專利名稱：齒輪傳動電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動電動機(jī)，更詳細(xì)而言，涉及包括用于檢測被電動機(jī)驅(qū)動的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢測元件和該磁檢測元件所感知的磁性體的齒輪傳動電動機(jī)。
背景技術(shù)：
如專利文獻(xiàn)1所記載，已知有將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動力通過多個齒輪輸出的齒輪傳動 電動機(jī)。專利文獻(xiàn)1所記載的齒輪傳動電動機(jī)在與輸出軸(輸出構(gòu)件)一體成形的從動齒 輪中埋設(shè)有磁體且在與之相對的位置上配置安裝于基板上的磁檢測元件，從而可檢測輸出 軸的旋轉(zhuǎn)位置。上述參考文獻(xiàn)1的從動齒輪為了防止作為動力傳遞的輸入部的齒部的強(qiáng)度降低， 使磁體離開齒部而設(shè)置在從動齒輪的內(nèi)側(cè)。此外，由于使磁體離開齒部，因此不會發(fā)生齒部 附近因齒部所受的應(yīng)力而變形、從而使磁體位置偏移的情況。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2004-229378號公報然而，專利文獻(xiàn)1的齒輪傳動電動機(jī)與磁體配置在從動齒輪外側(cè)的齒輪傳動電動 機(jī)相比，存在根據(jù)上述轉(zhuǎn)動方向的不同而使檢測誤差增大的第一問題。此外，在如專利文獻(xiàn) 1這樣將從動齒輪與輸出軸一體成形并構(gòu)成為傳遞構(gòu)件的情況下，從齒部輸入的來自電動 機(jī)側(cè)的動力通過輸出軸輸出。因此，在如專利文獻(xiàn)1這樣將磁體設(shè)置在從齒部到輸出軸的 中途位置、即設(shè)置在動力傳遞路徑的中途位置的情況下，存在如下的第二問題，即，在未圖 示的被驅(qū)動體受到大的應(yīng)力時，在從動齒輪的齒部與輸出軸之間也會受到大的應(yīng)力，使設(shè) 置有磁體的輸出軸與齒部的中途位置變形，從而使磁體位置變化、檢測精度降低。在此，對于第一問題，采用圖10在以下進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，圖10是為了說明專 利文獻(xiàn)1的齒輪傳動電動機(jī)的問題，而用于說明使輸出軸(輸出構(gòu)件)順時針旋轉(zhuǎn)與逆時 針旋轉(zhuǎn)時磁檢測元件的磁體檢測位置不同的說明圖。例如，當(dāng)由磁體72產(chǎn)生的磁場是如圖10所示的磁場MF時(此形狀僅為例示)，通 過磁檢測元件70可檢測到磁體72的位置為檢測點(diǎn)P與圖10所示的磁場MF的最外側(cè)的磁 力線重疊的位置。在此，若以圖10的點(diǎn)C為中心將未圖示的輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)，則磁體72 順時針旋轉(zhuǎn)。此時，在檢測點(diǎn)P與磁場MF的最外側(cè)的磁力線于圖10的左側(cè)(中心軸A偏 左)處重疊的位置上檢測到磁體72。相反，若將未圖示的輸出軸逆時針旋轉(zhuǎn)，則磁體72逆 時針旋轉(zhuǎn)。此時，在檢測點(diǎn)P與磁場MF的最外側(cè)的磁力線于圖10的右側(cè)(中心軸A偏右) 處重疊的位置上檢測到磁體72。也就是說，通過磁檢測元件70檢測到的磁體72的檢測位 置會根據(jù)輸出軸(磁體72)的旋轉(zhuǎn)方向的不同而在中心軸A的左側(cè)或右側(cè)。其結(jié)果是，使 輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)與逆時針旋轉(zhuǎn)時磁檢測元件的磁體的檢測位置存在很大的不同。通過對磁體72設(shè)置在相對靠內(nèi)側(cè)(圖10(a))的情況與設(shè)置在相對靠外側(cè)(圖 10(b))的情況進(jìn)行比較可知，磁體72設(shè)置在內(nèi)側(cè)時的上述輸出軸(磁體72)的旋轉(zhuǎn)方向上 的磁體的檢測位置的偏移量(以下僅稱為檢測誤差)比磁體72設(shè)置在外側(cè)時的檢測誤差 大。即，由于在圖10(a)中，連結(jié)點(diǎn)C和檢測點(diǎn)P的直線與連結(jié)點(diǎn)C和檢測體72的直線相交的角度較大，而在圖10(b)中，連結(jié)點(diǎn)C和檢測點(diǎn)P的直線與連結(jié)點(diǎn)C和檢測體72的直 線相交的角度較小，因此磁體72設(shè)置在內(nèi)側(cè)時因輸出軸(磁體72)的旋轉(zhuǎn)方向的不同而產(chǎn) 生的檢測誤差比磁體72設(shè)置在外側(cè)時大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種在作為將傳遞來的驅(qū)動 力輸出的傳遞構(gòu)件的輸出構(gòu)件中，通過將因旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢 測誤差抑制成較小來提高輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度的齒輪傳動電動機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的齒輪傳動電動機(jī)包括電動機(jī)；接受通過齒輪系 統(tǒng)傳遞來的上述電動機(jī)的驅(qū)動力且將傳遞來的上述電動機(jī)的驅(qū)動力輸出的輸出構(gòu)件；用于 檢測該輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢測元件；以及與該磁檢測元件成對的磁性體，其特征在 于，上述輸出構(gòu)件中，通過一體成形而設(shè)置有輸入部，被傳遞到上述齒輪系統(tǒng)的上述電動 機(jī)的驅(qū)動力輸入上述輸入部；輸出部，被輸入到上述輸入部的上述電動機(jī)的驅(qū)動力輸出到 上述輸出部；以及伸出部，該伸出部比上述輸入部和上述輸出部更朝徑向外側(cè)突出，上述伸 出部的徑向的外壁附近固定有上述磁檢測元件和上述磁性體中的任意一個。 