JP2007074864A - ギヤドモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】接触端子の接触不良を防止するギヤドモータを提供することを目的とする。
【解決手段】ギヤケース3内のカム部24cが回転し、カム部24cの回転の押圧によって一方の接触端子8が他方の接触端子9に対し、接触/離間するギヤドモータ1において、ギヤケース3は、ギヤホルダ5と、樹脂製の蓋部6とを有し、各接触端子8,9は、接触片部81,91の基端81a,91aに設けられた脚片部82,92と、接触片部81,91の逆側で脚片部82,92の側縁から突出する突出片部83,93とを有し、ギヤホルダ5には、各脚片部82,92が差し込まれる一対の平行なスリット溝11,12が形成され、蓋部6の裏面には、スリット溝11,12に直交して延在し、且つ各脚片部82,92の上端部82a,92aに当接する複数の平行な突条部64が設けられている。
【選択図】 図10
【解決手段】ギヤケース3内のカム部24cが回転し、カム部24cの回転の押圧によって一方の接触端子8が他方の接触端子9に対し、接触/離間するギヤドモータ1において、ギヤケース3は、ギヤホルダ5と、樹脂製の蓋部6とを有し、各接触端子8,9は、接触片部81,91の基端81a,91aに設けられた脚片部82,92と、接触片部81,91の逆側で脚片部82,92の側縁から突出する突出片部83,93とを有し、ギヤホルダ5には、各脚片部82,92が差し込まれる一対の平行なスリット溝11,12が形成され、蓋部6の裏面には、スリット溝11,12に直交して延在し、且つ各脚片部82,92の上端部82a,92aに当接する複数の平行な突条部64が設けられている。
【選択図】 図10
Description
本発明は、遊技機器、AV機器及び医療機器などの精密機器に内蔵される小型のギヤドモータに関する。
フレキシブルディスクのオートローディング、エジェクト機構に用いられる小型のギヤドモータについて、例えば特許文献1に記載されている。このギヤドモータでは、小型のギヤケースの外壁にモータが固定されている。モータの出力軸には歯車が設けられており、この歯車はギヤケース内に収容された他の歯車と噛み合っている。ギヤケース内に収容された複数の歯車は、互いに噛み合って減速機構を構成しており、カムを回転させる。回転するカムは、接触端子に当接して押圧し、この接触端子を撓ませて他の接触端子に接触させる。接触端子同士は、互いに接触すると通電し、その間、モータに電流が流れて出力軸が回転する。カムが外れると、接触端子同士は離れ、モータの出力軸の回転が停止される。これら一対の接触端子は、ギヤケースの外壁に固定されており、その端部を外部の回路基板などに半田付けされる。
従来のギヤドモータでは、一対の接触端子をギヤケースに設けた溝に嵌め込むことで固定していた。
しかしながら、機械加工で製造する撓み可能な接触端子には、寸法どおりに正確に接触端子を仕上げることは困難なので公差が設けられており、ギヤケースに設けられた溝は、この公差を許容できる寸法に成形される必要がある。そのため、接触端子は、溝に嵌め込まれた際に、ガタついて不安定になり易く、接触端子同士の位置ズレが生じ易い。そして、小型のギヤドモータでは、接触端子が非常に小さいため、接触端子同士の僅かなズレでも接触不良が生じ、モータの駆動制御に影響を与えてしまう。また、ギヤケースの外壁から露出している接触端子の端部に半田付け作業を行う場合、接触端子がガタついていると、半田付け作業で加えられる外的負荷によって接触端子の位置がズレ易く、外的負荷に起因した接触不良を生じ易かった。なお、ギヤドモータの使用時においても、接触端子のガタ付きからくる接触不良は起こり得る。
