JP2006238590A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を安価且つ容易に得ることができるギヤードモータを提供する。
【解決手段】モータ部２のハウジング４内に、モータ部２の回転駆動力を出力軸５０に伝達するギヤユニット３を収容するギヤードモータ１において、ギヤユニット３は、モータ部２の回転方向に応じて出力軸５０の回転速度を切り換えると共に、出力軸５０を一定方向に回転させる変速装置２０を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ギヤードモータに関し、特に、駆動モータ軸の回転速度の変速比を可変とするギヤードモータに関する。

一般に、ギヤードモータは、特許文献１及び特許文献２のように、駆動モータの出力軸の回転速度を減速若しくは増速する変速装置を備えており、この変速装置を介して変速された回転駆動力を用いて、当該ギヤードモータを搭載する各種装置を駆動するようになっている。
特開平５−３２８６６３号公報 特開２００４−３４０１９１号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に代表されるような公知のギヤードモータにおいては、駆動モータの回転速度を一定速度だけ減速若しくは増速するのみであり、減速する際、或いは増速する際における変速比は固定されている。このため、このような公知のギヤードモータにおける変速操作は、磁力や電力を制御することに行うことが必要となり、トルクや回転数の上限は、駆動モータの性能や駆動モータに供給される電力によって決定されることとなる。

従って、変速装置の減速比を大きく、若しくは増速比を小さくして高トルクを得ることができるようにギヤードモータを設定する場合には、駆動モータの出力軸を高速回転させることが困難となるという問題がある。

逆に、変速装置の減速比を小さく、若しくは増速比を大きくして駆動モータの出力軸を高速回転させるようにギヤードモータを設定する場合には、低速回転域でのトルクを充分に得ることができないという問題がある。

これらのような問題を解消するためには、駆動モータ自体の回転性能を向上させて高出力化を図るべく、強力な磁石を用いることや駆動モータへの供給電力を増やすことが考えられる。しかし、強力な磁石により磁力を高めた場合には周辺の電装部品に悪影響を及ぼす可能性があり、また、供給電力を増やした場合には駆動モータの寿命が短縮化され耐久性が落ちてしまうという別の問題が生じ得る。

また、駆動モータ自体の高出力化を図る場合には、駆動モータの単価が上昇し、ギヤードモータに要するコストが上昇するという問題が生じる。このため、これらのような種々の問題を解消するギヤードモータが要請されている。

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を安価且つ容易に得ることができるギヤードモータを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明に係るギヤードモータは、モータのハウジング内に、前記モータの駆動力を出力軸に伝達するギヤユニットを収容するギヤードモータであって、前記ギヤユニットは、前記モータの回転方向に応じて前記出力軸の回転速度を切り換えると共に前記出力軸を一定方向に回転させる変速装置を具備することを特徴とする。

上記した構成のギヤードモータによれば、ギヤユニットにおける変速装置がモータの回転方向に応じて出力軸の回転速度を変化させるので、出力軸の変速比を切り換えることが可能となる。出力軸の変速比を切り換えることで、低速回転時において高トルクの出力性能を得る一方、高速回転時において高速回転の出力性能を得ることができるので、高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を容易に得ることができる。特に、ギヤユニット内に変速装置が組み込まれていることから、ギヤードモータとは別に変速装置を配設する必要がなくなるので、大幅な軽量化及び低価格化が可能となる。

なお、変速装置に、ギヤ比の異なる複数の動力伝達機構を備えさせ、複数の動力伝達機構のいずれか一つを選択的に動力伝達可能として出力軸の回転速度を変化させることが好ましい。この場合、この複数の動力伝達機構は、モータの回転方向を切り換えていずれか一つを選択することで、正転／逆転可能なモータの回転方向を切り換えるだけで、出力軸の回転速度（変速比）を切り換えることが可能となる。

