JP2003166603A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】衝撃音の発生を抑制した安価なギヤードモータ
を提供する。 【解決手段】モータ１０と、モータ１０の回転に応じて
軸部１２ａを中心として回転するウォームギヤ１２と、
ウォームギヤ１２と噛合してウォームギヤ１２の回転に
応じて回転するウォームホイール１３とを備え、ウォー
ムギヤ１２がウォームホイール１３に動力を伝達する際
にウォームホイール１３からウォームギヤ１２へ軸方向
の荷重が加わるギヤードモータにおいて、ウォームギヤ
１２の軸部１２ａの表面に径方向に沿って凹溝１２ｂを
形成するとともに、凹溝１２ｂと係止して軸部１２ａを
軸方向において移動自在に支持する支持ばね２０を設け
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車列からなる動
力伝達機構を用いてモータの回転を変速して伝達するギ
ヤードモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のギヤードモータとしては、図９
に示すように、モータ１０のモータ軸１０ａに連結され
たウォームギヤ１２と、ウォームギヤ１２に噛合するは
すば歯車のようなウォームホイール１３とを備え、モー
タ１０の回転をウォームギヤ１２及びウォームホイール
１３を介して出力軸１４に伝達するものが従来より提供
されており、ウォームギヤ１２とウォームホイール１３
とでモータ１０の回転を減速することによって、より大
きなトルクを発生させることができる。

【０００３】ウォームギヤ１２の軸部１２ａの両端部は
それぞれ軸受１６，１６によって回転自在に支持されて
いる。また、ウォームギヤ１２の軸部１２ａにおけるモ
ータ１０と反対側の端部は鋼球１７を介してボディ２に
支持されるとともに、モータ１０のモータ軸１０ａにお
けるウォームギヤ１２と反対側の端部は鋼球１８を介し
てボディ２に支持されており、ウォームホイール１３か
らウォームギヤ１２に加わる軸方向の荷重（スラスト荷
重）を鋼球１７，１８で受けるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のギヤードモ
ータでは、モータ１０の回転方向が正転から逆転、或い
は、逆転から正転へと反転する場合、ウォームホイール
１３からウォームギヤ１２に加わるスラスト荷重の荷重
方向も反転するため、ウォームギヤ１２の軸部１２ａ又
はモータ１０のモータ軸１０ａが鋼球１７，１８にそれ
ぞれ衝突して、衝撃音が発生する。

【０００５】このような衝撃音をなくすためには、軸部
１２ａと鋼球１７との間の隙間、モータ軸１０ａと鋼球
１８との間の隙間をそれぞれ小さくする必要があり、従
来のギヤードモータでは鋼球１７，１８とボディ２との
間にゴム板１９，１９を介装し、ゴム板１９，１９の弾
性で鋼球１７，１８を軸部１２ａ及びモータ軸１０ａに
それぞれ押し付けることによって、軸部１２ａと鋼球１
７との間の隙間、及び、モータ軸１０ａと鋼球１８との
間の隙間をそれぞれ小さくしていた。そのため、ギヤー
ドモータの部品点数が多くなって、組み立ての手間も増
えるため、コスト高を招くという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、衝撃音の発生を抑制
した安価なギヤードモータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、モータと、モータの回転に応
じて軸部を中心として回転する駆動歯車と、駆動歯車と
噛合して駆動歯車の回転に応じて回転する従動歯車とを
備え、駆動歯車が従動歯車に動力を伝達する際に従動歯
車から駆動歯車へ軸方向の荷重が加わるギヤードモータ
において、駆動歯車の軸部の表面に凹溝を周方向に沿っ
て形成するとともに、弾性材料から形成され凹溝と係止
して軸部を軸方向において支持する支持部材を設けて成
ることを特徴とし、支持部材を軸部に設けた凹溝と係止
させているので、従動歯車から加わった軸方向の荷重に
より軸部が軸方向に移動しようとすると、凹溝に係止し
た支持部材が撓められるから、支持部材によって軸方向
の荷重を受けることができる。したがって、従来のギヤ
ードモータのように駆動歯車の軸部が他の部材と衝突し
て衝撃音を発することはなく、軸方向の荷重が加わるこ
とによって発生する衝撃音を少ない部品で防止できる。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、支持部材は断面円形のばね材からなり、軸部の軸
方向と略直交する面内において軸部を挟んで対向する位
置にばね材をそれぞれ配置したことを特徴とし、請求項
１の発明の作用に加え、軸部の両側にばね材を配置して
いるので、両ばね材の略中間の位置で軸部を支持するこ
とができる。

