JP2000257677A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速部、及びモータ部から発生するそれぞれ
の振動が相互に共振するすることを防止し、低騒音化す
ると共に、部品点数を増大させずに高減速比を達成す
る。 【解決手段】 モータ部のモータ軸（駆動軸）１１０と
減速機構部の入力軸（第１軸）１１２との間に、サンギ
ヤ１３２が入力、リングギヤ１３６が固定、プラネタリ
ギヤ１３４を支持する遊星キャリヤ１３８が出力とされ
た単純遊星歯車構造の中間減速部Ｋが設置されると共
に、遊星キャリヤ１３８と入力軸１１２とがフロート構
造によって連結される。また、さらに、リングギヤ１３
６の外径Ｄ１を支持リング軸受１２６ａの外径Ｄ２より
小さく設定し、中間ケーシング１１６に該リングギヤ１
３８を内接噛合遊星歯車構造の減速機構部の側から圧入
して位置決めをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動部と、内接噛
合遊星歯車構造を採用した減速機構部と、を組合わせた
駆動装置に係り、特に低騒音化を意図した駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータと、該モータの回転を出力
する駆動軸と、を備えたモータ部と、該駆動軸に連結さ
れた第１軸と、該第１軸に設けた偏心体を介してこの第
１軸に対して偏心回転可能な状態で取付けられた外歯歯
車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯
歯車の自転成分のみが伝達される第２軸と、を備えた内
接噛合遊星歯車構造を採用した減速機構部と、を組合わ
せたギヤドモータが広く知られている。

【０００３】このギヤドモータの従来の構造を図４に示
す。

【０００４】図４は、従来技術のギヤドモータｇｍの断
面図である。

【０００５】この従来例は、上記減速機構部を内歯歯車
固定で使用している。

【０００６】図４は、モータ部ｍと減速機構部ｒ（以
後、単に減速部ｒという）とが一体に構成されるギヤド
モータｇｍである。

【０００７】モータ部ｍには、モータｍ１から発生する
回転を出力するモータ軸（駆動軸）１０が備えられてい
る。該モータ軸１０は、軸受１１によって回転自在に軸
支されており、減速部ｒの入力軸（第１軸）１２とカッ
プリング１４によって連結されている。

【０００８】入力軸１２には所定位相差（この例では１
８０°）をもって偏心体３a、３bが嵌合されている。そ
れぞれの偏心体３a、３bには軸受４a、４bを介して２枚
の外歯歯車５a、５bが取付けられている。この外歯歯車
５a、５bには内ピン孔６が複数個設けられ、内ピン７が
嵌合されている。

【０００９】外歯歯車を２枚（複列）にしているのは、
主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持
を図るためである。

【００１０】前記外歯歯車５a 、５bの外周にはトロコ
イド歯形や円弧歯形等の外歯９が設けられている。この
外歯９はケーシング１６に固定された内歯歯車１８と内
接噛合している。内歯歯車１８の内歯は具体的には外ピ
ン１５が外ピン孔に遊嵌され、回転し易く保持された構
造とされている。

【００１１】前記外歯歯車５a 、５b を貫通する内ピン
７は、出力軸（第２軸）２のフランジ部２０に固着又は
嵌入されている。

【００１２】出力軸２のフランジ部２０には、該フラン
ジ部２０とは別部材とされたキャリヤピン（キャリヤ
体）２２の一端が挿入されている。このキャリヤピン２
２の他端には、前記外歯歯車５a、５bよりモータ軸１０
側に配置されると共に、該外歯歯車５a、５bの自転成分
相当の回転を受ける円環状の支持リング２４が組込まれ
ており、この支持リング２４及びキャリヤピン２２によ
ってキャリヤが構成されている。

【００１３】フランジ部２０、キャリヤピン２２、及び
支持リング２４は、一対の軸受（支持リング軸受）２６
a、２６bによって回転自在にされると共に、ケーシング
１６に両持ち支持されている。

【００１４】モータ部ｍのモータ軸１０が１回転すると
カップリング１４を介して入力軸１２が１回転し、偏心
体３a、３bが１回転する。この偏心体３a、３bの１回転
により、外歯歯車５a、５bも入力軸１の周りで揺動回転
を行おうとするが、内歯歯車１８によってその自由な自
転が拘束されるため、外歯歯車５a 、５b は、この内歯
歯車１８に内接しながらほとんど揺動のみを行うことに
なる。