また、出力軸の軸芯を、ハウジング内で回転する回転子の軸芯と略同一の軸芯上に配置することで、本ギヤードモータを従来の駆動モータと略同一の位置に取り付けることができ、重心位置が変動するのを防止することが可能となる。さらに、ハウジングの外径をＤとし、ギヤユニットの外径をｄとした場合、ハウジング及びギヤユニットの外径の関係を、Ｄ≧ｄとすることで、本ギヤードモータを、モータ収容部を備える装置に適用する場合に従来の駆動モータと単純に置き換えることができるので、駆動モータを用いる様々な装置を容易に変速可能な構成とすること可能となる。

本発明によれば、高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を安価且つ容易に得ることができるギヤードモータが得られるようになる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施態様に係るギヤードモータの要部の部分断面平面図を示している。

本実施形態のギヤードモータ１は、駆動源となるモータ部２と、ギヤユニット３とを備え、これらが円筒状のハウジング４内に収容されている。なお、以下においては、モータ部２がＤＣモータで構成される場合について説明する。

モータ部２は、ハウジング４内に、コイル５及び整流子６を有するロータ７と、ハウジング４の内周壁に沿って取着される永久磁石８を有するステータ９とを配設しており、整流子６に摺動接触するブラシ（図示せず）に、接続端子１０を介して電流を供給することで、ロータ７を回転駆動するように構成されている。ロータ７には、駆動軸１１が取り付けられており、この駆動軸１１は、ハウジング４内に設置された区画壁１２に装着された軸受１３によって回転可能に支持されている。接続端子１０を介してブラシに供給される電流の極性を切換制御することで、駆動軸１１の回転方向が切り換えられるようになっている。

ギヤユニット３は、区画壁１２とハウジング４の側壁４ａとの間に配設されている。ギヤユニット３には、ギヤ比の異なる複数の動力伝達機構を備える変速装置２０が組み込まれている。駆動軸１１の回転駆動力は、変速装置２０の複数の動力伝達機構を介して、軸受１４によって側壁４ａに回転可能に支持される出力軸５０から出力される。変速装置２０は、複数の動力伝達機構のうち、いずれかの動力伝達機構が選択されることで、出力軸５０の回転速度を変化（高速域の駆動又は低速域の駆動）させるように構成されている。

変速装置２０が備えるギヤ比の異なる複数の動力伝達機構は、駆動軸１１からの回転駆動力を、異なる回転特性にして単一の出力軸から出力できるように構成されたものであれば良く、全く異なる経路で動力を伝達するよう構成したものであっても良いし、経路の一部（又は全部）を共用して駆動力を伝達するよう構成したものであっても良い。本実施形態では、動力伝達経路の一部を共用する２つの動力伝達機構を備えており、モータ部２の回転方向を切り換える（正転／逆転）ことで、いずれかの動力伝達機構を選択し、回転速度の異なる出力（高速モード／低速モード）が得られるように構成されている。

以下、変速装置２０が備える動力伝達機構の構成について図２〜図５を用いて説明する。図２は、ギヤユニット３の周辺の拡大図を示している。図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図、そして、図５は、図２に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

ギヤユニット３は、ハウジング４の内壁に密着すると共に区画壁１２に回り止め固定されたフレーム２１を有している。変速装置２０は、このフレーム２１と、区画壁１２との間に形成される空間に配設されている。本実施形態において、ハウジング４の外径をＤ、ギヤユニット３（フレーム２１）の外径をｄとした場合、ハウジング４とギヤユニット３との関係は、Ｄ≧ｄに設定している。すなわち、別途新たな空間を設けることなく、モータ部４の内側に、ギヤユニット３を収容するように構成されている。

変速装置２０は、所定距離離間させて２つの回転軸３０及び回転軸４０を備えており、各回転軸３０，４０の両端部は、夫々フレーム２１側の軸受３１ａ，４１ａ及び区画壁１２側の軸受３１ｂ，４１ｂによって回転可能に支持されている。これらの回転軸３０，４０は、上記した異なる動力伝達経路を構成しており、回転軸３０及び回転軸４０には、夫々、駆動軸１１に装着された歯車１１ａに噛合する入力歯車３２，４２が固定されている。

