

即,各个齿轮例如可以是正齿轮或锥齿轮

[0092]
在上述实施方式中,采用了角接触球轴承或圆锥滚子轴承

不过,本公开不限于此

即,在本公开中,例如可以采用向心轴承和推力轴承

此外,若齿轮是正齿轮,则可以仅采用向心轴承

[0093]
在上述实施方式中,采用了滚动轴承作为轴承

不过,本公开不限于此

即,在本公开中,例如可以采用使用油膜的滑动轴承
(
例如,金属轴承等
)
或使用固体润滑剂的滑动轴承来作为轴承

[0094]
在上述实施方式中,转子轴
11
的轴线和输出轴
27
的轴线一致

不过,本公开不限于此

即,在本公开中,例如,转子轴
11
的轴线和输出轴
27
的轴线也可以不一致

[0095]
在上述实施方式中,第1保持部件
21
和内侧罩盖
12a
构造成一体

不过,本公开不限于此

即,例如,本公开的第1保持部件
21
和内侧罩盖
12a(
冷却部
12)
也可以是分体的部件

[0096]
上述实施方式的电动马达部
10
是液冷式

不过,本公开不限于此

即,在本公开中,例如,电动马达部
10
也可以是空气冷却式

[0097]
此外,本公开只要符合上述实施方式记载的发明主旨即可,不限于上述实施方式

因此,可以是由上述多个实施方式中的至少两个实施方式组合而成的结构,或可以是将上述实施方式中图示的构成元素或标注符号加以说明的构成元素中的任意一个元素废除的结构

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