根據(jù)本發(fā)明的齒輪傳動電動機(jī)，在輸出構(gòu)件上形成有輸入電動機(jī)的驅(qū)動力的輸入 部和用于將電動機(jī)的驅(qū)動力傳遞到被驅(qū)動體的輸出部，并通過一體成形而設(shè)有比上述輸入 部和輸出部更朝徑向外側(cè)突出的伸出部。因此，能將用于檢測輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢 測元件和磁性體中的任意一個固定在上述朝外側(cè)突出的伸出部的徑向的外壁附近，藉此能 將因輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測誤差抑制成較小。此外， 由于磁性體被設(shè)置在位于即使輸出構(gòu)件受到大的力時變形量也較小的輸入部和輸出部的 外側(cè)位置的伸出部，而不是輸入部與輸出部的中途位置，因此能將磁性體的位置變化抑制 成較小。因此，與像現(xiàn)有技術(shù)那樣在輸出構(gòu)件的外周側(cè)設(shè)置如齒輪的齒部那樣的動力傳遞 部的情況相比，能提高輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度。而且，由于在輸出構(gòu)件上一體成形 地設(shè)有輸入部、輸出部和伸出部，因此能減少部件數(shù)。此外，在本發(fā)明中，較為理想的是，上述輸入部和上述輸出部在上述輸出構(gòu)件的徑 向上設(shè)置于相互重疊的位置。若如上所述構(gòu)成，則能使輸出構(gòu)件在徑向上縮小輸入部與輸 出部在徑向上所重疊的量。特別地，若構(gòu)成為在上述輸入部的軸線上(轉(zhuǎn)軸上)設(shè)置上述 輸出部，則能使輸入部和輸出部沿徑向接近配置，能使輸出構(gòu)件在徑向上縮小。而且，在本發(fā)明中，較為理想的是，上述伸出部在上述輸出構(gòu)件的軸線方向上設(shè)于 與上述輸入部或上述輸出部重疊的位置。若如上所述構(gòu)成，則由于通過將固定有磁檢測元 件和磁性體中的任意一個的伸出部在輸出構(gòu)件的軸線方向上設(shè)置成與上述輸入部或上述 輸出部重疊，輸出構(gòu)件的軸線方向上的尺寸縮小，因此能進(jìn)一步縮減齒輪傳動電動機(jī)的尺 寸。特別地，若將上述磁檢測元件或上述磁性體在上述輸出構(gòu)件的軸線方向上設(shè)于與上述 輸入部或上述輸出部重疊的位置，則能進(jìn)一步縮小輸出構(gòu)件的軸線方向上的尺寸。而且，在本發(fā)明中，較為理想的是，在上述輸出構(gòu)件的軸線方向上具有朝一側(cè)開口 的孔部和朝另一側(cè)開口的孔部，朝上述一側(cè)開口的孔部形成有上述輸入部而朝上述另一側(cè) 開口的孔部形成有上述輸出部，在朝上述一側(cè)開口的孔部或朝上述另一側(cè)開口的孔部的徑 向外側(cè)形成有伸出部，上述磁檢測元件或上述磁性體在上述輸出構(gòu)件的軸線方向上設(shè)于與上述一側(cè)的孔部或上述另一側(cè)的孔部重疊的位置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于通過在固定磁檢測 元件或磁性體的伸出部的徑向內(nèi)側(cè)形成形成有輸入部和輸出部的孔部，能將磁檢測元件或 磁性體在輸出構(gòu)件的軸向上設(shè)置成與輸入部或輸出部重疊，因此能縮小輸出構(gòu)件的軸線方 向上的尺寸。此外，在本發(fā)明中，較為理想的是，朝上述一側(cè)開口的孔部和朝上述另一側(cè)開口的 孔部是彼此連結(jié)并沿軸線方向貫穿上述輸出構(gòu)件的貫穿孔。若如上所述構(gòu)成，則能將輸入 部與輸出部沿軸線方向接近配置。即，通過在輸入部與輸出部之間不形成厚壁的壁部，能使 與作為輸入部的孔部卡合的輸入側(cè)構(gòu)件和與作為輸出部的孔部卡合的輸出側(cè)構(gòu)件沿軸線 方向接近配置，并能使齒輪傳動電動機(jī)的尺寸縮減壁部的量。此外，當(dāng)上述磁檢測元件和上述磁性體在上述軸線方向上相對地配置時，較好的 是，在上述伸出部形成有凹部，該凹部具有上述磁檢測元件和上述磁性體中的任意一個所 抵接的與上述軸線垂直的抵接面。當(dāng)為磁檢測元件和磁性體在軸線方向上相對的結(jié)構(gòu)時，磁檢測元件對磁性體的檢 測靈敏度依賴于兩者在軸線方向上的間隔，但根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于磁檢測元件和磁性體中 的任意一個以被凹部的抵接面定位的狀態(tài)與另一個相對，因此能抑制每個產(chǎn)品的上述兩者 的間隔的偏差，從而能制得產(chǎn)品間的檢測精度偏差小的齒輪傳動電動機(jī)。此外，這時上述伸出部由樹脂形成，上述凹部的開口部通過熱熔焊來密封即可。如上所述，若采用熱熔焊來密封凹部的開口，則能將磁檢測元件和磁性體中的任 意一個簡單地固定于伸出部。此外，較好的是，上述伸出部形成有一對舌片，該一對舌片從上述伸出部的外壁面 朝向外側(cè)突出并夾持上述磁檢測元件和上述磁性體中的任意一個。通過設(shè)置上述舌片，能將磁檢測元件和磁性體中的任意一個設(shè)置在更靠輸出構(gòu)件 的徑向外側(cè)。因此，能將因輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測外 側(cè)抑制成更小。