しかしながら、機械加工で製造する撓み可能な接触端子には、寸法どおりに正確に接触端子を仕上げることは困難なので公差が設けられており、ギヤケースに設けられた溝は、この公差を許容できる寸法に成形される必要がある。そのため、接触端子は、溝に嵌め込まれた際に、ガタついて不安定になり易く、接触端子同士の位置ズレが生じ易い。そして、小型のギヤドモータでは、接触端子が非常に小さいため、接触端子同士の僅かなズレでも接触不良が生じ、モータの駆動制御に影響を与えてしまう。また、ギヤケースの外壁から露出している接触端子の端部に半田付け作業を行う場合、接触端子がガタついていると、半田付け作業で加えられる外的負荷によって接触端子の位置がズレ易く、外的負荷に起因した接触不良を生じ易かった。なお、ギヤドモータの使用時においても、接触端子のガタ付きからくる接触不良は起こり得る。
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、接触端子の接触不良を防止するギヤドモータを提供することを目的とする。
本発明は、モータ部の出力軸に設けられた駆動ギヤに連結するギヤ部を収容するためのギヤケースを有し、駆動ギヤの回転によってギヤ部に設けられたカム部が回転し、カム部の回転の押圧によって一方の接触端子が他方の接触端子に対し、接触/離間するギヤドモータにおいて、ギヤケースは、ギヤ部を収容する収容凹部を設けたギヤホルダと、ギヤホルダに取り付けられて、ギヤホルダの開放部分を閉鎖する樹脂製の蓋部とを有し、各接触端子は、基端側からカム部に向けて延在する接触片部と、接触片部の基端に設けられた脚片部と、接触片部の逆側で脚片部の側縁から突出する突出片部とを有し、ギヤホルダには、各脚片部が差し込まれて各脚片部の上端部を露出させる一対の平行なスリット溝が形成され、蓋部の裏面には、スリット溝に直交して延在し、且つ各脚片部の上端部に当接する複数の平行な突条部が設けられていることを特徴とする。
このギヤドモータでは、ギヤホルダに設けられた平行な一対のスリット溝に、接触端子の脚片部が差し込まれ、脚片部の上端部がスリット溝から露出する。この上端部を、蓋部の裏面に設けられた複数の突条部が押圧する。樹脂製の蓋部に設けられた突条部は、接触端子に押圧されると、接触端子をスリット溝側に押圧しながら変形し、接触端子の上端部に密着して上下のがたつきを防止し、脚片部をスリット溝内に安定して保持する。さらに、突条部を複数設けることで各突条部の幅を小さくでき、その結果、各突条部を変形させ易くできてガタつきを効果的に防止できる。それにより、接触端子同士の位置ズレが生じ難くなり、接触不良が防止される。さらに、脚片部はスリット溝内で安定して保持されているため、突出片部に半田付け作業で外的負荷が加えられても、接触端子同士の位置ズレが生じ難く、接触不良が防止される。
また、上記脚片部には、突出片部と接触片部との間にくびれ部が形成されていると好適である。くびれ部が形成されていると突出片部が撓み易くなり、半田付けに際し、突出片部に対して外的負荷が加えられても撓んで吸収し、接触端子同士の位置ズレが生じ難くなって接触不良が防止される。
ギヤケースに取り付けられた一対の接触端子の接触不良を防止する。
以下、図面を参照して本発明に係るギヤドモータの実施の形態について説明をする。
図1〜図4に示すように、ギヤドモータ1は、減速機構を構成するためのギヤ部(ギヤ列)2を収容する樹脂製のギヤケース3を有し、ギヤケース3にDCモータ(モータ部)4がねじ止めされている。ギヤケース3は、ギヤ列からなるギヤ部2を収容する収容凹部51が設けられた樹脂製のギヤホルダ5と、ギヤホルダ5の開放部分を閉鎖する樹脂製の蓋部6とを有している。
ギヤホルダ5の外壁5aには、DCモータ4を固定するための平坦なモータ取付け部52が設けられている。DCモータ4の出力軸41の先端部分はモータ取付け部52を貫通して収容凹部51内に達しており、DCモータ4の出力軸41の先端部分に圧入された樹脂製のウォームギヤ(駆動ギヤ)21がギヤ部2に連結されている。
