JP2003240105A - 歯車変速機 - Google Patents

歯車変速機

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JP2003240105A
JP2003240105A JP2002042952A JP2002042952A JP2003240105A JP 2003240105 A JP2003240105 A JP 2003240105A JP 2002042952 A JP2002042952 A JP 2002042952A JP 2002042952 A JP2002042952 A JP 2002042952A JP 2003240105 A JP2003240105 A JP 2003240105A
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洋史 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が可能で製造コストを抑えることがで
き、セパレータが不要で歯車機構のためにスペースを有
効利用することができる歯車変速機を提供する。 【解決手段】 ギアケース12はケース部14と側板2
0とより形成されている。ケース部14の歯車収納部1
6に電動機2の出力軸側の円柱状凸部6が嵌合する。ケ
ース部14の開口側には段差部18、19が形成されて
いる。側板20の外縁形状は、ケース部14の歯車収容
部16の内面形状と段差部18、19の形状にほぼ合致
しており、歯車収容部16の内面形状に合致する円形形
状20aに加えて、対向する2隅が突出した突出部20
b、20cが設けられている。側板20の外縁が、ケー
ス部14の歯車収容部16及び段差部18、19の内面
に当接することにより、側板20が位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の出力軸の
回転を減速又は増速する歯車変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の歯車減速機の一例を図8に示す。
図8はこの歯車減速機を破断して示した組み立て図であ
る。
【0003】ギアケース102は、一側が開口したケー
ス部104と、ケース部104の開口部を覆う蓋部10
6とを組み立てて形成されている。ケース部104に対
して蓋部106はピン108により位置決めされ、周囲
4カ所がねじ止めされている。
【0004】ギアケース102内には3つの中間軸11
0、120、130と出力軸140が設けられている。
中間軸110、120、130と出力軸140はそれぞ
れ2個の軸受112A、112B、122A、122
B、132A、132B、142A、142Bによりギ
アケース102に対して回転自在に支承されている。
【0005】ケース部104の内面底部には、中間軸1
10、120、130と出力軸140の軸受112A、
122A、132A、142Aを支承するための凹部1
04a、104b、104c、104dが形成されてい
る。また、蓋部106の一面には、中間軸110、12
0、130と出力軸140の軸受112B、122B、
132B、142Bを支承するために凹部106a、1
06b、106c、106dが形成されている。
【0006】中間軸110、120、130にはそれぞ
れ大歯車114、124、134と小歯車116、12
6、136が設けられ、出力軸140には歯車144が
設けられている。
【0007】電動機の出力軸100の歯切りされた歯車
100Aは中間軸110の大歯車114と噛み合い、中
間軸110の小歯車116は中間軸120の大歯車12
4と噛み合い、中間軸120の小歯車126は中間軸1
30の大歯車134と噛み合い、中間軸130の小歯車
136は出力軸140の歯車144と噛み合う。これに
より、電動機の出力軸140の回転が減速されて出力軸
140に伝達される。
【0008】このような従来の歯車減速機では、ケース
部104と蓋部106に、軸受を支承する凹部104a
〜104d、106a〜106dやピン108を挿入す
る凹部104e、106eを形成する必要があるため、
鋳物成型した後に、これら凹部を機械加工していた。し
たがって、製造コストがかかるという問題があった。ま
た、ケース部104も蓋部106も鋳物であるため、ギ
アケース102自体が大きくなってしまうという問題が
あった。
【0009】従来の歯車減速機の他の例を図9に示す。
図9はこの歯車減速機を破断して示した組み立て図であ
る。
【0010】ギアケース202は、一側が開口したケー
ス部204内部に、2枚の側板206、207を4本の
セパレータ208により位置決めした歯車機構を収納し
て、側板206をケース部204底部にねじ209によ
