JP2004169718A - トルクリミッタ機能付き減速装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化を促進させつつ、コストの低減をも可能にするトルクリミッタ機能付き減速装置を提供する。
【解決手段】トルクリミッタ機能付き減速装置1は、プラネタリキャリア12に取り付けられた複数の遊星摩擦車11を、駆動軸3の摩擦部3aによって自転させ、各遊星摩擦車11を、内摩擦車22に沿って公転させることにより、所定の減速比を達成させる。さらに、この減速装置1に、トルクリミッタ機能を併せもたせるために、遊星摩擦車11が採用され、これに伴って、内摩擦車22には、遊星摩擦車11の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面22aが形成されている。この摩擦テーパ面22aの採用により、遊星摩擦車11の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリア12に固定した出力軸14が自動的に芯出し(調芯)され、出力軸14の安定した回転を達成させている。
【選択図】 図1
【解決手段】トルクリミッタ機能付き減速装置1は、プラネタリキャリア12に取り付けられた複数の遊星摩擦車11を、駆動軸3の摩擦部3aによって自転させ、各遊星摩擦車11を、内摩擦車22に沿って公転させることにより、所定の減速比を達成させる。さらに、この減速装置1に、トルクリミッタ機能を併せもたせるために、遊星摩擦車11が採用され、これに伴って、内摩擦車22には、遊星摩擦車11の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面22aが形成されている。この摩擦テーパ面22aの採用により、遊星摩擦車11の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリア12に固定した出力軸14が自動的に芯出し(調芯)され、出力軸14の安定した回転を達成させている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、遊技機器、AV機器及び医療機器などで小型で精密なモータが要求される分野に適合させるためのトルクリミッタ機能付き減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、モータと遊星摩擦車機構とを一体化した減速装置がある。この装置の遊星摩擦車機構は、モータに固定された筐体と、モータの駆動軸に固定された駆動歯車を取り囲むようにして噛合する3個の遊星摩擦車と、各遊星摩擦車を保持するプラネタリキャリアと、筐体の内壁面に固定されて各遊星摩擦車に対し噛合する環状な内歯歯車とを備えている。従って、各遊星摩擦車は、駆動歯車によって自転しながら内歯歯車に沿って公転し、その結果として、プラネタリキャリアに固定された出力軸の所望の減速が達成される。
【0003】
【特許文献1】
特開平06−307512号公報
【特許文献2】
特開2000−227149号公報
【特許文献3】
特開2001−165260号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の減速装置には、次のような課題が存在している。すなわち、遊星摩擦車機構を備えた減速装置は、歯車の連結によって減速が達成され、このような減速装置で駆動力制御を行うためには、トルクリミッタを減速装置の出力軸に別途装着する必要がある。よって、このような構成は、小型化を押し進める上での障害になっており、コスト的にも極めて不利である。
【0005】
本発明は、特に、小型化を促進させつつ、コストの低減をも可能にするトルクリミッタ機能付き減速装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置は、筐体内に収容されると共に、筐体から突出する出力軸に固定されたプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアによって回転自在に支持された複数の遊星摩擦車と、筐体内に収容されると共に、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面を有する内摩擦車と、駆動源から突出する駆動軸に設けられると共に、遊星摩擦車の周面に対し内側から押圧する摩擦部とを備えたことを特徴とする。
【0007】
この減速装置は、プラネタリキャリアに取り付けられた複数の遊星摩擦車を、駆動軸の摩擦部によって自転させ、各遊星摩擦車を、内摩擦車に沿って公転させることにより、所定の減速比を達成させる。さらに、この減速装置に、トルクリミッタ機能を併せもたせるために、遊星摩擦車が採用され、これに伴って、内摩擦車には、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面が形成されている。この摩擦テーパ面の採用により、遊星摩擦車の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリアに固定した出力軸が自動的に芯出し(調芯)され、出力軸の安定した回転を達成させている。そこで、出力軸の回転が何らかの原因によって強制的に止められた瞬間、駆動源側の駆動軸は回転し続けようとするが、各遊星摩擦車は、所定の摩擦抵抗をもった摩擦車であるため、各遊星摩擦車は、駆動軸に対し滑りを開始することになる。これによって、駆動源への過給電が回避され、駆動源の損傷などが適切に防止されることになる。