【００１５】今、例えば外歯歯車５a、５bの歯数をＮ、
内歯歯車１８の歯数をＮ＋１とした場合、その歯数差は
１である。そのため、入力軸１２の１回転毎に外歯歯車
５a、５bはケーシング１６に固定された内歯歯車１８に
対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。これ
は入力軸１２の１回転が外歯歯車の−１／Ｎの回転に減
速されたことを意味する。

【００１６】この外歯歯車５a、５bの回転は複数の内ピ
ン孔６（６ａ、６ｂ）及び内ピン７の隙間によって、そ
の揺動成分が吸収され、自転成分のみが該内ピン７、フ
ランジ部２０を介して出力軸（第２軸）２へと伝達され
る。

【００１７】この結果、結局減速比−１／Ｎの減速が達
成される。

【００１８】従って、この内接噛合遊星歯車構造の減速
部ｒとモータ部ｍとを組合わせることにより、減速を得
ることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のギヤドモータｇｍでは、次のような問題があ
った。

【００２０】第１の問題として、大きな減速比を得たい
場合においては、減速するためのシステム自体を大型化
しなければならないという問題である。

【００２１】大きな減速比を得るためには、一般的に、
前述したギヤドモータｇｍの出力軸（第２軸）２の後段
に、他の減速機（図示せず）を連結するか、もしくは、
減速部ｒ自体の減速比を高める方法が考えられる。

【００２２】減速部ｒ自体の減速比を高める場合にあっ
ては、外ピン１５（内歯）の径が小さくなり、トルクを
受け持つことができなくなる可能性があり、又、部品点
数が非常に多くなるため限界がある。

【００２３】また、出力軸２の後段に別途に他の減速機
を連結する場合にあっては、単に減速部ｒの出力軸２
と、その後段に設置される他の減速機の入力軸（図示せ
ず）とを連結すればよいため、容易に実施できる反面、
減速装置が軸方向に長くなってしまい、設置スペースの
自由度が限られてしまっていた。

【００２４】第２の問題としては、ギヤドモータｇｍの
振動が大きいという問題である。

【００２５】モータｍ１におけるモータ軸１０は、非常
に高速で回転しており、振動が発生してしまうのはやむ
を得ない。

【００２６】また、減速機ｒの外歯歯車５ａ、５ｂは前
述したように、揺動回転している。

【００２７】そこで従来は、モータ軸１０と入力軸１２
は、カップリング１４を介してフロートによって連結
し、モータ自身の振動（騒音）と減速機自身の振動（騒
音）が相互に伝わり合うことによって、両者が共振する
のを防止するようにしていた。しかしながら、それでも
騒音レベルは用途によっては十分なレベルとは言えなか
った。

【００２８】この共振の発生は、騒音が大きくなること
の他に、該振動により各構成部品の耐久性が低下する原
因ともなっていた。

【００２９】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、システム自体を大型化せずに大
きな減速比を確保すると共に、遊星キャリヤと第１軸と
がフロート構造をより徹底することによって、減速機と
モータとが共振することによる騒音を大幅に低下させる
ことができる駆動装置を提供することをその課題とす
る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、駆動軸を備えた駆動部と、前記駆動軸に連結された
第１軸、該第１軸に設けた偏心体を介してこの第１軸に
対して偏心回転可能な状態で取付けられた外歯歯車、該
外歯歯車が内接噛合する内歯歯車、及び前記外歯歯車の
自転成分のみが伝達される第２軸を備えた内接噛合遊星
歯車構造を採用した減速機構部と、を組合わせた駆動装
置において、前記駆動軸と減速機構部の第１軸との間
に、サンギヤが入力、リングギヤが固定、プラネタリギ
ヤを支持する遊星キャリアが出力、とされた単純遊星歯
車構造の中間減速部が設置されると共に、前記遊星キャ
リヤと第１軸とがフロート構造によって連結されたこと
により、上記課題を解決したものである。

【００３１】単純遊星歯車構造の中間減速部の設置位置
は、減速機構部のいわゆる入力側（第１軸側）であるた
め、トルクが小さい位置である。まず、そこで第１段目
の減速を行い、次に減速機構部によって第２段目の減速
を行うようにすれば、減速部Ｒの径方向、及び軸方向の
大きさを大型化せずに全体として大きな減速比を得るこ
とができる。また、内接噛合遊星歯車構造において高減
速比を得る場合に比べ、外ピンの数を増加する必要がな
いため、部品点数の増加を最小限に抑えることもでき
る。