【０００９】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、両ばね材が連続一体に形成されたことを特徴と
し、請求項２の発明の作用に加え、部品数を少なくで
き、組立の手間を減らすことができる。

【００１０】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
いて、凹溝の溝深さがばね材の外径寸法の半分よりも深
いことを特徴とし、請求項２の発明の作用に加え、凹溝
とばね材とを確実に係止させることができる。

【００１１】請求項５の発明では、請求項２の発明にお
いて、凹溝の底面を軸部の周面と同心の円周面としたこ
とを特徴とし、請求項２の発明と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項６の発明では、請求項２の発明にお
いて、凹溝の隅にテーパ面を設けたことを特徴とし、駆
動歯車が軸方向に移動すると、ばね材は、テーパ面に当
たって径方向に撓み、弾性復帰力によってテーパ面に押
し付けられるため、ばね材を凹溝の内面に接触させた状
態で軸部を移動させることができる。ばね材と凹溝との
間に隙間があると、ばね材が凹溝の内面に衝突して衝撃
音が発生するが、ばね材を凹溝の内面に接触させた状態
で軸部を移動させているので、衝撃音の発生を防止でき
る。

【００１３】請求項７の発明では、請求項２の発明にお
いて、駆動歯車を、モータの出力軸に対し、軸方向にお
いて移動自在としたことを特徴とし、駆動歯車が軸方向
において移動自在となっているので、駆動歯車が軸方向
に移動することによって、モータの出力軸に軸方向の荷
重が加わることはなく、モータの軸受部の寿命を延ばす
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係るギヤードモータの１
実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。このギヤ
ードモータのケース１は、一面が開口した箱形のボディ
２と、ボディ２の開口を覆う略箱形のカバー３とを結合
して形成される。ケース１の内部にはモータ１０と、モ
ータ１０の回転を変速して出力軸１４に伝達するための
歯車列からなる伝達機構１１とが収納されている。

【００１５】伝達機構１１は、モータ１０のモータ軸
（出力軸）１０ａに連結されたウォームギヤ１２（駆動
歯車）と、ウォームギヤ１２に噛合するはすば歯車のよ
うなウォームホイール１３（従動歯車）と、ウォームホ
イール１３と同心に出力軸１４を介して一体的に取り付
けられた歯車１５とで構成される。なお、出力軸１４の
一端はボディ２の内底面に設けた軸受穴２ａに挿入され
るとともに、他端はカバー３に設けた貫通孔３ａ内に挿
入されており、ケース１に対して回動自在に支持されて
いる。そして、出力軸１４における軸受穴２ａ側の端部
にはウォームホイール１３が結合され、反対側の端部は
貫通孔３ａからケース１の外側に突出し、その先端部に
歯車１５が結合されている。

【００１６】ウォームギヤ１２の軸部１２ａは、両端部
が軸受１６，１６によって回転自在に軸支されるととも
に、支持ばね２０（支持部材）を介し軸方向において移
動自在に支持されている。ここで、ウォームギヤ１２に
おけるウォームホイール１３と噛合する部位以外の部
位、例えば軸部１２ａのモータ１０側の端部には円周方
向（径方向）に沿って凹溝１２ｂが全周に亘り形成され
ている（図２参照）。一方、支持ばね２０は弾性材料の
丸棒を屈曲することによって、曲がり部２０ｂの両側に
支持部２０ａ，２０ａ（ばね材）が連続一体に形成さ
れ、両支持部２０ａ，２０ａと曲がり部２０ｂとで略Ｕ
字形に形成されており、両支持部２０ａ，２０ａを軸部
１２ａの凹溝１２ｂ内に挿入して、両支持部２０ａ，２
０ａを凹溝１２ｂと係止させた状態で、両支持部２０
ａ，２０ａの先端がボディ２の内底面に固定されている
（図１（ａ），（ｃ）参照）。また、カバー３の内面に
は、軸部１２ａの軸方向において曲がり部２０ｂの両側
に一対のリブ３ｂを突設しており、曲がり部２０ｂの両
側がリブ３ｂと当接することによって、軸部１２ａの軸
方向において屈がり部２０ｂの移動が規制されている
（図８参照）。