【0008】
また、内摩擦車は、筐体内に収容したバネにより出力軸の軸線方向に付勢され、摩擦テーパ面を遊星摩擦車の周面にバネ付勢力をもって押圧すると好適である。この場合、筐体内に収容したバネによって、摩擦テーパ面を遊星摩擦車の周面に適切に押し付けることができるので、遊星摩擦車の回転ロスの更なる低減が可能になる。
【0009】
また、駆動源としてのモータが一体に設けられると好適である。この装置では、駆動源としてモータの採用が適している。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0011】
図1及び図2に示すように、トルクリミッタ機能付き減速装置1は、特に、遊技機器、AV機器及び医療機器などで小型の精密モータが要求される分野で利用されると共に、モータ(駆動源)Mと減速機構部Sとを一体化したものである。このモータMは、コアードモータからなると共に、直径10〜40mm程度の円筒形状の金属製モータケース(胴部)2を有している。さらに、このモータケース2の内壁面には、N,S極をもった永久磁石からなる固定子が固定され、モータケース2の内部には、鉄芯にコイルが巻かれた回転子が収容されている。この回転子の中心には、軸受で支持された駆動軸3が固定され、この駆動軸3は、モータケース2の前端面2aを貫通するように延在する。更に、モータケース2内において、駆動軸3の後端には整流子が固定され、この整流子には一対のブラシが摺動接触している。
【0012】
さらに、減速機構部Sは、モータケース2と略同径の円筒状筐体10を有する。この筐体10の底板10aは、モータケース2の前端面2aに当接させた状態で4本の雄ねじ4により固定される。この筐体10内には、等間隔で環状に配列した3個の遊星摩擦車11が収容されている。各遊星摩擦車11は、金属又は樹脂等で形成され、周面に所定の摩擦抵抗をもった摩擦車である。また、各遊星摩擦車11は、樹脂製のプラネタリキャリア12に対し軸部13を介して回転自在に取り付けられ、軸部13の端部は、プラネタリキャリア12の軸支部18に圧入固定されている。また、プラネタリキャリア12には、その中央から軸線L方向に突出する出力軸14が一体に設けられ、この出力軸14は、蓋部16に設けられた軸受部17によって回転自在に保持されると共に、軸線L上で駆動軸3と直線的に整列する。
【0013】
このようなプラネタリキャリア12は、樹脂により形成され、軸部13を保持する3個の円筒状軸支部18と、出力軸14を圧入固定させる円筒状の固定部19と、各軸支部18と固定部19とを連結するために固定部19から放射状に延びる3本のアーム部20とからなる。さらに、円筒状筐体10内には内摩擦車22が収容され、この内摩擦車22は、各遊星摩擦車11の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面22aを有する。
【0014】
この摩擦テーパ面22aは、各遊星摩擦車11に対し適切な押し付け力を発生させるような角度として、軸線Lに対し所定の角度をもって延在する。また、摩擦テーパ面22aは、遊星摩擦車11の回転ロスを出来るだけ発生させないようにするため、摩擦抵抗をもった面として仕上げられている。さらに、この摩擦テーパ面22aの採用により、各遊星摩擦車11の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリア12に固定した出力軸14の自動的な芯出し(調芯)が達成され、出力軸14の回転振れを極めて少なくしている。
【0015】
さらに、内摩擦車22の背面22bは、筐体10の内壁面10cに当接し、内摩擦車22は軸線L方向に摺動する。また、筐体10内において、内摩擦車22と筐体10の底面10aとの間に螺旋バネ24が配置されている。この螺旋バネ24により、内摩擦車22は、出力軸14の軸線L方向に付勢され、摩擦テーパ面22aを遊星摩擦車11の周面にバネ付勢力をもって押圧する。このような押圧により、遊星摩擦車11の回転ロスの更なる低減を可能にする。そして、各遊星摩擦車11の周面は、駆動軸3の端部に形成された摩擦部3aにも押し付けられ、この摩擦部3aは、所定の摩擦抵抗をもって遊星摩擦車11の周面に対し内側から押し付けられている。これにより、駆動軸3の回転力が各遊星摩擦車11に適切に伝達される。
【0016】
前述したように、この減速装置1は、小型化やコスト低減を達成させるために、減速機構部S自体にトルクリミッタ機能をもたせたものである。従って、出力軸14の回転が何らかの原因によって強制的に止められた瞬間、モータM側の駆動軸3は回転し続けようとするが、各遊星摩擦車11は、所定の摩擦抵抗をもった摩擦車であるため、各遊星摩擦車11は、モータM側の駆動軸3に対し滑りを開始することになる。これによって、モータMへの過給電が回避され、モータMの損傷を防止している。なお、筐体10の前端部には爪部10bが設けられ、この爪部10によって、蓋部16は円筒状筐体10に対して加締め固定される。