【００３２】一方、従来においてもモータ軸（駆動軸）
と入力軸（第１軸）はカップリングによって、いわゆる
フロート構造で連結されていたが、発明者等の試験によ
り、このカップリング自体を介してかなりの振動が両者
間に伝達し合い、その結果、複雑な共振が発生している
ことがわかった。

【００３３】本発明では、駆動軸と第１軸との間に単純
遊星歯車を挿入し、しかも特にこの単純遊星歯車の遊星
キャリヤと第１軸とをフロート構造によって連結するよ
うにしたため、モータ自身からの振動、及び減速機構部
内の外歯歯車が揺動運動を行うことから発生する振動
が、互いに伝達し合うことを高度に抑制することができ
る。そのため、減速機とモータとの振動が「共振する」
ことによって発生する騒音を大幅に低下させることがで
き、ひいては駆動装置全体を低騒音化でき、モータ自身
をはじめ、例えば、外歯歯車、内歯歯車等の部品の耐久
性を向上させることができる。

【００３４】なお、実施形態の方で説明するが、ここで
いう「フロート連結」は、例えばスプラインによって連
結してもよく、また、歯車を用いて連結してもよいもの
とする。

【００３５】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記駆動軸と前記サンギヤもフロート構造によって
連結されたことにより、上記課題を解決したものであ
る。

【００３６】これは、請求項１における振動の伝達を遮
断する効果をさらに向上をさせるものである。つまり、
請求項１の効果に加え、さらに、駆動軸とサンギヤとが
フロート構造によって連結することにより、単純遊星歯
車構造の中間減速部を減速部機構側及びモータ部側の双
方に対して遮断することにより、モータ部、減速機構
部、及び中間減速部間の振動の伝達を一層抑制すること
ができる。

【００３７】請求項３に記載の発明は、請求項１におい
て、さらに前記外歯歯車より前記駆動軸の側に配置され
ると共に、該外歯歯車自転成分相当の回転を受ける円環
状の支持リングと、該支持リングを回転自在に支持する
支持リング軸受と、を備え、該支持リング軸受を前記単
純遊星歯車構造の中間減速部を収容するケーシングによ
って支持すると共に、前記リングギヤの外径を前記支持
リング軸受の外径より小さく設定し、前記ケーシングに
該リングギヤを前記内接噛合遊星歯車構造の減速機構部
の側から圧入して位置決めしたことにより、上記課題を
解決したものである。

【００３８】このようにすることで、前記中間減速部を
容易にモータ部と減速機構部の間に組込むことが可能と
することができると共に、軸方向寸法を短縮でき、圧入
して位置決めすることにより部品点数の削減も実現でき
る。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００４０】図２は、本発明にかかる内接噛合遊星歯車
構造が適用されたギヤドモータ（駆動装置）の断面図で
あり、図３は、図２のギヤドモータにブレーキが備えら
れた図である。また、図１は図２におけるI部の拡大図
である。

【００４１】なお、以下の説明においては、図４に示す
従来公知例の構成と同一又は類似の部分については下２
桁が同一の番号を付し、明らかな重複説明は省略する。

【００４２】図１、図２に示されたギヤドモータＧＭ
は、モータＭ１の回転を出力するモータ軸（駆動軸）１
１０を備えたモータ部Ｍと、内接噛合遊星歯車構造を採
用した減速機構部（減速部）Ｒとの間に、中間減速部Ｋ
を組込んだものである。

【００４３】先ず、２段目の減速部である減速部Ｒにつ
いて説明する。この減速部Ｒは、入力軸（第１軸）１１
２と、該入力軸１１２に設けた偏心体１０３ａ、１０３
ｂを介してこの入力軸１１２に対して偏心回転可能な状
態で取付けられた外歯歯車１０５ａ、１０５ｂと、該外
歯歯車１０５ｂが内接噛合する内歯歯車１１８と、前記
外歯歯車１０５ａ、１０５ｂの自転成分のみが伝達され
る出力軸（第２軸）１０２と、を備え、内歯歯車１１８
は減速部ケーシング１１７と該減速部ケーシング１１７
の外ピン孔に回転し易く保持された外ピン１１１とから
なる。