【００１７】而して、ウォームギヤ１２の軸部１２ａが
軸方向に移動しようとすると、凹溝１２ｂの端面が支持
ばね２０の支持部２０ａに当接して、支持部２０ａが撓
められるので、支持ばね２０の弾性力によってウォーム
ギヤ１２の軸方向への移動が規制される。ところで、支
持ばね２０の支持部２０ａが軸部１２ａの片側のみに配
置されている場合、軸部１２ａの移動に伴って支持部２
０ａが凹溝１２ｂの内面に当接して撓められた際に、支
持部２０ａの弾性復帰力が軸部１２ａの片側に加わるの
で、軸部１２ａを傾けようとする力が発生するが、本実
施形態では、軸部１２ａの軸方向と略直交する面内にお
いて軸部１２ａを挟んで対向する位置にそれぞれ支持部
２０ａ，２０ａを配置しているから、両支持部２０ａ，
２０ａの弾性復帰力が軸部１２ａの両側から加わること
になり、軸部１２ａを傾けようとする力が発生するのを
防止できる。また、両支持部２０ａ，２０ａは曲がり部
２０ｂを介して連続一体に形成されているので、部品数
を少なくでき、組立の手間を少なくできる。

【００１８】ここで、モータ１０のモータ軸１０ａが回
転すると、ウォームギヤ１２がモータ軸１０ａとともに
回転し、ウォームギヤ１２と噛合するウォームホイール
１３が回転して、ウォームホイール１３の回転が出力軸
１４を介して歯車１５に伝達されるので、モータ１０の
回転が伝達機構１１により変速されて歯車１５に伝達さ
れる。

【００１９】ところで、モータ１０のモータ軸１０ａが
図１（ｂ）中の矢印Ａの方向に回転すると、ウォームギ
ヤ１２とウォームホイール１３との噛み合いによって、
ウォームホイール１３は図１（ａ）中の矢印Ａ’の方向
に回転する。この時、外部の負荷によってウォームホイ
ール１３に反力が加わると、ウォームギヤ１２には同図
中の矢印Ａ″の方向のスラスト荷重がかかることになる
が、ウォームギヤ１２の軸部１２ａは軸方向において支
持ばね２０を介してボディ２に支持されているので、支
持ばね２０のばね力によって軸方向への移動が規制され
る。

【００２０】一方、モータ１０のモータ軸１０ａが図１
（ｂ）中の矢印Ｂの方向に回転すると、ウォームギヤ１
２とウォームホイール１３との噛み合いによって、ウォ
ームホイール１３は図１（ａ）中の矢印Ｂ’の方向に回
転する。この時、外部の負荷によってウォームホイール
１３に反力が加わると、ウォームギヤ１２には同図中の
矢印Ｂ″の方向のスラスト荷重がかかることになるが、
ウォームギヤ１２の軸部１２ａは軸方向において支持ば
ね２０を介してボディ２に支持されているので、支持ば
ね２０によって軸方向への移動が規制される。

【００２１】ここで、支持ばね２０がウォームギヤ１２
の軸方向への移動を規制する際に、支持ばね２０の支持
部２０ａと軸部１２ａの凹溝１２ｂとの間に隙間がある
と、凹溝１２ｂの内面が支持部２０ａに衝突することに
よって衝撃音が発生するが、この隙間は支持部２０ａ
（支持ばね２０）の径寸法と凹溝１２ｂの幅寸法とで決
まるので、支持部２０ａの径寸法と凹溝１２ｂの幅寸法
とを適宜設定することによって、隙間を小さくすること
ができ、また支持部２０ａの弾性で衝撃力を吸収するこ
とによって衝撃音を小さくできる。

【００２２】尚、本実施形態では軸部１２ａの表面を凹
設することによって、凹溝１２ｂを形成しているので、
凹溝１２ｂの底面の径ｄ２は軸部１２ａの外径ｄ１より
も小さくなっているが、図３に示すように、軸部１２ａ
に軸部１２ａよりも大径のフランジ部１２ｃを設け、こ
のフランジ部１２ｃの周面に円周方向に沿って凹溝１２
ｂを形成することにより、凹溝１２ｂの底面の径ｄ２’
を軸部１２ａの外径ｄ１よりも大きくしても良く、支持
部２０ａ，２０ａの間隔を広げることによって軸部１２
ａを安定に支持することができる。また、凹溝１２ｂの
溝深さは支持部２０ａの外径寸法の半分よりも深くなっ
ているので、支持部２０ａと凹溝１２ｂとを確実に係止
させ、支持部２０ａが凹溝１２ｂから外れるのを防止で
きる。

【００２３】また、本実施形態では凹溝１２ｂの底面を
軸部１２ａの周面と同心の円周面としているが、図４及
び図５（ａ）（ｂ）に示すように凹溝１２ｂの隅にテー
パ面１２ｄを形成し、支持ばね２０の支持部２０ａをテ
ーパ面１２ｄ，１２ｄと当接させるようにしても良い。