入力歯車３２と回転軸３０との間には、一方向クラッチ３３が配設されており、入力歯車４２と回転軸４０との間には、一方向クラッチ４３が配置されている。これらの一方向クラッチ３３，４３は、図３に示すように、互いの向きが異なる状態で設置されており、駆動軸１１の回転方向の切り換え（正転／逆転）によって、歯車１１ａに噛合する入力歯車３２，４２を介して、いずれか一方の回転軸に駆動力が伝達されるようになっている。なお、以下の説明では、図２に示す左方向からみた状態で時計回り方向の回転を正転とし、反時計回り方向の回転を逆転とする。

具体的には、図３の矢印Ａに示すように、駆動軸１１（歯車１１ａ）が正転駆動されると、その駆動力は、入力歯車４２を介して一方向クラッチ４３に伝達される。このとき、一方向クラッチ４３の転がり部材は楔領域に移行し、駆動力を回転軸４０に伝達する。一方、入力歯車３２は、逆転駆動されるが、一方向クラッチ３３の転がり部材は、フリースペースに移行するため、駆動力を回転軸３０に伝達することはない。

また、図３の矢印Ｂに示すように、駆動軸１１（歯車１１ａ）が逆転駆動されると、その駆動力は、入力歯車３２を介して一方向クラッチ３３に伝達される。このとき、一方向クラッチ３３の転がり部材は楔領域に移行し、駆動力を回転軸３０に伝達する。一方、入力歯車４２は、正転駆動されるが、一方向クラッチ４３の転がり部材は、フリースペースに移行するため、駆動力を回転軸４０に伝達することはない。

図２に示すように、回転軸３０には、中間歯車３５，３６が重合するように固定されており、回転軸４０には、中間歯車３５に噛合するように、大径歯車４４が固定されている（図４参照）。大径歯車４４と中間歯車３５との間の噛合関係は、その径差によるギヤ比によって、回転軸４０の回転を増速して中間歯車３５に伝達するようになっている。

また、出力軸５０のギヤユニット３内における突出端には、中間歯車３６に噛合する歯車５１が固定されている（図５参照）。また、出力軸５０の他端は、ハウジング４から突出しており、その突出側には出力歯車５２が固定されている。なお、出力軸５０は、モータ部２の駆動軸１１と同軸上となるように設定されている。

このような構成の変速装置２０によれば、モータ部２を正転駆動、或いは逆転駆動すると、それぞれの駆動力は、回転軸３０，４０を備えた２つの動力伝達機機構のいずれか一方を介して伝達され、最終的に出力歯車５２を一定の方向（反時計回り方向）に駆動する。具体的には、モータ部２が正転駆動されると、回転軸４０側から駆動力が伝達され、大径歯車４４と中間歯車３６のギヤ比の関係で、出力歯車５２は高速駆動される（高速モード）。一方、モータ部２が逆転駆動されると、回転軸３０側から駆動力が伝達され、中間歯車３５，３６を介して出力歯車５２は低速駆動される（低速モード）。なお、大径歯車４４と中間歯車３６とのギヤ比は、高速モードにおける出力歯車５２の回転速度と、低速モードにおける出力歯車５２の回転速度との比率が所望の値となるように設定することが可能である。

以上のように構成された変速装置２０の動力伝達機構の作用について図６及び図７を用いて説明する。図６は、高速駆動時の動力伝達経路を説明する模式図であり、図７は、低速駆動時の動力伝達経路を説明する模式図である。