此外，通過將磁性體固定成磁性體的徑向最外部相當(dāng)于一對舌片的前端彼 此分開的部分，無需在磁性體的徑向最外部的外周形成厚壁的壁部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與磁性 體被埋設(shè)于伸出部的結(jié)構(gòu)相比，能縮小伸出部的徑向尺寸。根據(jù)本發(fā)明的齒輪傳動電動機(jī)，在輸出構(gòu)件上形成有輸入電動機(jī)的驅(qū)動力的輸入 部和用于將電動機(jī)的驅(qū)動力傳遞到被驅(qū)動體的輸出部，并通過一體成形而設(shè)有比上述輸入 部和輸出部更朝徑向外側(cè)突出的伸出部。因此，能將用于檢測輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢 測元件和磁性體中的任意一個固定在上述朝外側(cè)突出的伸出部的徑向的外壁附近，藉此能 將因輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測誤差抑制成較小。此外， 由于磁性體被設(shè)置在位于即使輸出構(gòu)件受到大的力時變形量也較小的輸入部和輸出部的 外側(cè)位置的伸出部，而不是輸入部與輸出部的中途位置，因此能將磁性體的位置變化抑制 成較小。因此，與像現(xiàn)有技術(shù)那樣在輸出構(gòu)件的外周側(cè)設(shè)置如齒輪的齒部那樣的動力傳遞 部的情況相比，能提高輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度。而且，由于在輸出構(gòu)件上一體成形 地設(shè)有輸入部、輸出部和伸出部，因此能減少部件數(shù)。


圖1是本實施方式的齒輪傳動電動機(jī)的外觀圖(取下上殼體后的狀態(tài))。
圖2是從側(cè)面觀察圖1所示的齒輪傳動電動機(jī)的外觀圖(取下上殼體和下殼體后 的狀態(tài))。圖3是圖1和圖2所示的齒輪傳動電動機(jī)的分解立體圖。圖4(a)是從輸出部側(cè)觀察輸出構(gòu)件的外觀圖，圖4(b)是從輸入部側(cè)觀察輸出構(gòu) 件的外觀圖。圖5是表示從圖1 圖3所示的齒輪傳動電動機(jī)上取下上殼和輸出構(gòu)件后的狀態(tài) 的俯視圖。圖6是圖1 圖3所示的齒輪傳動電動機(jī)所包括的輸出構(gòu)件的變形例，圖6(a)表 示在輸出構(gòu)件上安裝有磁性體的狀態(tài)，圖6(b)表示在輸出構(gòu)件上未安裝有磁性體的狀態(tài)。圖7是從形成于輸出構(gòu)件的伸出部的四個磁性體固定孔中選擇一個磁性體固定 孔來固定磁性體時在基板上的輸出構(gòu)件的停止位置的示意圖(實施例1)。圖8是從形成于輸出構(gòu)件的伸出部的四個磁性體固定孔中選擇直徑上的兩個磁 性體固定孔來固定磁性體時在基板上的輸出構(gòu)件的停止位置的示意圖(實施例2)。圖9是從形成于輸出構(gòu)件的伸出部的四個磁性體固定孔中選擇在圓周上相鄰的 兩個磁性體固定孔來固定N極與磁檢測元件相對的磁性體以及S極與磁檢測元件相對的磁 性體時在基板上的輸出構(gòu)件的停止位置的示意圖(實施例3)。圖10是為了說明專利文獻(xiàn)1的齒輪傳動電動機(jī)的問題，而用于說明使輸出軸(輸 出構(gòu)件)順時針旋轉(zhuǎn)與逆時針旋轉(zhuǎn)時磁檢測元件的磁體檢測位置不同的說明圖。(符號說明)
1齒輪傳動電動機(jī)
10電動機(jī)
12齒輪系統(tǒng)
14輸出構(gòu)件
141輸入部
142輸出部
143伸出部
144磁性體固定孔(凹部)
144b底面(抵接面)
16磁檢測元件
18磁性體
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本實施方式的齒輪傳 動電動機(jī)1的外觀圖(取下上殼體91后的狀態(tài))，圖2是從側(cè)面觀察齒輪傳動電動機(jī)1的 外觀圖(取下上殼體91和下殼體92后的狀態(tài))。圖3是齒輪傳動電動機(jī)1的分解立體圖。本實施方式的齒輪傳動電動機(jī)1包括作為驅(qū)動源的電動機(jī)10 ；將電動機(jī)10的旋 轉(zhuǎn)以規(guī)定的減速比減速后傳遞到輸出構(gòu)件14的齒輪系統(tǒng)12 ；將通過齒輪系統(tǒng)12傳遞來的 電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)朝被驅(qū)動體輸出的輸出構(gòu)件14 ；用于檢測輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢 測元件16 ；以及與該磁檢測元件16成對，且固定于輸出構(gòu)件14的磁性體(磁體)18。
6
電動機(jī)10是公知的直流電動機(jī)，具有傳遞動力的軸101。在軸101的前端通過壓 入固定有第一齒輪121。齒輪系統(tǒng)12包括第一齒輪121，該第一齒輪121壓入于軸101 ；第 二齒輪(復(fù)合齒輪)122，該第二齒輪(復(fù)合齒輪)122與第一齒輪121嚙合；第三齒輪(復(fù) 合齒輪)123，該第三齒輪(復(fù)合齒輪)123與第二齒輪122嚙合；第四齒輪(復(fù)合齒輪)124， 該第四齒輪(復(fù)合齒輪)124與第三齒輪(復(fù)合齒輪)123嚙合；多個行星齒輪126，該多個 行星齒輪126被支承于行星輪架125 ；以及固定齒輪127，該固定齒輪127固定于下殼體92。 第二齒輪122、第三齒輪123和第四齒輪124分別可旋轉(zhuǎn)地支承在設(shè)于下殼體92的軸上。對上述齒輪系統(tǒng)12進(jìn)行具體說明，第一齒輪121與第二齒輪122的大徑齒輪122a 嚙合。第二齒輪122的小徑齒輪122b與第三齒輪123的大徑齒輪123a嚙合。