り固定して組み立てられている。
【0011】ギアケース202内には3つの中間軸21
0、220、230と出力軸240が設けられている。
中間軸210、220、230と出力軸240はそれぞ
れ2個の軸受212A、212B、222A、222
B、232A、232B、242A、242Bによりギ
アケース202に対して回転自在に支承されている。
【0012】ケース部206の底部で、中間軸210、
220、230と出力軸240の軸受212A、222
A、232A、242Aを支承する。中間軸210、2
20、230の軸受212A、222A、232Aは、
側板206に設けられたハウジング206a、206
b、206cにより支承され、出力軸240の軸受24
2Aは、ケース部204の底部に形成された凹部204
aにより支承されている。
【0013】側板207により、中間軸210、22
0、230と出力軸240の軸受212B、222B、
232B、242Bを支承する。中間軸210、22
0、230と出力軸240の軸受212B、222B、
232B、242Bは、側板207に設けられたハウジ
ング207a、207b、207c、207dにより支
承されている。
【0014】中間軸210、220、230にはそれぞ
れ大歯車214、224、234と小歯車216、22
6、236が設けられ、出力軸240には歯車244が
設けられている。
【0015】電動機の出力軸200の歯切りされた歯車
200Aは中間軸210の大歯車214と噛み合い、中
間軸210の小歯車216は中間軸220の大歯車22
4と噛み合い、中間軸220の小歯車226は中間軸2
30の大歯車234と噛み合い、中間軸230の小歯車
216は出力軸240の歯車244と噛み合う。これに
より、電動機の出力軸240の回転が減速されて出力軸
240に伝達される。
【0016】このような従来の歯車減速機では、2枚の
側板206、207を4本のセパレータ208により位
置決めしているため、4本のセパレータ208が歯車機
構を収納するスペースの障害となり、十分な強度の歯車
機構を実現することが難しいという問題があった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の歯車
減速機では、製造コストがかかり、ギアケースが大きく
なってしまうという問題や、セパレータが歯車収納スペ
ースの障害となり、十分な強度の歯車機構を実現するこ
とが難しいという問題があった。
【0018】本発明の目的は、小型化が可能で、製造コ
ストを抑えることができる歯車変速機を提供することに
ある。
【0019】本発明の他の目的は、セパレータが不要
で、歯車機構のためにスペースを有効利用することがで
きる歯車変速機を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的は、歯車を収容
し、一側面が開口し、他側面で前記歯車の回転軸の一端
部を支承するギアケースと、前記ギアケースの前記一側
面にねじ止めされ、前記歯車の回転軸の他端部を支承す
る側板とを有し、前記ギアケースの前記一側面に、電動
機の出力軸側面の凸部が嵌合する凹部が形成され、前記
側板が前記凹部に嵌込まれて固定され、前記側板の前記
ギアケースへのねじ止め位置が、前記電動機の前記凸部
外径よりも外側に配置されていることを特徴とする歯車
変速機によって達成される。
【0021】上述した歯車変速機において、前記側板の
外縁形状は、前記凹部の内縁形状にほぼ合致しており、
前記側板が前記凹部の内縁により位置決めされているよ
うにしてもよい。
【0022】上述した歯車変速機において、前記側板
は、少なくとも前記電動機の出力軸が貫通する孔が形成
された第1の板と、前記電動機の出力軸が貫通する孔
と、前記歯車の回転軸の他端部が貫通する孔とが形成さ
れた第2の板とが重ね合わせて形成されているようにし
てもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による歯車減
速機を図1乃至図5を用いて説明する。図1は本実施形
態の歯車減速機の組み立て斜視図であり、図2は本実施
形態の歯車減速機の平面図であり、図3は本実施形態の
歯車減速機の側板を示す図である。図4は本実施形態の
歯車減速機を破断して示した組み立て図であり、図5は
本実施形態の歯車減速機を電動機に組み付ける組み立て
斜視図である。
【0024】本実施形態の歯車減速機は、ギアケース内
に設けられた歯車減速機構により、電動機の出力軸の回
転を減速して歯車減速機の出力軸に伝達するものであ
る。
【0025】歯車減速機10のギアケース12は、図1
に示すように、一側が開口したケース部14と、ケース
部14の開口側を覆う側板20とを組み立てて形成され
ている。ケース部14には、歯車減速機構が収納される