[高速モード]
モータ部２が正転駆動されると（図６の矢印方向の回転）、駆動軸１１（歯車１１ａ）も正転駆動され、その駆動力は、入力歯車４２及び一方向クラッチ４３を介して回転軸４０に伝達される（回転軸４０は逆転駆動される）。このとき、歯車１１ａに噛合する入力歯車３２は、逆転駆動されるが、上記したように一方向クラッチ３３の転がり部材がフリースペースに移行するため、駆動力を回転軸３０に伝達することはない。回転軸４０が逆転駆動することにより、その駆動力は、大径歯車４４を介して中間歯車３５に伝達され、増速した状態で回転軸３０を正転駆動させる。回転軸３０の正転駆動により、その駆動力は、中間歯車３６及びこれに噛合する歯車５１に伝達され、出力軸５０及び出力歯車５２を増速した状態で逆転駆動する。

なお、回転軸３０が正転駆動するにあたって、歯車１１ａによって逆転駆動される入力歯車３２との関係では、回転軸３０が正転駆動し、かつ入力歯車３２が逆転駆動することで、双方の回転が一方向クラッチ３３の転がり部材をフリースペースに移行させるように作用する。この結果、入力歯車３２と回転軸３０との間は空回り状態となり、入力歯車３２側からは駆動力が伝達されることはない。

[低速モード]
モータ部２が逆転駆動されると（図７の矢印方向の回転）、駆動軸１１（歯車１１ａ）も逆転駆動され、その駆動力は、入力歯車３２及び一方向クラッチ３３を介して回転軸３０に伝達される（回転軸３０は正転駆動される）。このとき、歯車１１ａに噛合する入力歯車４２は、正転駆動されるが、上記したように一方向クラッチ４３の転がり部材がフリースペースに移行するため、駆動力を回転軸４０に伝達することはない。回転軸３０が正転駆動することにより、その駆動力は、中間歯車３５，３６に伝達され、中間歯車３６に噛合する歯車５１を介して、出力軸５０及び出力歯車５２を増速することなく低速で逆転駆動する。

なお、回転軸３０が正転駆動するにあたって、中間歯車３５に噛合する大径歯車４４は逆転駆動され、回転軸４０を逆転駆動するが、前記正転駆動状態にある入力歯車４２との関係では、回転軸４０が逆転駆動し、かつ入力歯車４２が正転駆動することで、双方の回転が一方向クラッチ４３の転がり部材をフリースペースに移行させるように作用する。この結果、入力歯車４２と回転軸４０との間は空回り状態となり、入力歯車４２側からは駆動力が伝達されることはない。

以上説明したように、本実施形態のギヤードモータ１は、モータ部２の回転方向を切り換えることで出力軸５０の回転速度を切り換えると共に、出力軸５０を一定方向に回転させる変速装置２０をギヤユニット３内に組み込むようにしたので、モータ部２の回転方向を切り換えることで出力軸５０を一定方向に回転させつつ、その変速比を切り換えることができる。これにより、低速モードにおいて高トルクの出力性能、高速モードにおいて高速回転の出力性能を実現することができ、高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を容易に得ることができる。

また、本実施形態のギヤードモータ１では、変速装置２０をギヤユニット３内に組み込んで配設している。このため、ギヤードモータ１とは別に変速装置を配設する必要がなくなるので、大幅な軽量化及び低価格化が可能となる。なお、本実施形態のギヤードモータ１を、ギヤードモータ１とは別に変速装置を有する装置に適用する場合には、ギヤユニット３内で変速することができると共に、この変速装置で更に変速することができるので、変速の適応範囲を拡大することができる。これにより、いかなる回転速度領域においても最適且つ充分なトルクを得ることが可能となる。

そして、本実施形態のギヤードモータ１の変速装置２０では、モータ部２の回転方向を切換制御するだけで、出力軸５０の回転速度を高速モードと低速モードとに切り換えることができるようになっている。すなわち、歯車の噛み合い状態を変化させる（ギヤ比を変える）ための特別な操作機構を設けることなく、単に、モータ部２の回転方向を切り換えて一方向クラッチ３３，４３の連結作用を利用することにより、高速用歯車機構と低速用歯車機構のいずれか一方に、モータ部２の回転駆動力を選択的に伝達させるようになっているため、簡単な構造で高トルク且つ高速回転という、相反する出力性能を容易に得ることができる。