第三齒輪 123的小徑齒輪123b與第四齒輪124的大徑齒輪124a嚙合。此外，在第四齒輪124上與 大徑齒輪124a同軸地形成有恒星齒輪124b，該恒星齒輪124b與行星齒輪126嚙合。固定 齒輪127在內(nèi)周面形成有內(nèi)齒輪127a，該內(nèi)齒輪127a與行星齒輪126嚙合。此外，固定齒 輪127具有電動機(jī)支承部127b，該電動機(jī)支承部127b支承電動機(jī)10的側(cè)面；突起(未圖 示)，該突起用于固定基板20 ；以及基板支承部127c，該基板支承部127c支承基板20以抑 制基板20撓曲。此外，恒星齒輪124b、行星輪架125、行星齒輪126以及內(nèi)齒輪127a構(gòu)成 了行星齒輪機(jī)構(gòu)。電動機(jī)10的動力通過齒輪系統(tǒng)12而被傳遞到旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13。旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件 13具有主體部131 ；從主體部131朝下方突出的軸132 ；以及與該軸132相反地朝上方突 出的花鍵軸133。軸132插通在形成于第四齒輪124的貫穿孔124c和形成于行星輪架125 的貫穿孔125a內(nèi)。此外，在主體部131的內(nèi)周面形成有未圖示的內(nèi)齒，該內(nèi)齒通過與行星 齒輪126嚙合，使電動機(jī)10的動力傳遞到旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13。如上所述構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13利用花鍵軸133將輸出構(gòu)件14卡合。圖4是將 輸出構(gòu)件14放大后表示的放大圖。在此，圖4(a)是從輸出部142側(cè)觀察輸出構(gòu)件14的外 觀圖，圖4(b)是從輸入部141側(cè)觀察輸出構(gòu)件14的外觀圖。另外，圖4(a)表示輸出構(gòu)件 14尚未固定有磁性體18的狀態(tài)。輸出構(gòu)件14包括輸入部(花鍵孔)141，該輸入部(花鍵孔)141嵌合有旋轉(zhuǎn)傳 遞構(gòu)件13的花鍵軸133，且電動機(jī)10的驅(qū)動力輸入上述輸入部(花鍵孔)141 ；輸出部(連 結(jié)用孔)142，該輸出部(連結(jié)用孔)142連結(jié)有未圖示的被驅(qū)動體，且將電動機(jī)10的驅(qū)動力 向外部輸出；以及凸緣狀的伸出部143，該伸出部143比輸入部141和輸出部142更朝徑向 外側(cè)突出。輸出構(gòu)件14構(gòu)成為使從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件13傳遞來的電動機(jī)10的驅(qū)動力向未圖示的 被驅(qū)動體傳遞的傳遞構(gòu)件。在此，本實施方式的輸入部141和輸出部142分別形成在朝輸出構(gòu)件14的軸線方 向的一側(cè)開口的孔部和朝輸出構(gòu)件14的軸線方向的另一側(cè)開口的孔部。因此，由于輸入部 141和輸出部142設(shè)置于在輸出構(gòu)件14的徑向上彼此重疊的位置，因而能使輸出構(gòu)件14在 徑向上縮小輸入部141與輸出部142在徑向上所重疊的量。而且，本實施方式在輸入部141 的軸線上(轉(zhuǎn)軸上)設(shè)置有輸出部142。因此，能使輸入部141與輸出部142在徑向上接近 配置，從而能使輸出構(gòu)件14在徑向上進(jìn)一步縮小。上述伸出部143在圓周上近似等間隔地形成有四個圓筒狀的磁性體固定孔(相當(dāng) 于本發(fā)明中的凹部)144，在上述磁性體固定孔144中的任意一個內(nèi)固定有圓柱形狀的磁性
7體18。磁性體18最多能固定四個，其具體說明在后進(jìn)行敘述。磁性體固定孔144是沿輸出 構(gòu)件14的軸線方向延伸、且形成有軸線方向上的一側(cè)開口的開口部144a和與輸出構(gòu)件14 的軸線垂直的底面144b (相當(dāng)于本發(fā)明中的抵接面)的凹部。另外，開口部144a在輸出構(gòu) 件14的軸線方向上朝輸出部142側(cè)開口。本實施方式的磁性體18被形成為與形成為圓筒狀的磁性體固定孔144轉(zhuǎn)動配合 的圓柱狀，在軸向上被磁化出N極和S極兩極。此外，磁性體18被從開口部144a插入磁性 體固定孔144，并以N極和S極中的任意一極與底面144b抵接的狀態(tài)固定。此外，伸出部143在徑向上以磁性體18的直徑的兩倍以上的尺寸(寬度)形成， 磁性體固定孔144被配置在比輸入部(花鍵孔)141和輸出部(連結(jié)用孔)142更靠徑向外 側(cè)。因此，由于磁性體固定孔144未設(shè)置在動力傳遞路徑的中途位置，因而即使當(dāng)未圖示的 被驅(qū)動體受到很大的應(yīng)力時，磁性體固定孔144也不會受到很大的應(yīng)力。因此，能將磁性體 18的位置變化抑制成較小。另外，輸出部(連結(jié)用孔142)的圓筒部142b的內(nèi)徑與輸入部 (花鍵孔)141的大徑部141a的內(nèi)徑形成為大致相同的直徑。而且，在本實施方式中，如圖4所示在伸出部143的外壁143a附近固定磁性體18， 使磁性體18整體內(nèi)設(shè)于伸出部143。具體而言，磁性體18的徑向最外部的外壁18c與伸出 部143的外壁143a接近配置。另一方面，磁性體18的徑向最內(nèi)部的外壁18d被配置在比 從圓筒部142b的內(nèi)壁到伸出部143的外壁143a的徑向長度的1/2處更靠伸出部143的外 壁143a側(cè)。因此，磁性體18被配置在比從輸出部(連結(jié)用孔)142的圓筒部142b的內(nèi)壁 到伸出部143的外壁143a的徑向長度的1/2處更靠外壁143a側(cè)的區(qū)域內(nèi)。