车轮单元制造技术

本发明专利技术涉及一种车轮单元，其具有马达、固定于马达的旋转部的小齿轮、具有环状的接地面且以最终齿轮支承轴为中心旋转的车轮、直接或借助其他部件固定于车轮的由树脂制成的最终齿轮、使小齿轮的旋转减速并传递到最终齿轮的减速机构、收纳小齿轮、减速机构以及最终齿轮的齿轮壳体。在最终齿轮与车轮之间设置支承于齿轮壳体并与最终齿轮以及车轮一同旋转的旋转支承部。旋转支承部的外径比最终齿轮支承轴的外径大。并且，最终齿轮的至少一部分位于被接地面包围的大致圆筒状的区域的内侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车轮单元
本专利技术涉及一种车轮单元。
技术介绍
在清扫机器人等自行式的电器产品搭载有具有车轮和驱动车轮的马达的车轮单元。例如在日本特开第2004-195215号公报所记载的自律式地面清扫机器人(10)的左右搭载有主要车轮辅助组件(42A，42B)。该公报的主要车轮辅助组件具有可旋转地被安装的车轮(42AW，42BW)、和为了驱动各车轮而工作的马达(42AM，42BM)(段落0018?0021，图4，图5)。专利文献1:日本特开2004-195215号公报以往，在该种清扫机器人中使用轴向尺寸长的有刷马达。如果将此种马达和车轮沿轴向并列配置，则车轮单元的轴向的尺寸变大。因此，以往，在车轮的接地面的外侧配置马达，由此，减小了车轮单元的轴向尺寸。在日本特开2004-195215号公报的图4中也描述了在车轮的接地面的外侧配置马达(42AM，42BM)的样子。但是，如果在车轮的接地面的外侧配置马达，则车轮单元在行进方向或上下方向变大。如此一来，清扫机器人内的其他部位的设计自由度降低。因此，要求不在行进方向或上下方向上扩大车轮单元，而且还能够缩小车轮单元的轴向尺寸。而车轮单元包括用于将齿轮和车轮支承为能够旋转的支承结构。在讨论车轮单元的小型化时，需要充分确保该支承结构的耐久性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够使车轮单元小型化，并能够在旋转支承部的相对于齿轮壳体的支承结构中获得高耐久性的结构。本申请的例示性的第I专利技术具有:马达；小齿轮，其固定于所述马达的旋转部；车轮，其具有环状的接地面，并以最终齿轮支承轴为中心旋转；最终齿轮，其由树脂制成，并直接或通过其他的部件固定于所述车轮；减速机构，其使小齿轮的旋转减速并传递到最终齿轮；以及齿轮壳体，其收纳所述小齿轮、所述减速机构以及所述最终齿轮，在所述最终齿轮与所述车轮之间设置支承于所述齿轮壳体，并与所述最终齿轮以及所述车轮一同旋转的旋转支承部，所述旋转支承部的外径比所述最终齿轮支承轴的外径大，所述最终齿轮的至少一部分位于被所述接地面包围的大致圆筒状的区域的内侧。根据本申请的例示性的第I专利技术，最终齿轮的至少一部分位于被接地面包围的大致圆筒状的区域的内侧。由此，能够减小车轮单元的最终齿轮支承轴方向的尺寸。并且，旋转支承部的外径比最终齿轮支承轴的外径大。由此，确保了较大的齿轮壳体与旋转支承部的接触部。其结果是，能够在旋转支承部的相对于齿轮壳体的支承结构中获得高耐久性。【附图说明】图1为第I实施方式所涉及的车轮单元的局部切断示出的主视图。图2为第2实施方式所涉及的车轮单元的立体图。图3为第2实施方式所涉及的车轮单元的侧视图。图4为第2实施方式所涉及的车轮单元的分解立体图。图5为第2实施方式所涉及的车轮单元的局部切断示出的主视图。图6为第2实施方式所涉及的车轮单元的局部切断示出的侧视图。图7为第3实施方式所涉及的车轮单元的侧视图。图8为第3实施方式所涉及的车轮单元的局部切断示出的侧视图。图9为第3实施方式所涉及的安装于清扫机器人的车轮单元的侧视图。