【0017】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、モータMに利用されるのは、ブラシ付きモータに限らず、ブラシレスモータであってもよい。また、駆動軸3に設けられた摩擦部3aとして、摩擦テーパ面をもった太陽摩擦車(図示せず)を利用してもよい。また、螺旋バネ24に代えて板バネでもよい。また、摩擦テーパ面22aは、直線的なテーパ面に限らず曲線的なテーパ面であってもよい。なお、遊星摩擦車11の材質は、耐久性、軽量化、摩擦係数などを考慮しながら目的に応じて適宜選択して利用される。
【0018】
【発明の効果】
本発明によるトルクリミッタ機能付き減速装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、筐体内に収容されると共に、筐体から突出する出力軸に固定されたプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアによって回転自在に支持された複数の遊星摩擦車と、筐体内に収容されると共に、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面を有する内摩擦車と、駆動源から突出する駆動軸に設けられると共に、遊星摩擦車の周面に対し内側から押圧する摩擦部とを備えたことにより、小型化を促進させつつ、コストの低減をも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置の一実施形態を示す断面図である。
【図2】図1に示した減速装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
1…トルクリミッタ機能付き減速装置、3…駆動軸、3a…摩擦部、10…筐体、11…遊星摩擦車、12…プラネタリキャリア、14…出力軸、22…内摩擦車、22a…摩擦テーパ面、24…螺旋バネ(バネ)、L…軸線、M…モータ(駆動源)、S…減速機構部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、遊技機器、AV機器及び医療機器などで小型で精密なモータが要求される分野に適合させるためのトルクリミッタ機能付き減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、モータと遊星摩擦車機構とを一体化した減速装置がある。この装置の遊星摩擦車機構は、モータに固定された筐体と、モータの駆動軸に固定された駆動歯車を取り囲むようにして噛合する3個の遊星摩擦車と、各遊星摩擦車を保持するプラネタリキャリアと、筐体の内壁面に固定されて各遊星摩擦車に対し噛合する環状な内歯歯車とを備えている。従って、各遊星摩擦車は、駆動歯車によって自転しながら内歯歯車に沿って公転し、その結果として、プラネタリキャリアに固定された出力軸の所望の減速が達成される。
【0003】
【特許文献1】
特開平06−307512号公報
【特許文献2】
特開2000−227149号公報
【特許文献3】
特開2001−165260号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の減速装置には、次のような課題が存在している。すなわち、遊星摩擦車機構を備えた減速装置は、歯車の連結によって減速が達成され、このような減速装置で駆動力制御を行うためには、トルクリミッタを減速装置の出力軸に別途装着する必要がある。よって、このような構成は、小型化を押し進める上での障害になっており、コスト的にも極めて不利である。
【0005】
本発明は、特に、小型化を促進させつつ、コストの低減をも可能にするトルクリミッタ機能付き減速装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置は、筐体内に収容されると共に、筐体から突出する出力軸に固定されたプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアによって回転自在に支持された複数の遊星摩擦車と、筐体内に収容されると共に、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面を有する内摩擦車と、駆動源から突出する駆動軸に設けられると共に、遊星摩擦車の周面に対し内側から押圧する摩擦部とを備えたことを特徴とする。
【0007】