作為磁性體18的固定方法，由于通過熱熔焊來密封開口部的方法能可靠且容易 地將磁性體18密封于磁性體固定孔144，因而較為理想。也可以采用在插入磁性體18后流 入熔融樹脂來密封開口部144a等方法。另外，在本實施方式中，輸出部142利用如圖4所示的在圓筒部142b的一部分朝 向徑向外側(cè)形成的槽部142a來將動力傳遞到被驅(qū)動體，但這種結(jié)構(gòu)僅為例示。例如，也可 以是通過細(xì)齒、D形切割(D cutting)等來傳遞動力之類的結(jié)構(gòu)。此外，輸入部141也可以 是細(xì)齒孔。在本實施方式中，伸出部143在輸出構(gòu)件14的軸線方向上形成于與輸入部(花鍵 孔)141和輸出部(連結(jié)用孔)142重疊的位置。特別地，在本實施方式中，作為輸入部141 的花鍵孔與作為輸出部142的連結(jié)用孔彼此連結(jié)而成為使輸出構(gòu)件14在軸線方向上貫穿 的貫穿孔，在輸入部(花鍵孔)141和輸出部(連結(jié)用孔)142的連結(jié)位置的徑向外側(cè)設(shè)置有 磁性體18。因此，磁性體18被設(shè)置于在軸線方向上與輸入部(花鍵孔)141和輸出部(連 結(jié)用孔)142兩者重疊的位置。如上所述，由于能將磁性體18設(shè)置成在輸出構(gòu)件14的軸向 上與輸入部(花鍵孔)141和輸出部(連結(jié)用孔)142重疊，因此能縮小輸出構(gòu)件14的在軸 線方向上的尺寸。此外，在本實施方式中，感知固定在輸出構(gòu)件14上的磁性體18的磁檢測元件16 被設(shè)在安裝于旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13與輸出構(gòu)件14之間的基板20。圖5是表示從齒輪傳動電動 機(jī)1取下上殼體91和輸出構(gòu)件14后的狀態(tài)的俯視圖。如圖5所示，基板20的中央形成有 供旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13的花鍵軸133插通的貫穿孔201，基板20的端部形成有用于與未圖示的 控制單元等連接的端子部202。
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在本實施方式中，兩個磁檢測元件16設(shè)置在基板20上并與端子部202電連接，以 使這兩個磁檢測元件16與輸出構(gòu)件14的伸出部143在軸線方向上相對。這種齒輪傳動電動機(jī)1的構(gòu)成構(gòu)件收納在由上殼體91和下殼體92構(gòu)成的殼體 中。下殼體92形成有支承電動機(jī)10的突起和可旋轉(zhuǎn)地支承第二齒輪122、第三齒輪123、 第四齒輪124的軸。上殼體91形成有插通孔91b，該插通孔91b供輸出構(gòu)件14的形成有輸 出部142的筒狀部插通。此外，通過將形成于上殼體91的卡定片91a與形成于下殼體92 的卡定孔92a卡定來將上述各構(gòu)成構(gòu)件收容在殼體中。如上所述構(gòu)成的齒輪傳動電動機(jī)1如下所述動作。若對電動機(jī)10供電，則電動機(jī) 10的軸101旋轉(zhuǎn)。軸101的旋轉(zhuǎn)從與軸101 —體旋轉(zhuǎn)的第一齒輪121通過第二齒輪122和 第三齒輪123減速后被傳遞到第四齒輪124。第四齒輪的旋轉(zhuǎn)通過由恒星齒輪124b、行星 輪架125、行星齒輪126以及內(nèi)齒輪127a構(gòu)成的行星齒輪機(jī)構(gòu)減速后被傳遞到旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu) 件13。旋轉(zhuǎn)傳遞構(gòu)件13 —旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)便被傳遞到嵌合有上述花鍵軸133的輸入部141，使 輸出構(gòu)件14旋轉(zhuǎn)。此外，輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)通過上述輸出部142被傳遞到與其卡合的被 驅(qū)動體。如上所述，電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)通過齒輪系統(tǒng)12以規(guī)定的減速比減速后被傳遞到被 驅(qū)動體。在上述齒輪傳動電動機(jī)1的動作中，利用磁檢測元件16來感知固定于輸出構(gòu)件14 的磁性體18。與齒輪傳動電動機(jī)1電連接的未圖示的控制單元基于磁檢測元件16感知磁 性體18而產(chǎn)生的信號來識別輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置。以下，對具體的輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的檢測形態(tài)進(jìn)行說明。圖7是示意地表示 從四個磁性體固定孔中選擇一個磁性體固定孔來固定磁性體18時基板20上的輸出構(gòu)件14 的停止位置的圖。圖8是示意地表示從四個磁性體固定孔中選擇直徑上的兩個磁性體固定 孔來固定磁性體18時基板20上的輸出構(gòu)件14的停止位置的圖。圖9是示意地表示從四 個磁性體固定孔中選擇在圓周上相鄰的兩個磁性體固定孔來固定N極與磁檢測元件16a’、 16b’相對的磁性體18a以及S極與磁檢測元件16a’、16b，相對的磁性體18b時基板20上 的輸出構(gòu)件14的停止位置的圖。另外，在圖7 圖9中，將輸出構(gòu)件14的初位置的角度設(shè) 為0度(基準(zhǔn)角度)。首先對圖7所示的第一實施例進(jìn)行說明，如圖所示，基板20分別在0度位置和180 度位置上設(shè)置有磁檢測元件16a、16b，輸出構(gòu)件14的伸出部143安裝有一個磁性體18。