JP6148443B2 - 減速機構、及び減速機付モータ - Google Patents
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Description
減速機構としては、電動モータの回転軸に一体的に設けられたウォーム軸、及びウォーム軸に噛み合うウォームホイールを有したものがある。このように、減速機構としてウォーム軸、及びウォームホイールを採用することにより、大きな減速比を得ることができる(例えば、特許文献1参照)。
また、ウォーム軸の軸歯部に、ウォームホイールの小歯部を常に噛み合わせることができる。このため、ウォーム軸に対するウォームホイールの噛み合い面積を常に一定に保つことができ、確実且つ効果的に減速機構を小型化することができる。
さらに、簡素な構造で、ウォームホイールの小歯部を、ウォーム軸側に向かって押圧することができる。このため、減速機構を安価に小型化することが可能になる。
また、ウォーム軸の軸歯部に、ウォームホイールの小歯部を常に噛み合わせることができる。このため、ウォーム軸に対するウォームホイールの噛み合い面積を常に一定に保つことができ、確実且つ効果的に減速機構を小型化することができる。
さらに、簡素な構造で、ウォームホイールの小歯部を、ウォーム軸側に向かって押圧することができる。このため、減速機構を安価に小型化することが可能になる。
(減速機付モータ)
次に、この発明の第1実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1は、減速機付モータの斜視図である。
同図に示すように、減速機付モータ1は、電動モータ2と、電動モータ2のモータケーシング3が取り付けられている減速機構4とを備えている。
モータケーシング3は有底筒状に形成されており、不図示の開口部を減速機構4側に向けた状態で配置されている。モータケーシング3内には、回転軸8(図2参照)が回転自在に設けられている。この回転軸8に、減速機構4が連結されている。
図2は、減速機構の概略構成図、図3は、図2のA−A線に沿う断面図である。
図1〜図3に示すように、減速機構4は、一面に開口部5aを有する箱状のギヤハウジング5を有している。ギヤハウジング5の側面には、電動モータ2が取り付けられるモータ取付部6が形成されている。モータ取付部6は、電動モータ2を受入可能なように筒状に形成されている。モータ取付部6の外側開口縁には、外フランジ部7が形成されている。この外フランジ部7にモータケーシング3の開口端が重なり合うように配置され、ギヤハウジング5とモータケーシング3とがボルト9によって締結固定される。
図4は、図3のB部拡大図である。
図2〜図4に示すように、段付歯車12は、ウォーム軸11に噛合うウォームホイール17と、ウォームホイール17よりも小径に形成されたピニオンギヤ18とが一体成形されたものである。
ウォームホイール17は、略円板状に形成されたホイール本体19を有している。ホイール本体19の両面には、それぞれ径方向中央の大部分に凹部20が形成されている。また、ホイール本体19の外周面に、ウォーム軸11の第1歯部16aに噛合うホイール歯部19aが刻設されている。
一方、ピニオンギヤ18のボトムプレート15側の先端部には、小リング部26が形成されている。この小リング部26の突出高さは、軸挿入凹部22に形成されているリング部25よりも低く設定されている。小リング部26は、後述の付勢機構34と、ピニオンギヤ18の先端部との接触面積を減少させ、付勢機構34に対するピニオンギヤ18の摺動抵抗を減少させるためのものである。
ボトムプレート15には、ピニオンギヤ18に対応する箇所に、それぞれ貫通孔15aが形成されていると共に、これら貫通孔15aをギヤハウジング5の反対側の外側から覆うボトムカバー27が設けられている。そして、貫通孔15aに、付勢機構34が設けられている。付勢機構34は、押圧部材32と、この押圧プレート28をピニオンギヤ18側に向かって付勢するコイルスプリング29とにより構成されている。