図1及び図3に示すように、ギヤ部2の第1歯車22には、ウォームギヤ21に噛合するはすば歯車22aが設けられ、はすば歯車22aの上部には、平歯車22bが一体成型されている。この平歯車22bには、第2歯車23の上段平歯車23aが噛合し、上段平歯車23aの下には、下段平歯車23bが一体成型されている。この下段平歯車23bには、第3歯車24の平歯車24aが噛合し、平歯車24aの上には上軸部24bが設けられ、平歯車24aの下には、筒状の下軸部24dが設けられている。上軸部24bにはカム部24cが設けられ、下軸部24dにはピン部24eが一体成型されている(図2及び図4参照)。そして、第1〜第3歯車22,23,24は、ギヤホルダ5の収容凹部51内に立設された第1〜第3軸部51a,51b,51cによってそれぞれ軸支されている。
ギヤホルダ5のモータ取付け部52には、DCモータ4が固定されている。DCモータ4は、直径6mm〜20mm程度の金属製の筒状の筺体40を有する小型のモータであり、金属製の筺体40の内面に固定されたマグネット部(図示せず)と、出力軸41に固定されたロータ部(図示せず)とを有するモータ本体部42を備えている。出力軸41は、モータ本体部42の前端部42aから突出し、前端部42aにおいて、出力軸41を挟むような位置には、バーリング加工によって一対の孔部が形成されている。一方の孔部は、ねじ7を螺合させるためのタップで切られた締結孔42bとなっており、他方の孔部は、ねじ切りされていない位置決め孔42cとなっている。
図5〜図8に示すように、ギヤホルダ5のモータ取付け部52には、モータ取付け部52を貫通して収容凹部51に連通する軸孔52aが形成されている。軸孔52aには、出力軸41に固定されたウォームギヤ21が挿入される。また、モータ取付け部52には、軸孔52aの近傍に一個のねじ用貫通孔52bが形成されている。一個のねじ用貫通孔52bは、モータ取付け部52を貫通して収容凹部51に連通する丸孔であり、軸孔52aよりも収容凹部51の開放された上方に近い位置に形成されている。さらに、モータ取付け部52には、ねじ用貫通孔52bに近接して突出部52dが設けられている。突出部52dは、モータ取付け部52に一体成型される樹脂製であり、モータ取付け部52の上縁に沿ってモータ取付け部52から厚さ(L)0.05mm程度突き出した略矩形状をなし、突出部52dの上縁がモータ取付け部52の上縁に面一に連なっており、突出部52dの下縁の一部が、ねじ用貫通孔52bの外形に沿って湾曲している(図6参照)。そして、モータ取付け部52には、軸孔52aに対してねじ用貫通孔52bと対称になる位置に、DCモータ4側の位置決め孔42cに嵌合(圧入)する突起部52fが設けられている。
図1及び図5に示すように、DCモータ4をギヤホルダ5に固定する際には、ウォームギヤ21を軸孔52aに挿入し、位置決め孔42c内に突起部52fを圧入する。そして、一本のねじ7をギヤホルダ5の収容凹部51側からねじ用貫通孔52bに挿入し、そのねじ7を前端部42aの締結孔42bに螺合し、ねじ7をトルクドライバ等で締め付けることによって固定する。このように、DCモータ4は、一本のねじ7によってギヤホルダ5に固定されるため、二本のねじで固定するよりも、組立作業性が良好になると同時に、収容凹部51内でねじ7の取り付けおよび締め付けに必要となるスペースの確保が容易となる。
また、図8に示すように、ねじ7を締め込むと、DCモータ4の前端部42aは突出部52dに当接しながら、突出部52dを押圧する。突出部52dは、樹脂製であるために、前端部42aの押圧によって変形しながら、前端部42aに強く密着する。その結果、DCモータ4はギヤホルダ5に確実に固定される。さらに、突出部52dが変形するに伴って、前端部42aから突出する出力軸41の傾きが変化する。従って、モータ取付け部52に突出部52dが無い場合に比べ、ねじ7の締め込み量によって出力軸41の傾きが調整しやすくなり、出力軸41の心出しが容易になる。その結果、図3に示すように、出力軸41に圧入されたウォームギヤ21と第1歯車22のはすば歯車22aとの間でのバックラッシを適正な値に容易に調整することができる。さらに、突出部52dは、図6に示すように、ギヤホルダ5のモータ取付け部52に一体成型されているため、別体として設けるよりも、製造工程が少なくてすみ、製造コストを軽減できる。