この減速装置は、プラネタリキャリアに取り付けられた複数の遊星摩擦車を、駆動軸の摩擦部によって自転させ、各遊星摩擦車を、内摩擦車に沿って公転させることにより、所定の減速比を達成させる。さらに、この減速装置に、トルクリミッタ機能を併せもたせるために、遊星摩擦車が採用され、これに伴って、内摩擦車には、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面が形成されている。この摩擦テーパ面の採用により、遊星摩擦車の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリアに固定した出力軸が自動的に芯出し(調芯)され、出力軸の安定した回転を達成させている。そこで、出力軸の回転が何らかの原因によって強制的に止められた瞬間、駆動源側の駆動軸は回転し続けようとするが、各遊星摩擦車は、所定の摩擦抵抗をもった摩擦車であるため、各遊星摩擦車は、駆動軸に対し滑りを開始することになる。これによって、駆動源への過給電が回避され、駆動源の損傷などが適切に防止されることになる。
【0008】
また、内摩擦車は、筐体内に収容したバネにより出力軸の軸線方向に付勢され、摩擦テーパ面を遊星摩擦車の周面にバネ付勢力をもって押圧すると好適である。この場合、筐体内に収容したバネによって、摩擦テーパ面を遊星摩擦車の周面に適切に押し付けることができるので、遊星摩擦車の回転ロスの更なる低減が可能になる。
【0009】
また、駆動源としてのモータが一体に設けられると好適である。この装置では、駆動源としてモータの採用が適している。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0011】
図1及び図2に示すように、トルクリミッタ機能付き減速装置1は、特に、遊技機器、AV機器及び医療機器などで小型の精密モータが要求される分野で利用されると共に、モータ(駆動源)Mと減速機構部Sとを一体化したものである。このモータMは、コアードモータからなると共に、直径10〜40mm程度の円筒形状の金属製モータケース(胴部)2を有している。さらに、このモータケース2の内壁面には、N,S極をもった永久磁石からなる固定子が固定され、モータケース2の内部には、鉄芯にコイルが巻かれた回転子が収容されている。この回転子の中心には、軸受で支持された駆動軸3が固定され、この駆動軸3は、モータケース2の前端面2aを貫通するように延在する。更に、モータケース2内において、駆動軸3の後端には整流子が固定され、この整流子には一対のブラシが摺動接触している。
【0012】
さらに、減速機構部Sは、モータケース2と略同径の円筒状筐体10を有する。この筐体10の底板10aは、モータケース2の前端面2aに当接させた状態で4本の雄ねじ4により固定される。この筐体10内には、等間隔で環状に配列した3個の遊星摩擦車11が収容されている。各遊星摩擦車11は、金属又は樹脂等で形成され、周面に所定の摩擦抵抗をもった摩擦車である。また、各遊星摩擦車11は、樹脂製のプラネタリキャリア12に対し軸部13を介して回転自在に取り付けられ、軸部13の端部は、プラネタリキャリア12の軸支部18に圧入固定されている。また、プラネタリキャリア12には、その中央から軸線L方向に突出する出力軸14が一体に設けられ、この出力軸14は、蓋部16に設けられた軸受部17によって回転自在に保持されると共に、軸線L上で駆動軸3と直線的に整列する。
【0013】
このようなプラネタリキャリア12は、樹脂により形成され、軸部13を保持する3個の円筒状軸支部18と、出力軸14を圧入固定させる円筒状の固定部19と、各軸支部18と固定部19とを連結するために固定部19から放射状に延びる3本のアーム部20とからなる。さらに、円筒状筐体10内には内摩擦車22が収容され、この内摩擦車22は、各遊星摩擦車11の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面22aを有する。
【0014】
この摩擦テーパ面22aは、各遊星摩擦車11に対し適切な押し付け力を発生させるような角度として、軸線Lに対し所定の角度をもって延在する。また、摩擦テーパ面22aは、遊星摩擦車11の回転ロスを出来るだけ発生させないようにするため、摩擦抵抗をもった面として仕上げられている。さらに、この摩擦テーパ面22aの採用により、各遊星摩擦車11の回転ロスを低減させると同時に、プラネタリキャリア12に固定した出力軸14の自動的な芯出し(調芯)が達成され、出力軸14の回転振れを極めて少なくしている。
【0015】
さらに、内摩擦車22の背面22bは、筐体10の内壁面10cに当接し、内摩擦車22は軸線L方向に摺動する。また、筐体10内において、内摩擦車22と筐体10の底面10aとの間に螺旋バネ24が配置されている。この螺旋バネ24により、内摩擦車22は、出力軸14の軸線L方向に付勢され、摩擦テーパ面22aを遊星摩擦車11の周面にバネ付勢力をもって押圧する。このような押圧により、遊星摩擦車11の回転ロスの更なる低減を可能にする。そして、各遊星摩擦車11の周面は、駆動軸3の端部に形成された摩擦部3aにも押し付けられ、この摩擦部3aは、所定の摩擦抵抗をもって遊星摩擦車11の周面に対し内側から押し付けられている。これにより、駆動軸3の回転力が各遊星摩擦車11に適切に伝達される。
【0016】