また、舌片部30は、径方向に沿って弾性変形可能に形成されている。さらに、舌片部30の先端には、径方向外側に向かって抜け止め爪30aが形成されている一方、ボトムプレート15に形成されている貫通孔15aの開口縁に、抜け止め爪31が形成されている。これにより、貫通孔15a内に、容易に押圧部材32を組み付けることができると共に、一旦組み付けられた押圧部材32の貫通孔15aからの抜けを規制することができる。
すなわち、ウォームホイール17の小歯部21とウォーム軸11の第1歯部16aとの噛み合いが不十分なまま、ウォームホイール17がギヤハウジング5の底部5bに当接したり、ピニオンギヤ18のリング部25とアイドラー軸23とが当接したりしてしまうことを防止できる。
同図に示すように、ウォームホイール17の外周面に小歯部21が形成されていない場合(図4における2点鎖線参照)、ウォームホイール17のホイール歯部19aとウォーム軸11の第1歯部16a(第2歯部16b)との接触面積は、図4におけるハッチ部M1のエリアとなる。
一方、ウォームホイール17の外周面に小歯部21が形成されている場合、この小歯部21とウォーム軸11の第1歯部16a(第2歯部16b)との接触面積分(図4におけるハッチ部M2のエリア分)だけ、ウォームホイール17とウォーム軸11との噛み合い面積が増大する。
したがって、上述の第1実施形態によれば、ウォームホイール17のホイール歯部19aの歯数を増加させつつ、モジュールを小さく設定してもウォームホイール17の強度を維持することができる。このため、減速機構4の減速比を大きくしつつウォームホイール17の大型化を防止することでき、効果的に減速機構4を小型化することが可能になる。
図5は、第1実施形態の第1変形例におけるウォームホイールの縦断面図である。
すなわち、同図に示すように、ウォームホイール17に形成されている小歯部21の側部21aを湾曲形成しなくてもよい。このように小歯部21を形成した場合であっても、ウォーム軸11に対するウォームホイール17の噛み合い面積を、小歯部21を形成しない場合と比較して増大させることができる。
図6は、第1実施形態の第2変形例におけるウォームホイールの縦断面図である。
同図に示すように、ウォームホイール17のホイール本体19の外周面のうち、軸方向ボトムプレート15側端(図6における上側端)のみならず、軸方向でギヤハウジング5の底部5b側端(図6における下側端)にも小歯部21を形成してもよい。このとき、一対の小歯部21,21の側部21a,21aにより形成される円弧の曲率半径R2を、ウォーム軸11の軸本体16の軸径E1とほぼ同等か、又は軸径E1よりもやや大きくなる程度に設定すればよい。
次に、この発明の第2実施形態を図1、図2を援用し、図7に基づいて説明する。尚、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図7は、第2実施形態における減速機構の要部縦断面図であって、図3に対応している。
この第2実施形態において、減速機付モータ1は、電動モータ2と、電動モータ2のモータケーシング3が取り付けられている減速機構104とを備えている点、減速機構104は、一面が開口された箱状のギヤハウジング105と、このギヤハウジング105の開口部を閉塞するボトムプレート115と、これらギヤハウジング105とボトムプレート115とにより閉塞された空間内に設けられた歯車群110と、歯車群110を構成する付勢機構34とを有している点、歯車群110は、電動モータ2の回転軸8に連結されたウォーム軸11と、ウォーム軸11に噛合う一対の段付歯車112,13と、これら一対の段付歯車112,13に噛合うスパーギヤ14とで構成されている点等の基本的構成は、前述した第1実施形態と同様である。
より詳しくは、段付歯車112におけるウォームホイール117のホイール本体119には、外周面のうち、軸方向でギヤハウジング105の底部105b側端に、小歯部121が全周に亘って突設されている。この小歯部121は、ウォーム軸11の第1歯部16aのうち、ウォーム軸11の軸心よりもギヤハウジング105の底部105b側であって、且つウォームホイール117側の領域Ar2と噛合されるようになっている。