【００２４】ここで、図５（ａ）に示すように、外部負
荷からの反力によってウォームギヤ１２の軸部１２ａに
矢印Ｃ方向（左方向）のスラスト荷重が加わり、軸部１
２ａが図中左方向へ移動した場合、支持ばね２０の支持
部２０ａは凹溝１２ｂの右隅に設けたテーパ面１２ｄに
当たって、支持部２０ａに図中Ｄ方向の力が加わり、支
持部２０ａがＤ方向に撓められる。この時、支持部２０
ａの弾性復帰力によって図５（ｂ）中のＤ’方向の反力
が発生するので、支持ばね２０の支持部２０ａは凹溝１
２ｂに常に押し付けられた状態で移動する。

【００２５】そして、軸部１２ａの移動に伴って図５
（ｂ）に示す状態になると、支持ばね２０の支持部２０
ａが凹溝１２ｂの内側面と当接し、支持部２０ａがそれ
以上径方向Ｄへの力を受けないので、支持部２０ａが凹
溝１２ｂを乗り越えて広がることはなく、支持ばね２０
が凹溝１２ｂから外れることはない。

【００２６】一方、図５（ｂ）に示す状態でＣ方向への
スラスト荷重が取り除かれた場合、支持部２０ａの弾性
復帰力によってテーパ面１２ｄがＤ’方向へ押されるた
め、軸部１２ａを右方向に押す力が発生し、支持ばね２
０の支持部２０ａが凹溝１２ｂに常に押し付けられた状
態で軸部１２ａが右方向へ移動し、図５（ａ）に示す状
態に戻る。

【００２７】外部負荷からの反力によってウォームギヤ
１２の軸部１２ａに右方向のスラスト荷重が加わった場
合も同様であり、支持ばね２０の支持部２０ａが凹溝１
２ｂに常に押し付けられた状態で軸部１２ａが移動する
ので、軸部１２ａと支持部２０ａとの間に隙間ができる
ことはなく、軸部１２ａと支持部２０ａとの間の隙間が
原因で発生する衝撃音を防止することができる。

【００２８】尚、上述の実施形態ではモータ１０のモー
タ軸１０ａにウォームギヤ１２の軸部１２ａを直接連結
しているが、図６乃至図８に示すように、モータ軸１０
ａと一体に設けたプーリ２１と、ウォームギヤ１２の軸
部１２ａと一体に設けたプーリ２２との間にベルト（図
示せず）をかけて、ウォームギヤ１２をベルト駆動する
ようにしても良い。

【００２９】この場合、ウォームギヤ１２の軸部１２ａ
は、モータ１０のモータ軸１０ａに対し、回転方向にお
いてはベルト機構を介して間接的に係止されるが、軸方
向においてはモータ軸１０ａに係止しておらず、モータ
軸１０ａに対し軸方向において移動自在となっているの
で、ウォームギヤ１２の軸部１２ａにかかるスラスト荷
重がモータ軸１０ａに直接かかることはなく、モータ１
０の軸受部の長寿命化が図れるという利点がある。

【００３０】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、モー
タと、モータの回転に応じて軸部を中心として回転する
駆動歯車と、駆動歯車と噛合して駆動歯車の回転に応じ
て回転する従動歯車とを備え、駆動歯車が従動歯車に動
力を伝達する際に従動歯車から駆動歯車へ軸方向の荷重
が加わるギヤードモータにおいて、駆動歯車の軸部の表
面に凹溝を周方向に沿って形成するとともに、弾性材料
から形成され凹溝と係止して軸部を軸方向において支持
する支持部材を設けて成ることを特徴とし、支持部材を
軸部に設けた凹溝と係止させているので、従動歯車から
加わった軸方向の荷重により軸部が軸方向に移動しよう
とすると、凹溝に係止した支持部材が撓められるから、
支持部材によって軸方向の荷重を受けることができる。
したがって、従来のギヤードモータのように駆動歯車の
軸部が他の部材と衝突して衝撃音を発することはなく、
軸方向の荷重が加わることによって発生する衝撃音を少
ない部品で防止できるという効果がある。

【００３１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、支持部材は断面円形のばね材からなり、軸部の軸方
向と略直交する面内において軸部を挟んで対向する位置
にばね材をそれぞれ配置したことを特徴とし、請求項１
の発明の効果に加え、軸部の両側にばね材を配置してい
るので、両ばね材の略中間の位置で軸部を支持すること
ができるという効果がある。

【００３２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、両ばね材が連続一体に形成されたことを特徴とし、
請求項２の発明の効果に加え、部品数を少なくでき、組
立の手間を減らすことができるという効果がある。