また、突出部52dが軸孔52aに近いほど、DCモータ4をギヤケース3に組み付けるにあたって、突出部52dの突出量が出力軸41の傾きに与える影響が大きくなる。そこで、図7及び図8に示すように、突出部52dは、軸孔52aの軸線C1とねじ用貫通孔52bの軸線C2を含む面A上で、軸孔52aから見てねじ用貫通孔52bよりも遠い側に設けられている。このように、ねじ用貫通孔52bよりも軸孔52aから離れた位置に突出部52dを設けると、突出部52dの突出量L(図8参照)を大きくすることができ、突出部52dを軸孔52aに近い位置に設けるよりも、突出部52dの変形許容量を大きくすることができるので、出力軸41の心出しの微調整を容易に行うことができる。
また、図1及び図8に示すように、モータ本体部42の前端部42aには、出力軸41と同心をなす円形の首部42dが設けられている。首部42dは、筺体40の前端に一体に設けられた金属性の円筒部42eと、その円筒部42eの内壁に固定されて、出力軸41を軸支するラジアル軸受け42fとからなる。そして、首部42dは、モータ取付け部52の軸孔52aに嵌め込まれる。一方、図7に示すように、モータ取付け部52の軸孔52aを形成する内壁面52cには、左右一対の平面部52g,52gが形成されている。平面部52g,52gは、軸孔52aの軸線C1とねじ用貫通孔52bの軸線C2とを含む面Aに対して平行である。さらに、内壁面52cにおいて、平面部52g,52gの上下には、首部42dの外径に対応した湾曲面52e,52eが形成されている。
DCモータ4をモータ取付け部52に位置決めする際には、DCモータ4の首部42dを軸孔52aに圧入し、モータ取付け部52の突起部52fをDCモータ4の位置決め孔42cに圧入する。このとき、首部42dが一対の平面部52g,52gで押さえ込まれるので、モータ本体部42をギヤケース3に確実に固定することができる。
また、首部42dが嵌め込まれる軸孔52aには、軸孔52aの軸線C1とねじ用貫通孔52bの軸線C2を含む面Aに沿った方向の公差を許容するためのクリアランスが設けられている。そのクリアランスによって、モータ取付け部52の軸孔52aと突起部52fとの間の寸法と、モータ本体部42の首部42dと位置決め孔42cとの間の寸法の誤差を許容することができる。
図1〜図3に示すように、ギヤホルダ5には、L字状をなす接触端子8,9が固定されている。接触端子8,9は、通電可能な薄板状バネ材のプレス加工により形成されていると共に、カム部24cに向けて延在する帯状の接触片部81,91を有する。カム部24cに当接する一方の接触片部81は、カム部24cに向けて折れ曲がりながら延在し、接触片部81の基端81aと先端81bとの間には、カム部24cに向けてアーチ状に膨出するカム当接部81cが形成されている。これに対し、他方の接触片部91は、カム部24cに向けて直状に延在し、接触片部91の先端91bには、接触片部81に接触する凸部91cが設けられている。
図1、図12及び図13に示すように、接触片部81,91の基端81a,91aには、接触片部81,91に直交して延在する脚片部82,92が設けられており、脚片部82,92の両側縁には、後述するスリット溝11,12から後方に向けて露出する外側突出片部83,93と、スリット溝11,12内に入り込む内側突出片部84,94とが設けられている。脚片部82と脚片部92との形状は同一であり、外側突出片部83,93の形状及び内側突出片部84,94の形状もそれぞれ同一である。そのため、脚片部92のみについて詳細に説明する。
図12に示すように、脚片部92の蓋部6側の上端部92aは、接触片部91の上縁に対して段差無く連なっており、接触片部91の逆側となる脚片部92の側縁92bには、矩形の外側突出片部93が設けられており、外側突出片部93は接触片部91の逆側へ堵出している。脚片部92において、外側突出片部93の上方には切り込み部92cが設けられており、この切り込み部92cによって、外側突出片部93と接触片部91との間にくびれ部92dが形成されている。脚片部92において、くびれ部92dを挟むように外側突出片部93と逆側の側縁92eには、内側突出片部94が形成されている。なお、脚片部82,92には、上下の二箇所に切り起こし片82g,92gが設けられている(図10及び図13参照)。