また、本実施形態のギヤードモータ１の変速装置２０は、噛み合う歯車のギヤ比が、高速状態または低速状態のいずれか一方のみに設定されているのではなく、低速用歯車機構と高速用歯車機構の両方を兼ね備えているため、低速回転時にトルクが不足したり、高速巻取り性能が劣ったりするといった問題が生じることはない。

また、本実施形態のギヤードモータ１では、駆動軸１１をロータ７に取り付け、この駆動軸１１と出力軸５０とを同一軸上になるように構成することで、出力軸５０の軸芯をロータ７の軸芯と略同一の軸芯上に配置するようにしている。これにより、ギヤードモータ１を従来の駆動モータと略同一の位置に取り付けることができ、重心位置が変動するのを防止することが可能となる。

さらに、本実施形態のギヤードモータ１では、ハウジング４の外径をＤ、ギヤユニット３の外径をｄとした場合に、ハウジング４とギヤユニット３との関係をＤ≧ｄに設定している。このため、ギヤードモータ１を、モータ収容部を備える装置に適用する場合に従来の駆動モータと単純に置き換えることができるので、駆動モータを用いる様々な装置を容易に変速可能な構成とすること可能となる。

以下、本実施形態のギヤードモータ１を実際の装置に適用した場合の具体例について説明する。ここでは、本実施形態のギヤードモータ１を魚釣用電動リールに適用した場合について図８を用いて説明する。

図８に示す魚釣用電動リール８１は、手動ハンドル８２が取り付けられたリール本体８３を備えている。このリール本体８３を構成する左右のフレーム８４ａ，８４ｂの間には、軸受を介してスプール軸８５が回転可能に支持されるとともに、このスプール軸８５を囲繞するようにしてスプール８６が配置されている。

また、左右のフレーム８４ａ，８４ｂの間には、スプール８６よりも前側（釣糸繰出方向側）に、上記のように構成されたギヤードモータ１が保持されている。ギヤードモータ１は、リール本体８３に対して固定された円筒状のモータケース８７内に設置されており、出力軸５０を左フレーム８４ａ側に突出させた状態で保持されている。なお、出力軸５０は、左フレーム８４ａ側に設けられた軸受８８に回転可能に支持されている。

左フレーム８４ａ側には、出力軸５０に固定された出力歯車５２と順次噛合する歯車８９，９０が回転可能に支持されており、歯車９０には、上記したスプール軸８５が取り付けられている。また、スプール軸８５のハンドル８２側の端部には、遊星歯車を備えた公知の減速機構９１が配設されており、その遊星歯車は、スプール８６の端面に刻設された内歯に噛合されている。

歯車８９は、その回転中心に左フレーム８４ａ側に突出形成された軸部８９ａを有し、その先端部が左フレーム８４ａに配置された軸受８９ｂに回転可能に支持されている。軸部８９ａの反対側の側面に形成された収容部８９ｃに、モータケース８７の側面に連結された連結軸８７ａが収容されている。歯車８９は、収容部８９ｃ側の軸受８９ｄによって連結軸８７ａｂを軸支し、連結軸８７ａに対して回転可能に取り付けられている。また、収容部８９ｃと連結軸８７ａとの間に一方向クラッチ８９ｅが配設されている。この一方向クラッチ８９ｅは、手動ハンドル８２が巻取り駆動された際、出力軸５０の正転駆動（時計回り方向の駆動）を阻止する役目を果たし、ギヤードモータ１とは関係なく、手動巻取りによってスプール８６を巻取り駆動可能にする。