歯車収納部16が形成されている。ケース部14の歯車
収納部16に電動機2の出力軸側の円柱状凸部6が嵌合
するように、歯車収容部16の内面形状と電動機2の出
力軸4側の円柱状凸部6の外面形状とはほぼ合致してい
る。
【0026】ケース部14の開口側の対向する2隅には
段差部18、19が形成されている。段差部18、19
の深さは、電動機2の出力軸側面の円柱状凸部6の高さ
と側板20の厚みとの合計値にほぼ等しくなるように形
成されている。段差部18、19には、側板20をねじ
止めするためのねじ穴18a、19aが形成されてい
る。ケース部14の開口側の端面には、段差部18、1
9が形成されていない対向する2隅に電動機2をねじ止
めするためのねじ穴14a、14bが形成されている。
【0027】側板20の外縁形状は、ケース部14の歯
車収容部16の内面形状と段差部18、19の形状にほ
ぼ合致しており、歯車収容部16の内面形状に合致する
円形形状20aに加えて、対向する2隅が突出した突出
部20b、20cが設けられている。突出部20b、2
0cにはねじ止め用の孔20d、20eが形成されてい
る。
【0028】図1に示すように、ケース部14の段差部
18、19に側板20の突出部20b、20cが合致す
るように、側板20がケース部14に対して位置決めさ
れ、側板20の突出部20b、20cがケース部14の
段差部18、19にねじ25、26によりねじ止めされ
る。側板20の外縁が、ケース部14の歯車収容部16
及び段差部18、19の内面に当接することにより、側
板20が位置決めされる。
【0029】側板20の詳細な構造について図3を用い
て説明する。側板20は2枚の金属板22、24を重ね
合わせて形成されている。金属板22は、図3(a1)
の斜視図と、図3(a2)のA−A′線断面図により示
され、金属板24は、図3(b1)の斜視図と、図3
(b2)のB−B′線断面図により示され、金属板22
と金属板24とを重ね合わせた側板20は、図3(c
1)の斜視図と、図3(c2)のC−C′線断面図によ
り示されている。
【0030】金属板22は、図3(a1)に示すよう
に、歯車収容部16に合致する円形形状22aに加え
て、対向する2隅が突出した突出部22b、22cが設
けられ、突出部22b、22cにはねじ止め用の孔22
d、22eが形成されている。金属板22の中央にはほ
ぼ十字形状の穴22fが形成されている。
【0031】金属板24は、図3(b1)に示すよう
に、歯車収容部16に合致する円形形状24aに加え
て、対向する2隅が突出した突出部24b、24cが設
けられ、突出部24b、24cにはねじ止め用の孔24
d、24eが形成されている。金属板24の中央には5
つの孔24f、24g、24h、24i、24jが十字
形状に配置されている。孔24fを中心として孔24
g、24h、24i、24jが上下左右に配置されてい
る。
【0032】図3(a2)、(b2)に示すように、金
属板22の方が金属板24よりも肉厚である。側板20
は、図3(c1)、(c2)に示すように、肉薄の金属
板24上に肉厚の金属板22が重ね合わせて形成されて
いる。金属板24のねじ孔24d、24eと金属板22
のねじ孔22d、22eとを合致させ、金属板22の十
字形状の穴22f内に金属板24の5つの穴24f、2
4g、24h、24i、24jが配置されるように、金
属板22と金属板24を重ね合わせる。
【0033】ギアケース12内には、図4に示すよう
に、3つの中間軸30、40、50と出力軸60が設け
られている。中間軸30、40、50と出力軸60と
は、それぞれ2個の軸受32A、32B;42A、42
B;52A、52B;62A、62Bによりギアケース
12に対して回転自在に支承されている。
【0034】中間軸30、40、50と出力軸60の一
端の軸受32A、42A、52A、62Aは、ケース部
14の内面底部に形成された凹部14c、14d、14
e、14fにより支承されている。
【0035】中間軸30、40、50と出力軸60の他
端の軸受32B、42B、52B、62Bは、側板20
を構成する金属板22の十字形の孔22fの側面と、金
属板24の4つの穴24g、24h、24i、24j近
傍の面により支承されている。
【0036】中間軸30、40、50にはそれぞれ大歯
車34、44、54と小歯車36、46、56が設けら
れ、出力軸60には歯車64が設けられている。
【0037】電動機2の出力軸4の歯切りされた歯車4
Aは中間軸30の大歯車34と噛み合い、中間軸30の
小歯車36は中間軸40の大歯車44と噛み合い、中間
軸40の小歯車46は中間軸50の大歯車54と噛み合
い、中間軸50の小歯車56は出力軸60の歯車64と
噛み合う。これにより、電動機2の出力軸4の回転が減