【００３３】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、凹溝の溝深さがばね材の外径寸法の半分よりも深い
ことを特徴とし、請求項２の発明の効果に加え、凹溝と
ばね材とを確実に係止させることができるという効果が
ある。

【００３４】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、凹溝の底面を軸部の周面と同心の円周面としたこと
を特徴とし、請求項２の発明と同様の効果を奏する。

【００３５】請求項６の発明は、請求項２の発明におい
て、凹溝の隅にテーパ面を設けたことを特徴とし、請求
項２の発明の効果に加え、駆動歯車が軸方向に移動する
と、ばね材は、テーパ面に当たって径方向に撓み、弾性
復帰力によってテーパ面に押し付けられるため、ばね材
を凹溝の内面に接触させた状態で軸部を移動させること
ができる。ばね材と凹溝との間に隙間があると、ばね材
が凹溝の内面に衝突して衝撃音が発生するが、ばね材を
凹溝の内面に接触させた状態で軸部を移動させているの
で、衝撃音の発生を防止できるという効果がある。

【００３６】請求項７の発明は、請求項２の発明におい
て、駆動歯車を、モータの出力軸に対し、軸方向におい
て移動自在としたことを特徴とし、請求項２の発明の効
果に加え、駆動歯車が軸方向において移動自在となって
いるので、駆動歯車が軸方向に移動することによって、
モータの出力軸に軸方向の荷重が加わることはなく、モ
ータの軸受部の寿命を延ばすことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のギヤードモータを示し、（ａ）は
平面断面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は支持ばねによ
る軸部の支持状態を説明する要部断面図である。

【図２】同上の支持ばねによる支持状態を説明する要部
拡大断面図である。

【図３】同上の凹溝をフランジ部に設けた場合を示し、
支持ばねによる支持状態を説明する要部拡大断面図であ
る。

【図４】同上の凹溝の隅にテーパ面を設けた場合を示
し、支持ばねによる支持状態を説明する要部拡大断面図
である。

【図５】（ａ）（ｂ）は同上の動きを説明する説明図で
ある。

【図６】別のギヤードモータの分解斜視図である。

【図７】同上のカバーを外した状態の斜視図である。

【図８】同上の支持ばねの取付状態を説明する説明図で
ある。

【図９】従来のギヤードモータの平面断面図である。

【符号の説明】

１０ モータ １２ ウォームギヤ １２ａ 軸部 １２ｂ 凹溝 １３ ウォームホイール ２０ 支持ばね

フロントページの続き (72)発明者 樋口 素弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA04 3J009 DA05 DA13 DA16 EA06 EA19 EA23 EA32 EA43 FA14 3J048 AA01 BC01 DA06 EA08 5H607 AA04 BB01 BB26 CC03 CC09 EE32 JJ02 JJ07 JJ08 JJ09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータと、前記モータの回転に応じて軸部
   を中心として回転する駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合
   して前記駆動歯車の回転に応じて回転する従動歯車とを
   備え、前記駆動歯車が前記従動歯車に動力を伝達する際
   に前記従動歯車から前記駆動歯車へ軸方向の荷重が加わ
   るギヤードモータにおいて、前記駆動歯車の軸部の表面
   に周方向に沿って凹溝を形成するとともに、弾性材料か
   ら形成され前記凹溝と係止して前記軸部を軸方向におい
   て支持する支持部材を設けて成ることを特徴とするギヤ
   ードモータ。
2. 【請求項２】前記支持部材は断面円形のばね材からな
   り、前記軸部の軸方向と略直交する面内において前記軸
   部を挟んで対向する位置に前記ばね材をそれぞれ配置し
   たことを特徴とする請求項１記載のギヤードモータ。
3. 【請求項３】前記軸部を挟んで対向する位置にそれぞれ
   配置された前記ばね材が連続一体に形成されたことを特
   徴とする請求項２記載のギヤードモータ。
4. 【請求項４】前記凹溝の溝深さが前記ばね材の外径寸法
   の半分よりも深いことを特徴とする請求項２記載のギヤ
   ードモータ。
5. 【請求項５】前記凹溝の底面を前記軸部の周面と同心の
   円周面としたことを特徴とする請求項２記載のギヤード
   モータ。
6. 【請求項６】前記凹溝の隅にテーパ面を設けたことを特
   徴とする請求項２記載のギヤードモータ。
7. 【請求項７】前記駆動歯車を、前記モータの出力軸に対
   し、軸方向において移動自在としたことを特徴とする請
   求項２記載のギヤードモータ。