このように構成される魚釣用電動リール８１において、上記実施形態のギヤードモータ１を正転駆動することにより高速モードで駆動すれば、出力軸５０（出力歯車５２）は、駆動軸１１の回転を増速した状態で逆転駆動する。一方、上記実施形態のギヤードモータ１を逆転駆動することにより低速モードで駆動すれば、出力軸５０（出力歯車５２）は、駆動軸１１の回転を増速することなく低速で逆転駆動する。

出力歯車５２の逆転駆動は、左フレーム８４ａ側に配設された歯車８９，９０を介して、上記したスプール軸８５を逆転駆動する。そして、スプール軸８５が逆転駆動される際、減速機構９１を構成する各遊星歯車を支持しているキャリアは固定されており、スプール軸８５の逆転駆動は、スプール軸８５に取り付けられた太陽歯車、及び遊星歯車を介してスプール８６の端面に刻設された内歯に伝達され、スプール８６を正転駆動（釣糸巻取り方向の駆動）する。

なお、このとき手動ハンドル８２は、公知の逆転防止機構によって回転駆動されることはない。また、手動ハンドル８２を釣糸巻取り方向に回転駆動すると、スプール軸８５に固定された太陽歯車は、上記した歯車８９に配設された一方向クラッチ８９ｅによって正転駆動が阻止されていることから回転駆動することはなく、手動ハンドル８２の巻取り駆動力は太陽歯車の回りを公転する遊星歯車を介して、スプール８６の端面に刻設された内歯に伝達され、スプール８６を正転駆動（釣糸巻取り方向の駆動）する。

以上説明したように、本実施形態のギヤードモータ１を魚釣用電動リール８１に適用した場合には、モータ部２の回転方向を切り換えることで出力軸５０の変速比を切り換えることができるので、低速モードにおいて高トルクで釣糸の巻取りを行うことが可能となり、高速モードにおいて高速回転で釣糸の巻取りを行うことが可能となる。なお、ギヤードモータ１のモータ部２の回転方向の切り換えは、例えば、リール本体８４の適所に切り換えスイッチを設けておけば良い。この切り換えスイッチを操作することにより、実釣時の状況に合わせて、高速モードと低速モードとの切り換え（巻取り速度の切り換え）を容易に設定でき、幅広い巻取り操作が容易に行なえるようになる。

なお、ここでは、魚釣用電動リール８１について例示しているが、本実施形態のギヤードモータ１は、これに限らず、種々の装置に適用することが可能である。特に、上述の魚釣用電動リール８１のように、モータ部２の回転駆動力を、異なる回転特性にして単一の出力軸から出力することを必要とする装置であれば、いかなる装置にも適用でき、上述のような優れた効果を得ることが可能となる。

以上、本発明に係るギヤードモータ１の実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。

例えば、ギヤードモータ１が備える機能については、適宜変形することが可能である。上記実施形態では、出力軸５０を回転可能に支持する構成について示しているが、適用される装置の種類又は構成に応じて新たな機能を追加することが可能である。例えば、図９に示すように、出力軸５０を回転可能に支持すると共に、一定方向の回転を阻止する一方向クラッチを配置するように構成してもよい。

以下、図９を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。なお、図９は、ギヤユニット３の周辺の拡大図を示している。また、以下に説明する実施形態では、上記した第１の実施形態と同様な構成要素については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明については省略する。

この実施形態では、ギヤユニット３のフレーム２１に取り付けられた軸受１４及び一方向クラッチ１００により出力軸５０を回転可能に支持すると共にその一定方向の回転を規制する。ここでは、一方向クラッチ１００は、出力軸５０の正転駆動を阻止するものとする。これにより、例えば、上記した魚釣用電動リール８１で手動ハンドル８２による巻取り動作に応じて出力軸５０の正転駆動を阻止するのと同様の役目を果たす。