【００４４】出力軸（第２軸）１０２のフランジ部１２
０には、該フランジ部１２０とは別部材とされたキャリ
ヤピン（キャリヤ体）１２２の一端が挿入されている。
このキャリヤピン１２２の他端は円環状の支持リング１
２４に挿入されており、この支持リング１２４及びキャ
リヤピン１２２によってキャリヤが構成されている。こ
の支持リング１２４は外歯歯車１０５ａ、１０５ｂより
モータ軸１１０側に配置され、前記フランジ部１２０と
共に外歯歯車１０５ａ、１０５ｂの自転成分相当の回転
を受ける。

【００４５】フランジ部１２０、キャリヤピン１２２、
及び支持リング１２４は、一対の軸受１２６a、１２６b
によってケーシング１１６に両持ち支持されている。

【００４６】キャリヤピン１２２には、そのほぼ中央に
パイプ状のスペーサ１３０が挿入されている。従って、
キャリヤピン１２２の支持リング１２４、あるいはフラ
ンジ部１２０への挿入深さに多少のばらつきがあったと
しても、このスペーサ１３０の存在により支持リング１
２４及びフランジ部１２０の距離は必ず一定に維持され
ている。

【００４７】なお、図３は、図２にて説明したギヤドモ
ータＧＭにブレーキＢＫが備えられている以外はほぼ同
一構造となっているのでここでは説明を省略する。

【００４８】次に第一段目の減速部である中間減速部Ｋ
について説明する。

【００４９】前述したように、本実施形態では、モータ
部Ｍと、減速部（減速機構部）Ｒとの間に単純遊星歯車
構造の中間減速部Ｋを設置している。

【００５０】この中間減速部Ｋは、高速で回転するモー
タ軸１１０に組込まれたモータ軸歯車１１１と、該モー
タ軸歯車１１１と噛合する太陽歯車（サンギヤ）１３２
と、該サンギヤ１３２と外接噛合する遊星歯車（プラネ
タリギヤ）１３４と、該プラネタリギヤ１３４が内接噛
合すると共に、ケーシング１１６に圧入によって固定さ
れた前段内歯歯車（リングギヤ）１３６と、前記遊星歯
車１３４を遊星ピン１３８Ａを介して支持する遊星キャ
リヤ１３８とによって単純遊星歯車構造を構成してい
る。

【００５１】即ち、この中間減速部Ｋはモータ軸１１０
に組込まれたサンギヤ１３２が入力、前段内歯歯車（リ
ングギヤ）１３６が固定の状態で組み込まれている。
又、プラネタリギヤ１３４を支持する遊星キャリア１３
８は前記入力軸（第１軸）１１２と連結されている。即
ち、遊星キャリヤ１３８が中間減速部Ｋの出力である。

【００５２】遊星キャリヤ１３８と入力軸１１２はスプ
ライン結合（フロート構造）によって連結されており、
又、サンギヤ１３２とモータ軸１１０もスプライン結合
（フロート構造）によって連結されている。

【００５３】このようにすることで、モータ自身からの
振動、及び減速機構部内の外歯歯車の揺動運動に伴って
発生する振動が、中間減速部Ｋの存在によってほぼ完全
に遮断され、両者の振動で共振が発生するのを防止する
ことができる。そのため、騒音の低減だけでなく、モー
タＭ１自身をはじめ、例えば、外歯歯車１０５ａ、１０
５ｂ、前段内歯歯車１３６等の部品の耐久性も向上させ
ることができる。

【００５４】なお、符号１４２は止め輪であり、中間段
出力フランジの軸方向の移動を止める役割をしている。
また、符号Ｓ部は空間となっている。

【００５５】この単純遊星歯車構造の中間減速部Ｋの設
置位置は、減速機構部のいわゆる入力側（第１軸側）１
１２であるため、トルクが小さい状態のところである。

【００５６】そこで、第１段目の減速を行い、次に減速
機構部によって第２段目の減速を行うようにすれば、減
速部Ｒの径方向、及び軸方向の大きさを大型化せずに大
きな減速比を得ることができる。また、部品点数の増加
を最小限に抑えることもできる。

【００５７】次に、前記リングギヤ１３６の位置決めに
ついて説明する。

【００５８】本実施形態では、支持リング軸受１２６ａ
を減速部ケーシング１１７にではなく、前記単純遊星歯
車構造の中間減速部Ｋを収容する（中間）ケーシング１
１６によって支持するようにしている。又、前記リング
ギヤ１３６の外径Ｄ１を、この支持リング軸受１２６ａ
の外径Ｄ２より小さく設定し、前記ケーシング１１６に
該リングギヤ１３６を前記内接噛合遊星歯車構造の減速
機構部Ｒの側から圧入して位置決めするようにする。