此 外，當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖7(a)所示的位置時，磁檢測元件16a發(fā)出信號，檢測出輸出構(gòu)件 14的旋轉(zhuǎn)角度為0度，當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖7 (c)所示的位置時，磁檢測元件16b發(fā)出信 號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為180度，每隔180度能檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置。接著對圖8所示的第二實施例進(jìn)行說明，如圖所示，基板20分別在0度位置和90 度位置上設(shè)置有磁檢測元件16a、16b，輸出構(gòu)件14的伸出部143在直徑上安裝有兩個磁性 體18。此外，當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖8(a)和圖8(c)所示的位置時，根據(jù)磁檢測元件16a有 感知磁性體的信號而磁檢測元件16b無信號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為0度或180 度。而當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖8(b)和圖8(d)所示的位置時，根據(jù)磁檢測元件16a無信號而 磁檢測元件16b有感知磁性體的信號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為90度或270度。因 此，若在控制側(cè)進(jìn)行0度及180度的判別和90度及270度的判別，則每隔90度便能檢測出 輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置。判別需考慮例如磁性體的初始安裝位置和輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)方向之后進(jìn)行。最后對圖9所示的第三實施例進(jìn)行說明，如圖所示，基板20分別在0度位置和180度位置上設(shè)置有能判別磁體極性的磁檢測元件16a’、16b’，輸出構(gòu)件14的伸出部143安裝 有與N極與磁檢測元件16a’、16b’相對的磁性體18以及在從磁性體18a的安裝位置朝周 向旋轉(zhuǎn)90度的位置上的S極與磁檢測元件16a’、16b’相對的磁性體18b，每隔90度便能檢 測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置。具體而言，當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖9 (a)所示的位置時，根據(jù)磁檢測元件16a’有感 知N極磁性體的信號而磁檢測元件16b’無信號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為0度。當(dāng) 輸出構(gòu)件14位于圖9(b)所示的位置時，根據(jù)磁檢測元件16a’無信號而磁檢測元件16b’ 有感知S極磁性體的信號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為90度。當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖 9(c)所示的位置時，根據(jù)磁檢測元件16a’無信號而磁檢測元件16b’有感知N極磁性體的 信號，檢測出輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為180度。此外，當(dāng)輸出構(gòu)件14位于圖9(d)所示的 位置時，根據(jù)磁檢測元件16a’有感知S極磁性體的信號而磁檢測元件16b’無信號，檢測出 輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)角度為270度。另外，磁性體18的安裝個數(shù)和安裝位置除了圖7 圖9的實施例1 3以外，還 能從在伸出部143的圓周上大致等間隔地形成的四個磁性體固定孔中自由選擇。基于上述 輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置，利用控制單元控制電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)以使得被驅(qū)動體位于規(guī)定位置。這種實施例的齒輪傳動電動機(jī)1能適用于例如使開閉流路的閥門驅(qū)動的情況。在 圖7所示的實施例1時，與輸出構(gòu)件14連結(jié)的閥門設(shè)定成在0度時為關(guān)閉狀態(tài)，在180度 時為打開狀態(tài)，藉此通過控制電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)能自由地控制流路的開閉。此時，兩個磁檢 測元件16a、16b的位置在輸出構(gòu)件14的驅(qū)動范圍的兩端。此外，在圖8所示的實施例2和 圖9所示的實施例3時，驅(qū)動與如上所述每隔90度便能檢測出旋轉(zhuǎn)位置的輸出構(gòu)件14連 結(jié)的閥門，若閥門的開度分別對應(yīng)于輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置0度、90度、180度、270度為關(guān) 閉狀態(tài)、小、中、大(全開狀態(tài))，則通過控制電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)能進(jìn)行流過閥門的流量的調(diào)