このように構成されたギヤードモータ１によれば、当該ギヤードモータ１を搭載する装置において別途必要とされる、出力軸５０の一定方向の回転を規制する一方向クラッチを配設する必要がなくなるので、当該装置の小型化、低価格化を実現することが可能となる。

また、ギヤユニット３内における複数の動力伝達機構の配置構成については、適宜変形することが可能である。上記した実施形態においては、駆動軸１１と出力軸５０とは、同軸上となるように構成したが、適用される装置の種類又は構成に応じて、出力軸の構成について適宜変形することが可能である。例えば、図１０に示すように、出力軸を、動力伝達経路を構成する回転軸４０で兼用するようにしてもよい。

以下、図１０を参照して本発明の第３の実施形態について説明する。なお、図１０は、ギヤユニット３の周辺の拡大図を示している。また、以下に説明する実施形態では、上記した第１の実施形態と同様な構成要素については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明については省略する。

この実施形態では、ハウジング４に区画壁１２が一体的に形成され、そのハウジング４の端部に固定される蓋体で側壁４ａが構成されている。モータ部２は、所定位置でハウジング４にねじ１０１で固定されている。駆動軸１１は、モータ部２側に設けられた軸受１３により回転可能に支持されている。また、回転軸３０及び回転軸４０は、側壁４ａに設けられた軸受３１ａ，４１ａ及び区画壁１２に設けられた軸受３１ｂ，４１ｂで回転可能に支持されている。回転軸４０の先端部は、側壁４ａから突出しており、その突出端に出力歯車５２が回り止め固定されている。

このような構成を有するギヤードモータ１において、モータ部２が正転駆動されると、駆動軸１１（歯車１１ａ）も正転駆動され、その駆動力は、入力歯車４２及び一方向クラッチ４３を介して回転軸４０に伝達される（回転軸４０は逆転駆動される）。回転軸４０が逆転駆動することにより、その駆動力は、出力歯車５２を逆転駆動させる。一方、モータ部２が逆転駆動されると駆動軸１１（歯車１１ａ）も逆転駆動され、その駆動力は、入力歯車３２及び一方向クラッチ３３を介して回転軸３０に伝達される（回転軸３０は正転駆動される）。回転軸３０が正転駆動することにより、その駆動力は、中間歯車３６を介して大径歯車４４に伝達され、減速した状態で回転軸４０を逆転駆動させる。回転軸４０が逆転駆動することにより、その駆動力は、減速した状態で出力歯車５２を逆転駆動させる。

このように、出力軸を、動力伝達経路を構成する回転軸４０で兼用する場合には、ギヤユニット３内で噛合する歯車の大きさ、組み合わせに関わらず、出力軸の位置が一定の位置に配置されることとなる。このため、ギヤユニット３内で噛合する歯車の大きさ等を変更することで、出力軸の位置を変更することなく、ギヤユニット３における変速比を変更することができる。この結果、ギヤユニット３以外の構成を変更することなく、変速比の異なるギヤユニット３に交換することが可能となる。

さらに、ギヤユニット３からの駆動力の伝達経路については、適宜変形することが可能である。上記第１の実施形態においては、動力伝達経路を構成する回転軸３０（４０）と別に用意された出力軸から駆動力を伝達するように構成したが、適用される装置の種類又は構成に応じて、ギヤユニット３からの駆動力の伝達経路を適宜変形することが可能である。例えば、図１１に示すように、出力軸を配設せず、動力伝達経路を構成する回転軸３０（４０）に固定された歯車から直接駆動力を伝達するように構成してもよい。

以下、図１１を参照して本発明の第４の実施形態について説明する。なお、図１１は、ギヤユニット３の周辺の拡大図を示している。また、以下に説明する実施形態では、上記実施形態と同様な構成要素については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明については省略する。

この実施形態では、ハウジング４のうち回転軸４０に固定された大径歯車４４に対応する位置に溝部１０２を形成している。そして、この溝部１０２から大径歯車４４の一部を下方に露出させ、本ギヤードモータ１を搭載する装置は、この大径歯車４４から動力を得るようになっている。