图10为第3实施方式所涉及的安装于清扫机器人的车轮单元的侧视图。图11为变形例所涉及的车轮单元的立体图。图12为第4实施方式所涉及的车轮单元的侧视图。图13为第4实施方式所涉及的车轮单元的局部切断示出的剖视图。【具体实施方式】以下将参照附图对本专利技术的例示性的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，将沿最终齿轮支承轴的方向称为“轴向”。并且，沿轴向，将马达侧称为“输入侧”，将车轮侧称为“输出侧”。〈1.第I实施方式>图1为第I实施方式所涉及的车轮单元I的主视图。在图1中切断示出车轮6A和齿轮壳体7A。如图1所示，车轮单元IA具有马达2A、小齿轮3A、减速机构4A、最终齿轮5A、车轮6A以及齿轮壳体7A。小齿轮3A固定于马达2A的旋转部。减速机构4A使小齿轮3A的旋转减速，并传递到最终齿轮5A。最终齿轮5A直接或通过其他的部件固定于车轮6A。车轮6A具有环状的接地面621A，并以最终齿轮支承轴51A为中心旋转。小齿轮3A、减速机构4A以及最终齿轮5A被收纳在齿轮壳体7A的内部中。并且，在最终齿轮5A与车轮6A之间设置旋转支承部81A。旋转支承部81A支承于齿轮壳体7A并与最终齿轮5A以及车轮6A —同旋转。如图1所示，在该车轮单元IA中，最终齿轮5A整体位于被接地面62IA包围的大致圆筒状的区域的内侧。但是，最终齿轮5A也可以仅其一部分配置在被接地面621A包围的大致圆筒状的区域的内侧。如此一来，与将最终齿轮5A配置在车轮6A的外侧时相比，能够减小车轮单元IA的轴向的尺寸。而在这样的结构中，旋转支承部81A的相对于齿轮壳体7A的支承结构难以在轴向变大。因此，在该车轮单元IA中，使旋转支承部81A的外径比最终齿轮支承轴51A的外径大。如此一来，能够确保较大的齿轮壳体7A与旋转支承部81A的接触部。其结果是，提高了旋转支撑部81A的相对于齿轮壳体7A的支承结构的耐久性。<2.第2实施方式><2-1.车轮单元的整体结构>图2为第2实施方式所涉及的车轮单元I的立体图。图3为从输入侧看到的车轮单元I的侧视图。图4为车轮单元I的分解立体图。该车轮单元I搭载于作为家用电器产品的自行式清扫机器人，并用作该清扫机器人的行走装置。如图2至图4所示，本实施方式的车轮单元I具有马达2、小齿轮3、减速机构4、最终齿轮5、车轮6以及齿轮壳体7。如果驱动马达2，则马达2的驱动力经由小齿轮3、减速机构4以及最终齿轮5传递到车轮6。由此，车轮6旋转。本实施方式的马达2使用无刷直流马达。马达2具有固定在齿轮壳体7的静止部21以及相对于静止部21旋转的旋转部22。如图3中虚线所示，静止部21具有由定子铁芯和线圈构成的电枢211。而旋转部22具有圆环状的磁铁221。如果对电枢211的线圈提供驱动电流，则在定子铁芯产生磁通。因此，旋转部22通过电枢211与磁铁221之间的磁作用而旋转。本实施方式的马达2为磁铁221配置在电枢211的外侧的所谓的外转子型的马达。在外转子型的马达中，能够使用直径比内转子型的马达的直径大的磁铁。因此，能够极力回避磁铁的轴向的尺寸变大，并能够获得高输出功率。因此，如果使用外转子型的马达，则能够减小马达2的轴向的尺寸。或者，即使在为了增大输出功率而增大磁铁的体积时，也能够最小限度地控制轴向尺寸的扩大。例如，能够使马达2的轴向的尺寸比马达2的旋转部22的直径小。其结果是，能够得到在轴向看为小型的车轮单元I。以下继续对齿轮壳体7的内部结构进行说明。图5为车轮单元I的切断示出车轮6和齿轮壳体7的主视图。图6为车轮单元I的切断示出齿轮壳体7的侧视图。如图4至图6所示，小齿轮3、减速机构4以及最终齿轮5配置在齿轮壳体7的内部中。马达2的旋转部22与沿轴向延伸的马达轴222 —同旋转。马达轴222的输出侧的端部延伸到齿轮壳体?