整 ο在如上所述控制的齒輪傳動電動機(jī)1中，如采用圖4說明，磁性體18被固定于比 輸入部141和輸出部142更朝徑向外側(cè)突出的輸出構(gòu)件14的伸出部143。藉此，為了檢測 輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置而被磁檢測元件16感知的磁性體18與以往(專利文獻(xiàn)1)相比， 設(shè)置于輸出構(gòu)件14的徑向外側(cè)。因此，能將因旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件14旋轉(zhuǎn)位置 的檢測誤差抑制成較小，從而能提高利用磁性體18進(jìn)行檢測的輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的 檢測精度。此外，由于磁性體18被設(shè)置于伸出部143而不是輸入部141與輸出部142的中 途位置，上述伸出部143位于即使輸出構(gòu)件14受到較大的力時變形量也較小的輸入部141 和輸出部142外側(cè)的位置，因此能將因輸出構(gòu)件14的變形而引起的磁性體18的位置變化 抑制成較小，從而提高輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度。而且，在本實施方式中，磁性體18以與磁性體固定孔144的底面144b抵接的狀態(tài) 固定于輸出構(gòu)件14的伸出部143。也就是說，磁性體18通過與輸出構(gòu)件14的軸線垂直的 底面144b以在上述軸線方向上定位的狀態(tài)與磁檢測元件16相對。因此，能抑制磁檢測元 件16與磁性體18的間隔的偏差，從而能制得產(chǎn)品間的檢測精度偏差小的齒輪傳動電動機(jī)Io為了提高上述輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度而設(shè)的伸出部143被設(shè)于在輸出構(gòu)件14的軸線方向上與輸入部141和輸出部142重疊的位置。這樣，通過設(shè)置伸出部 143，便不會發(fā)生輸出構(gòu)件14的軸線方向長度變大的情況。即，能一邊維持上述軸線方向上 的齒輪傳動電動機(jī)1的尺寸，一邊提高輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)方向上的位置檢測精度。此外，為了進(jìn)一步提高輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度，可以想到如下所述將 磁性體18固定于輸出構(gòu)件14的結(jié)構(gòu)作為變形例。S卩，如圖6(a)所示，也可以在輸出構(gòu)件 14上設(shè)置從伸出部143的外壁面朝向外側(cè)突出的一對舌片145，并將磁性體18夾入固定在 上述舌片145之間。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于磁性體18以從伸出部143的外壁突出的狀態(tài)被保 持，因此能使磁性體18位于更靠輸出構(gòu)件14的徑向外側(cè)的位置。因此，能使因輸出構(gòu)件14 的旋轉(zhuǎn)方向不同引起的檢測誤差進(jìn)一步變小，從而能使輸出構(gòu)件14的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精 度進(jìn)一步提高。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，磁性體18被固定成徑向最外部相當(dāng)于一對舌片145 的前端彼此分開的部分。因此，由于磁性體18的徑向最外部的外壁未形成有厚壁的壁部， 因而上述徑向最外部露出。因此，能將伸出部143在徑向上的尺寸制成比磁性體18埋設(shè)于 伸出部143的結(jié)構(gòu)(圖4所示的結(jié)構(gòu))中伸出部143在徑向上的尺寸小。而且，如圖6(a)所示，磁性體18被固定成其一部分進(jìn)入形成于伸出部143的凹陷 部146。具體而言，如將從輸出構(gòu)件14取下磁性體18后的狀態(tài)表示于圖6(b)，伸出部143 的外周面形成有跨過凹陷部146的突出部147，磁性體18被固定成其端面夾在凹陷部146 的底面146a與突出部147之間。由于這樣一來不但能防止磁性體18不慎脫落，還能防止輸 出構(gòu)件14在軸線方向上位置偏移，因此能抑制磁檢測元件16與磁性體18的間隔的偏差。在此，由圖6(b)可知，突出部147的與凹陷部146的底面146a相對的面的大致中 央處形成有規(guī)定尺寸的突起147a。由于磁性體18以端面壓碎上述突起147a的方式安裝， 因此突起147a起到彈簧的作用，以提高凹陷部146的底面146a與突出部147對磁性體18 的夾持強(qiáng)度。藉此，使磁性體18的防脫性能進(jìn)一步提高。以上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明。但本發(fā)明不限定于上述實施方式，可 在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。例如，在上述實施方式中，對輸出構(gòu)件14固定有磁性體18的情況進(jìn)行了說明，但 也可以采用相反的結(jié)構(gòu)、即輸出構(gòu)件14固定有磁檢測元件16而在與之相對的位置上設(shè)有 磁性體18的結(jié)構(gòu)。