【００５９】このようにすることで、前記中間減速部Ｋ
を容易にモータ部Ｍと減速部Ｒとの間に組込むことが可
能とすることができ、また、減速部Ｒの一部を減速部ケ
ーシング１１７にではなく、中間減速部Ｋを収容する中
間ケーシング１１６内に収容できるようになるため、軸
方向長を短縮できる。更には、圧入して位置決めするこ
とにより部品点数の削減も実現できる。又、構造を単純
化できるというメリットがあり、組立が容易にできるよ
うになり、組立工数の削減もできる。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によれ
ば、遊星キャリヤと第１軸とがフロート構造によって連
結されていることと相俟って、ここに中間減速部が介在
されることにより、モータ自身からの振動、及び減速機
構部内の外歯歯車が揺動運動を行うことから発生する振
動が、互いに遊星キャリヤと第１軸を介して伝達し合う
ことを抑制することができ、減速機とモータとの振動が
共振することによる騒音を大幅に低下させることができ
る。

【００６１】又、モータ部の駆動軸と減速機構部の第１
軸との間に、サンギヤが入力、リングギヤが固定、プラ
ネタリギヤを支持する遊星キャリアが出力、の単純遊星
歯車構造の中間減速部が設置されることにより、減速機
構部における径方向、軸方向の大きさを、大きくせずに
大きな減速比を得ることができ、また、部品点数の増加
を最小限に抑えることもできる。 さらに、リングギヤ
の外径を支持リング軸受の外径より小さく設定し、ケー
シングに該リングギヤを内接噛合遊星歯車構造の減速機
構部の側から圧入して位置決めすることにより、減速部
の一部を合理的に中間減速部Ｋ内に取り込むことがで
き、軸方向長を短縮できる。また、圧入して位置決めす
ることにより部品点数の削減も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るギヤドモータにおける減速部
の主要部を表す図（図２におけるI部の拡大図）

【図２】本実施形態に係るギヤドモータの全体の構造を
表した図

【図３】図２におけるギヤドモータにブレーキが備えら
れた図

【図４】従来技術に係るギヤドモータの全体の構造を表
した図

【符号の説明】

１０２…出力軸（第２軸） １０３ａ、１０３ｂ…偏心体 １０５ａ、１０５ｂ…外歯歯車 １１０…モータ軸（駆動軸） １１１…外ピン １１２…入力軸（第１軸） １１６…中間ケーシング １１８…内歯歯車 １２２…キャリアピン １２４…支持リング １３２…サンギヤ １３４…プラネタリギヤ １３６…前段歯車（リングギヤ） １３８…遊星キャリア １４０…中間段出力フランジ Ｒ…減速部 Ｍ…モータ部 Ｋ…中間減速部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA14 FA19 FB34 GB03 GC02 GC13 GC25 GC26 GD04 GD08 GD12 GE03 GE12 GE22 3J063 AB12 AB15 AC01 BA04 CB05 CB58

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸を備えた駆動部と、前記駆動軸に連
   結された第１軸、該第１軸に設けた偏心体を介してこの
   第１軸に対して偏心回転可能な状態で取付けられた外歯
   歯車、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車、及び前記外
   歯歯車の自転成分のみが伝達される第２軸を備えた内接
   噛合遊星歯車構造を採用した減速機構部と、を組合わせ
   た駆動装置において、 前記駆動軸と減速機構部の第１軸との間に、サンギヤが
   入力、リングギヤが固定、プラネタリギヤを支持する遊
   星キャリアが出力、とされた単純遊星歯車構造の中間減
   速部が設置されると共に、前記遊星キャリヤと第１軸と
   がフロート構造によって連結されたことを特徴とする駆
   動装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記駆動軸と前記サンギヤとがフロート構造によって連
   結されたことを特徴とする駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１において、さらに前記外歯歯車よ
   り前記駆動軸の側に配置されると共に、該外歯歯車自転
   成分相当の回転を受ける円環状の支持リングと、該支持
   リングを回転自在に支持する支持リング軸受と、を備
   え、 該支持リング軸受を前記単純遊星歯車構造の中間減速部
   を収容するケーシングによって支持すると共に、 前記リングギヤの外径を前記支持リング軸受の外径より
   小さく設定し、前記ケーシングに該リングギヤを前記内
   接噛合遊星歯車構造の減速機構部の側から圧入して位置
   決めしたことを特徴とする駆動装置。