速されて出力軸60に伝達される。
【0038】電動機2と歯車減速機10の組み立て方法
について図5を用いて説明する。ギアケース12のケー
ス部14内に歯車機構を収納し、ケース部14の開口側
を側板20で覆い、側板20の対向する2隅をねじ2
5、26によりケース部14の段差部18、19にねじ
止めして歯車減速機10を組み立てる。
【0039】さらに、組み立てられた歯車減速機10に
対して、電動機2の出力軸側の円柱状凸部6を、ケース
部14の歯車収納部16に嵌合させ、ねじ70、72に
より電動機2の対向する2隅をケース部14のねじ穴1
4a、14bにねじ止めして歯車減速機10に電動機2
を組み立てる。
【0040】本実施形態の歯車減速機10の側板20
は、ケース部14に対して位置決めされる外縁形状であ
って、中間軸30、40、50と出力軸60の軸受32
B、42B、52B、62Bを支承するものであれば、
図3に示したものに限らない。
【0041】例えば、図6に示すように、半抜きした1
枚の金属板27により側板20を構成してもよい。図6
(a)は側板20の斜視図であり、図6(b)は側板2
0のD−D′線断面図である。
【0042】1枚の金属板27に、電動機2の出力軸4
が貫通する孔27aと、中間軸30、40、50と出力
軸60の軸受32B、42B、52B、62Bに対応す
る孔27b、27c、27d、27eを開け、更に、中
間軸30、40、50と出力軸60の軸受32B、42
B、52B、62Bの外径の大きさの治具により半抜き
して凹部27f、27g、27h、27iを形成する。
【0043】これら凹部27f、27g、27h、27
iにより、中間軸30、40、50と出力軸60の軸受
32B、42B、52B、62Bを支承する。
【0044】また、図7に示すように、打ち抜きした1
枚の金属板28と4つのハウジング29a、29b、2
9c、29dにより側板20を構成してもよい。図7
(a)は側板20の斜視図であり、図7(b)は側板2
0のE−E′線断面図である。
【0045】1枚の金属板28に、電動機2の出力軸4
が貫通する孔28aと、中間軸30、40、50と出力
軸60の軸受32B、42B、52B、62Bに対応す
る孔28b、28c、28d、28eを開ける。中間軸
30、40、50と出力軸60の軸受32B、42B、
52B、62Bを支承するハウジング29a、29b、
29c、29dを形成する。これらハウジング29a、
29b、29c、29dを金属板28の孔28b、28
c、28d、28eにそれぞれかしめて形成する。
【0046】これらハウジング29a、29b、29
c、29dにより、中間軸30、40、50と出力軸6
0の軸受32B、42B、52B、62Bを支承する。
【0047】このように、本実施形態によれば、ギアケ
ースを一側が開口したケース部とケース部の開口側を覆
う側板とを組み立てて形成したので、小型化が可能で、
製造コストを抑えることができると共に、セパレータが
不要で、歯車機構のためにスペースを有効利用すること
ができる。また、本実施形態によれば、ギアケースの側
板の外縁がケース部の歯車収容部及び段差部の内面に当
接することにより位置決めしたので、側板をケース部に
容易に位置決めすることができる。
【0048】本発明は上記実施形態に限らず種々の変形
が可能である。例えば、上記実施形態では、側板を金属
板により形成したが、他の材料、例えば、プラスチック
等の非金属材料により形成してもよい。
【0049】また、上記実施形態では、側板に突出部を
2カ所設け、2カ所の突出部により側板をケース部に位
置決めしたが、突出部を1カ所だけ設け、その突出部だ
けで側板をケース部に位置決めしてもよい。
【0050】また、上記実施形態では、側板をケース部
に位置決めしたが、特に位置決めすることなく単にねじ
止め等により固定するだけでもよい。
【0051】また、上記実施形態では、歯車機構が3つ
の中間軸を有していたが、中間軸の数は3つに限らず、
必要に応じていくつの中間軸を用いてもよいし、中間軸
がない歯車機構でもよい。
【0052】また、上記実施形態では、歯車減速機に本
発明を適用したが、歯車増速機等の他の歯車変速機に本
発明を適用するようにしてもよい。
【0053】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、小型化が
可能で、製造コストを抑えることができると共に、セパ
レータが不要で、歯車機構のためにスペースを有効利用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による歯車減速機の組み立
て斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による歯車減速機の平面図
である。