一方、ギヤハウジング105の底部105b側には、段付歯車112を回転自在に支持するアイドラー軸23に、付勢機構134の一方を構成するコイルスプリング129が取り付けられている。コイルスプリング129は、ウォームホイール117に形成されている凹部120内で圧縮された状態になっている。
また、コイルスプリング129のウォームホイール117側端には、リング状の押圧プレート128がアイドラー軸23に挿通された形で設けられている。押圧プレート128は、付勢機構134の他方を構成するものである。
ボトムプレート115側に向かって段付歯車112が押圧されることにより、ウォームホイール117の外周面に形成されている小歯部121がウォーム軸11に当接し、軸方向の位置決めが行われる。
これにより、ウォームホイール117の小歯部121とウォーム軸11の第1歯部16aとの噛み合いが不十分なまま、ボトムカバー27にピニオンギヤ118の小リング部126が当接したり、ピニオンギヤ118のリング部25とアイドラー軸23とが当接したりしてしまうことを防止できる。したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
例えば、上述の第1実施形態では、ウォーム軸11を挟んで両側に、このウォーム軸11に噛合う一対の段付歯車12,13が設けられている場合について説明した。また、上述の第2実施形態では、ウォーム軸11を挟んで両側に、このウォーム軸11に噛合う一対の段付歯車112,13が設けられている場合について説明した。
しかしながら、これに限られるものではなく、ウォーム軸11と、このウォーム軸11に噛合うウォームホイール17,117を有するさまざまな減速機構に、本発明を適用することが可能である。
しかしながら、押圧プレート28,128を押圧する部材は、コイルスプリング29,129に限られるものではなく、押圧プレート28,128を弾性的に押圧可能な部材であればよい。例えば、コイルスプリング29,129に代わって、ウェーブワッシャ、Rワッシャ、ゴムダンパ等を用いることも可能である。
2 電動モータ
4,104 減速機構
5,105 ギヤハウジング
5a 開口部
8 回転軸
11 ウォーム軸
12,13,112 段付歯車
15,115 ボトムプレート
16 軸本体
16a 第1歯部(軸歯部)
16b 第2歯部(軸歯部)
17,117 ウォームホイール
19,119 ホイール本体
19a,119a ホイール歯部
21,121 小歯部
21a,121a 側部
26 小リング部
28,128 押圧プレート
29,129 コイルスプリング(弾性部材)
30a,31a 抜け止め爪(抜け止め部)
32 押圧部材
34,134 付勢機構
Claims (3)
- 外部からの回転力が入力されて回転するウォーム軸と、
前記ウォーム軸に噛合い、開口部を有する箱状のギヤハウジングに収納されたウォームホイールとを備え、
前記ウォーム軸は、軸本体と、この軸本体の外周面に形成された軸歯部とを有し、
前記ウォームホイールは、ホイール本体と、このホイール本体の外周面に形成されたホイール歯部とを有し、
前記ホイール本体の外周面に、前記ホイール歯部と共に前記軸歯部に噛合う小歯部を突設し、
前記小歯部が前記ウォーム軸側に押圧されるように、前記ウォームホイールに付勢力を作用させる付勢機構を備え、
前記付勢機構は、
前記ギヤハウジングの前記開口部を閉塞するボトムプレートに対して出没自在に設けられた弾性部材と、
前記ウォームホイールの中心軸上に設けられ、前記弾性部材によって前記ウォームホイール側に付勢される押圧プレートとを備え、
前記ボトムプレートと前記押圧プレートとのそれぞれに、互いが係合する抜け止め部が設けられ、
前記ウォームホイールの前記押圧プレートと軸方向で対向する端部には、前記押圧プレートに向かって突出した略環状の小リング部が設けられていることを特徴とする減速機構。 - 請求項1に記載の減速機構において、
前記小歯部の前記軸本体側の側部が湾曲形成されていることを特徴とする減速機構。 - 請求項1又は請求項2に記載の減速機構と、
前記減速機構に取り付けられる電動モータとを備え、
前記電動モータの回転軸と、前記ウォーム軸とを連結したことを特徴とする減速機付モータ。
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