的内部。并且，小齿轮3固定在马达轴222的该端部。小齿轮3由聚缩醛(POM)等树脂或金属制成。小齿轮3具有与后述的第I大径齿轮部412啮合的多个齿。减速机构4具有第I复合齿轮41、第2复合齿轮42以及第3复合齿轮43。第I复合齿轮41被沿轴向延伸的第I支承轴411支承为能够旋转。第2复合齿轮42本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轮单元，其特征在于，其具有：马达；小齿轮，其固定于所述马达的旋转部；车轮，其具有环状的接地面，并以最终齿轮支承轴为中心旋转；最终齿轮，其由树脂制成，并直接或通过其他部件固定于所述车轮，且所述最终齿轮相对于该车轮配置在轴向一侧；减速机构，其使小齿轮的旋转减速并传递到所述最终齿轮；以及齿轮壳体，其收纳所述小齿轮、所述减速机构以及所述最终齿轮，在所述最终齿轮与所述车轮之间设置直接或借助其他部件支承于所述齿轮壳体，且与所述最终齿轮以及所述车轮一同旋转的旋转支承部，所述旋转支承部的外径比所述最终齿轮支承轴的外径大，所述最终齿轮的至少一部分位于被所述接地面包围的大致圆筒状的区域的内侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.08 JP 2011-1522491.一种车轮单元，其特征在于， 其具有: 马达； 小齿轮，其固定于所述马达的旋转部； 车轮，其具有环状的接地面，并以最终齿轮支承轴为中心旋转； 最终齿轮，其由树脂制成，并直接或通过其他部件固定于所述车轮，且所述最终齿轮相对于该车轮配置在轴向一侧； 减速机构，其使小齿轮的旋转减速并传递到所述最终齿轮；以及 齿轮壳体，其收纳所述小齿轮、所述减速机构以及所述最终齿轮， 在所述最终齿轮与所述车轮之间设置直接或借助其他部件支承于所述齿轮壳体，且与所述最终齿轮以及所述车轮一同旋转的旋转支承部， 所述旋转支承部的外径比所述最终齿轮支承轴的外径大， 所述最终齿轮的至少一部分位于被所述接地面包围的大致圆筒状的区域的内侧。2.根据权利要求1所述的车轮单元，其特征在于， 所述齿轮壳体具有与所述最终齿轮支承轴同轴配置的圆环形状的套筒部件， 所述旋转支承部的外周面通过润滑剂与所述套筒部件的内周面相接触。3.根据权利要求2所述的车轮单元，其特征在于， 所述最终齿轮的齿根圆直径比所述旋转支承部的外径大， 所述套筒部件的外周面比所述齿根圆直径大。4.根据权利要求2或3所述的车轮单元，其特征在于， 所述齿轮壳体具有: 圆筒形状的套筒保持部，其包围所述旋转支承部；以及 环状的止挡板部，其朝比所述套筒保持部的轴向另一侧的部位靠径向内侧的位置扩展， 所述套筒部件与所述套筒保持部的内周面以及所述止挡板部的轴向一侧的面相接。5.根据权利要求4所述的车轮单元，其特征在于， 所述套筒部件在轴向一侧的端面具有环状凸部， 所述最终齿轮具有朝向轴向另一侧的环状的套筒抵接面， 所述环状凸部与所述套筒抵接面相接。6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的车轮单元，其特征在于， 所述最终齿轮和所述旋转支承部为由树脂制成的一体的旋转部件的各一部分。7.根据权利要求1或6所述的车轮单元，其特征在于， 所述齿轮壳体具有圆孔部，所述圆孔部具有支承所述旋转支承部的圆筒形状的内周面， 所述齿轮壳体的所述圆孔部的内周面隔着润滑剂与所述旋转支承部的外周面相接触。8.根据权利要求1至权利要求6中的任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金谷忠之，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：
国别省市：