前述したように、この減速装置1は、小型化やコスト低減を達成させるために、減速機構部S自体にトルクリミッタ機能をもたせたものである。従って、出力軸14の回転が何らかの原因によって強制的に止められた瞬間、モータM側の駆動軸3は回転し続けようとするが、各遊星摩擦車11は、所定の摩擦抵抗をもった摩擦車であるため、各遊星摩擦車11は、モータM側の駆動軸3に対し滑りを開始することになる。これによって、モータMへの過給電が回避され、モータMの損傷を防止している。なお、筐体10の前端部には爪部10bが設けられ、この爪部10によって、蓋部16は円筒状筐体10に対して加締め固定される。
【0017】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、モータMに利用されるのは、ブラシ付きモータに限らず、ブラシレスモータであってもよい。また、駆動軸3に設けられた摩擦部3aとして、摩擦テーパ面をもった太陽摩擦車(図示せず)を利用してもよい。また、螺旋バネ24に代えて板バネでもよい。また、摩擦テーパ面22aは、直線的なテーパ面に限らず曲線的なテーパ面であってもよい。なお、遊星摩擦車11の材質は、耐久性、軽量化、摩擦係数などを考慮しながら目的に応じて適宜選択して利用される。
【0018】
【発明の効果】
本発明によるトルクリミッタ機能付き減速装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、筐体内に収容されると共に、筐体から突出する出力軸に固定されたプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアによって回転自在に支持された複数の遊星摩擦車と、筐体内に収容されると共に、遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面を有する内摩擦車と、駆動源から突出する駆動軸に設けられると共に、遊星摩擦車の周面に対し内側から押圧する摩擦部とを備えたことにより、小型化を促進させつつ、コストの低減をも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトルクリミッタ機能付き減速装置の一実施形態を示す断面図である。
【図2】図1に示した減速装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
1…トルクリミッタ機能付き減速装置、3…駆動軸、3a…摩擦部、10…筐体、11…遊星摩擦車、12…プラネタリキャリア、14…出力軸、22…内摩擦車、22a…摩擦テーパ面、24…螺旋バネ(バネ)、L…軸線、M…モータ(駆動源)、S…減速機構部。
Claims (3)
- 筐体内に収容されると共に、前記筐体から突出する出力軸に固定されたプラネタリキャリアと、
前記プラネタリキャリアによって回転自在に支持された複数の遊星摩擦車と、
前記筐体内に収容されると共に、前記遊星摩擦車の周面に対し外側から押圧するリング状の摩擦テーパ面を有する内摩擦車と、
駆動源から突出する駆動軸に設けられると共に、前記遊星摩擦車の前記周面に対し内側から押圧する摩擦部とを備えたことを特徴とするトルクリミッタ機能付き減速装置。 - 前記内摩擦車は、前記筐体内に収容したバネにより前記出力軸の軸線方向に付勢され、前記摩擦テーパ面を前記遊星摩擦車の前記周面にバネ付勢力をもって押圧することを特徴とする請求項1記載のトルクリミッタ機能付き減速装置。
- 前記駆動源としてのモータが一体に設けられたことを特徴とする請求項1記載のトルクリミッタ機能付き減速装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002332634A JP2004169718A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | トルクリミッタ機能付き減速装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002332634A JP2004169718A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | トルクリミッタ機能付き減速装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004169718A true JP2004169718A (ja) | 2004-06-17 |
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ID=32697608
Family Applications (1)
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JP2002332634A Pending JP2004169718A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | トルクリミッタ機能付き減速装置 |
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Effective date: 20051031 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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