此外，在這些實施方式中，對在輸出構(gòu)件14的外周面的四處設(shè)有磁性體144，并在 其中一處或兩處選擇性地安裝磁性體18的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但也可以是例如在輸出構(gòu)件 的外周面的三處(周向0° (360° )、120°、240° )設(shè)有磁性體固定孔，并在其中一處或兩 處選擇性地安裝磁性體的結(jié)構(gòu)。無論是哪種結(jié)構(gòu)，若輸出構(gòu)件本身是在其外周面的多處設(shè) 有磁性體固定孔或磁檢測元件安裝部，并能在其中一處或多處選擇性地安裝磁性體或磁檢 測元件的結(jié)構(gòu)，則無需根據(jù)閥門的使用方式而生產(chǎn)多種輸出構(gòu)件，由于能互換使用，因此還 具有能減少部件數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種齒輪傳動電動機(jī)，其包括電動機(jī)；接受通過齒輪系統(tǒng)傳遞來的所述電動機(jī)的驅(qū)動力且將傳遞來的所述電動機(jī)的驅(qū)動力輸出的輸出構(gòu)件；用于檢測該輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢測元件；以及與該磁檢測元件成對的磁性體，其特征在于，所述輸出構(gòu)件中，通過一體成形而設(shè)置有輸入部，被傳遞到所述齒輪系統(tǒng)的所述電動機(jī)的驅(qū)動力輸入所述輸入部；輸出部，被輸入到所述輸入部的所述電動機(jī)的驅(qū)動力輸出到所述輸出部；以及伸出部，該伸出部比所述輸入部和所述輸出部更朝徑向外側(cè)突出，所述伸出部的徑向的外壁附近固定有所述磁檢測元件和所述磁性體中的任意一個。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，所述輸入部和所述輸出部在所 述輸出構(gòu)件的徑向上設(shè)置于相互重疊的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，在所述輸入部的軸線上設(shè)置有 所述輸出部。
4.如權(quán)利要求1所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，所述伸出部在所述輸出構(gòu)件的 軸線方向上設(shè)于與所述輸入部或所述輸出部重疊的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，所述磁檢測元件或所述磁性體 在所述輸出構(gòu)件的軸線方向上設(shè)于與所述輸入部或所述輸出部重疊的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，在所述輸出構(gòu)件的軸線方向上 具有朝一側(cè)開口的孔部和朝另一側(cè)開口的孔部，朝所述一側(cè)開口的孔部形成有所述輸入部 而朝所述另一側(cè)開口的孔部形成有所述輸出部，在朝所述一側(cè)開口的孔部或朝所述另一側(cè) 開口的孔部的徑向外側(cè)形成有伸出部，所述磁檢測元件或所述磁性體在所述輸出構(gòu)件的軸 線方向上設(shè)于與所述一側(cè)的孔部或所述另一側(cè)的孔部重疊的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，朝所述一側(cè)開口的孔部和朝所 述另一側(cè)開口的孔部是彼此連結(jié)并沿軸線方向貫穿所述輸出構(gòu)件的貫穿孔。
8.如權(quán)利要求1所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述磁檢測元件和所述磁性 體配置成在所述軸線方向上相對時，在所述伸出部形成有凹部，該凹部具有所述磁檢測元 件和所述磁性體中的任意一個所抵接的與所述軸線垂直的抵接面。
9.如權(quán)利要求8所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，所述伸出部由樹脂形成，所述凹 部的開口部通過熱熔焊來密封。
10.如權(quán)利要求1所述的齒輪傳動電動機(jī)，其特征在于，所述伸出部形成有一對舌片， 該一對舌片從所述伸出部的外壁面朝向外側(cè)突出并夾持所述磁檢測元件和所述磁性體中 的任意一個。
全文摘要
一種齒輪傳動電動機(jī)，通過將因旋轉(zhuǎn)方向不同引起的輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測誤差抑制成較小來提高輸出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)位置的檢測精度。上述齒輪傳動電動機(jī)包括電動機(jī)(10)；接受通過齒輪系統(tǒng)(12)傳遞來的上述電動機(jī)(10)的驅(qū)動力的輸出構(gòu)件(14)；用于檢測該輸出構(gòu)件(14)的旋轉(zhuǎn)位置的磁檢測元件(16)；以及與該磁檢測元件(16)成對的磁性體(18)，上述輸出構(gòu)件(14)設(shè)有輸入部(141)，被傳遞到上述齒輪系統(tǒng)(12)的上述電動機(jī)的驅(qū)動力輸入該輸入部(141)；輸出部(142)，被輸入到上述輸入部(141)的上述電動機(jī)的驅(qū)動力輸出到該輸出部(142)；以及伸出部(143)，該伸出部(143)比上述輸入部(141)和上述輸出部(142)更朝徑向外側(cè)突出，上述伸出部(143)的徑向的外壁附近固定有上述磁檢測元件(16)和上述磁性體(18)中的任意一個。
文檔編號H02K7/116GK101826772SQ201010134600
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者伊藤秀明, 原哲彥, 小田翔太, 矢澤岳彥 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社