このような構成を有するギヤードモータ１において、モータ部２が正転駆動されると、駆動軸１１（歯車１１ａ）も正転駆動され、その駆動力は、入力歯車４２及び一方向クラッチ４３を介して回転軸４０に伝達される（回転軸４０は逆転駆動される）。回転軸４０の逆転駆動に応じて、大径歯車４４も逆転駆動する。一方、モータ部２が逆転駆動されると駆動軸１１（歯車１１ａ）も逆転駆動され、その駆動力は、入力歯車３２及び一方向クラッチ３３を介して回転軸３０に伝達される（回転軸３０は正転駆動される）。回転軸３０が正転駆動することにより、その駆動力は、中間歯車３６を介して大径歯車４４に伝達され、大径歯車４４を減速した状態で逆転駆動させる。

このように、動力伝達経路を構成する駆動軸３０（４０）に固定された歯車から直接駆動力を伝達する場合には、別途、出力軸を配設する必要がないので、ギヤユニット３の構造を簡素化することができると共に、ユニット内の部品点数を削減することができる。これにより、ギヤユニット３を製造する際に要するコストを低減することが可能となる。

また、ギヤードモータ１を搭載する装置側に、出力軸及びこれに固定される出力歯車を収容するスペースを設ける必要がないため、ギヤユニット３の幅方向の収容スペースを縮小することができる。これにより、ギヤードモータ１を搭載する装置自体を小型化することが可能となる。

なお、上記した実施形態では、高速モードと低速モードとの切り換えを、モータ部２の正転／逆転で行なうように構成したが、モータ部２の回転方向を同じにして、切換部材を切換え操作すること等によって、いずれかの動力伝達機構を選択するようにしても良い。

本発明に係るギヤードモータの第１の実施形態を示す図であり、ギヤードモータの要部の部分断面平面図。 ギヤユニットの周辺の拡大図。 図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図。 図２に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図。 図２に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図。 高速駆動時の動力伝達経路を説明する模式図。 低速駆動時の動力伝達経路を説明する模式図。 本発明に係るギヤードモータが適用される魚釣用電動リールの部分断面平面図 本発明に係るギヤードモータの第２の実施形態を示す図であり、ギヤユニットの周辺の拡大図。 本発明に係るギヤードモータの第３の実施形態を示す図であり、ギヤユニットの周辺の拡大図。 本発明に係るギヤードモータの第４の実施形態を示す図であり、ギヤユニットの周辺の拡大図。

符号の説明

１ ギヤードモータ
２ モータ部
３ ギヤユニット
４ ハウジング
７ ロータ
９ ステータ
２０ 変速装置
３０，４０ 回転軸
５０ 出力軸
８１ 魚釣用電動リール
８６ スプール
９１ 減速機構

Claims (5)

1. モータのハウジング内に、前記モータの駆動力を出力軸に伝達するギヤユニットを収容するギヤードモータであって、前記ギヤユニットは、前記モータの回転方向に応じて前記出力軸の回転速度を切り換えると共に前記出力軸を一定方向に回転させる変速装置を具備することを特徴とするギヤードモータ。
2. 前記変速装置は、ギヤ比の異なる複数の動力伝達機構を備え、前記複数の動力伝達機構のいずれか一つを選択的に動力伝達可能として前記出力軸の回転速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
3. 前記複数の動力伝達機構は、前記モータの回転方向を切り換えることで、いずれか一つが選択されることを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
4. 前記出力軸の軸芯を、前記ハウジング内で回転する回転子の軸芯と略同一の軸芯上に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のギヤードモータ。
5. 前記ハウジングの外径をＤとし、前記ギヤユニットの外径をｄとした場合、前記ハウジング及びギヤユニットの外径の関係を、Ｄ≧ｄとしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のギヤードモータ。

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