【図3】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板を
示す図である。
【図4】本発明の一実施形態による歯車減速機を破断し
て示した組み立て図である。
【図5】本発明の一実施形態による歯車減速機を電動機
に組み付ける組み立て斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板の
他の具体例を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板の
更に他の具体例を示す図である。
【図8】従来の一例の歯車減速機を破断して示した組み
立て図である。
【図9】従来の他の例の歯車減速機を破断して示した組
み立て図である。
【符号の説明】
2…電動機 4…出力軸 4A…歯車 6…円柱状凸部 10…歯車減速機 12…ギアケース 14…ケース部 14a、14b…ねじ穴 14c、14d、14e、14f…凹部 16…歯車収納部 18、19…段差部 18a、19a…ねじ穴 20…側板 20a…円形形状 20b、20c…突出部 20d、20e…ねじ止め用の孔 22…金属板 22a…円形形状 22b、22c…突出部 22d、22e…ねじ止め用の孔 22f…十字形状の穴 24…金属板 24a…円形形状 24b、24c…突出部 24d、24e…ねじ止め用の孔 24f、24g、24h、24i、24j…孔 25、26…ねじ 27…金属板 27a、27b、27c、27d、27e…孔 27f、27g、27h、27i…凹部 28…金属板 29a、29b、29c、29d…ハウジング 30、40、50…中間軸 60…出力軸 32A、32B;42A、42B;52A、52B;6
2A、62B…軸受 34、44、54…大歯車 36、46、56…小歯車 64…歯車 70、72…ねじ 102…ギアケース 104…ケース部 104a、104b、104c、104d…凹部 106…蓋部 106a、106b、106c、106d…凹部 108…ピン 110、120、130…中間軸 140…出力軸 112A、112B、122A、122B、132A、
132B、142A、142B…軸受 114、124、134…大歯車 116、126、136…小歯車 144…歯車 200…出力軸 200A…歯車2 202…ギアケース 204…ケース部 204a…凹部 206…側板 206a、206b、206c…ハウジング 207…側板 207a、207b、207c、207d…ハウジング 208…セパレータ 209…ねじ 210、220、230…中間軸 240…出力軸 212A、212B、222A、222B、232A、
232B、242A、242B…軸受 214、224、234…大歯車 216、226、236…小歯車 244…歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J009 DA17 DA18 EA03 EA11 EA21 EA32 EA43 EB24 FA30 3J063 AB02 AC01 BA05 BB41 BB48 CA01 CD41 XA05 XA38 5H607 BB01 CC01 CC03 DD03 EE31

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歯車を収容し、一側面が開口し、他側面
    で前記歯車の回転軸の一端部を支承するギアケースと、 前記ギアケースの前記一側面にねじ止めされ、前記歯車
    の回転軸の他端部を支承する側板とを有し、 前記ギアケースの前記一側面に、電動機の出力軸側面の
    凸部が嵌合する凹部が形成され、前記側板が前記凹部に
    嵌込まれて固定され、 前記側板の前記ギアケースへのねじ止め位置が、前記電
    動機の前記凸部外径よりも外側に配置されていることを
    特徴とする歯車変速機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の歯車変速機において、 前記側板の外縁形状は、前記凹部の内縁形状にほぼ合致
    しており、 前記側板が前記凹部の内縁により位置決めされているこ
    とを特徴とする歯車変速機。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の歯車変速機において、 前記側板は、少なくとも前記電動機の出力軸が貫通する
    孔が形成された第1の板と、前記電動機の出力軸が貫通
    する孔と、前記歯車の回転軸の他端部が貫通する孔とが
    形成された第2の板とを重ね合わせて形成されているこ
    とを特徴とする歯車変速機。
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