図3に示すように、ギヤホルダ5の外壁5aに設けられた端子取付け部53には、接触端子8,9の脚片部82,92を差し込むために蓋部6側及び前後側が開放された一対の平行なスリット溝11,12が形成されている。スリット溝11,12は略同一の形状であるため、接触端子9の脚片部92が差し込まれるスリット溝12についてのみ詳細に説明する。スリット溝12は収容凹部51と外部とを連通する。スリット溝12を形成する一方の側面12aは、蓋部6側から見ると、スリット溝12内に凸状に突き出ており、脚片部92の平坦な面に当接する。これに対し、他方の側面12bは蓋部6側から見ると、凹状に窪んでおり、脚片部92の切り起こし片92gに押圧されながら当接する。また、図12に示すように、スリット溝12の底には、外側突出片部93の下縁に当接する外側底面12cと内側突出片部94の下縁に当接する内側底面12dとが形成され、外側底面12cと内側底面12dの間には、脚片部92の下端部92fが差し込まれる凹部12eが形成されている。
接触端子9の脚片部92が、スリット溝12に差し込まれると、外側突出片部93と内側突出片部94の下縁は、外側底面12cと内側底面12dに当接して支持される。この状態で、脚片部92の上端部92aはスリット溝12から露出する。同様にして、接触端子8もスリット溝11に差し込まれる。そして、スリット溝11,12によって固定された接触片部91と接触片部81とは、互いに接触、離間し得る状態になり、スリット溝11,12から露出する外側突出片部93と外側突出片部83は、半田付けによってFPC(Flexible Printed Circuit)に通電可能に接続される。
次に、蓋部6について説明する。図10に示すように、蓋部6の側縁には、U字状の係止片61が設けられている。係止片61には孔61aが設けられており、この孔61aにギヤホルダ5側の突起(図示せず)が嵌合する。また、蓋部6の裏面には、二本の位置決めピン62が設けられており、この位置決めピン62がギヤホルダ5に設けられた凹部54(図1参照)に嵌め込まれる。さらに、蓋部6の位置決めピン62の近傍には、ねじ13,14を挿入するための貫通孔65,66が設けられており、蓋部6の表面側から貫通孔65,66に挿入されたねじ13,14は、ギヤホルダ5に設けられた雌ねじ部55,56(図1参照)に螺合する。
蓋部6は、収容凹部51内にギヤ部2を組み込んだ後、ギヤホルダ5の開放部分に被せられ、ねじ13,14によってギヤホルダ5に固定される。蓋部6の裏面によって、ギヤ部2の第1及び第2歯車22,23を軸支する第1及び第2軸部51a,51bが固定されると共に、第3歯車24の上軸部24bが軸支される。
更に図10〜図13に示すように、蓋部6の裏面には、スリット溝11,12が形成された端子取付け部53の上端面を覆う位置に二本の突条部64が平行に設けられている。突条部64は樹脂製の蓋部6に一体成形され、蓋部6がギヤホルダ5に固定された状態で、スリット溝11,12に対して直交するように延在し(図9参照)、各突条部64は、接触端子8,9の脚片部82,92の上端部82a,92aに当接する。
蓋部6をギヤホルダ5に被せた後、ねじ13,14を締め込むと、蓋部6の裏面に設けられた突条部64は、脚片部82,92の上端部82a,92a(図12及び図13参照)に押し付けられる。このとき、樹脂製の突条部64は、脚片部82,92によって変形し、脚片部82,92の上端部82a,92aに密着する。これによって、脚片部82,92の上下のがたつきを防止し、脚片部82,92をスリット溝11,12内に安定して保持する。さらに、突条部64を二本設けることで各突条部64の幅を小さくでき、その結果、各突条部64を変形させ易くできてガタつきを効果的に防止できる。それにより、接触端子8,9同士の位置ズレが生じ難くなり、接触不良が防止される。さらに、脚片部8,9はスリット溝11,12内で安定して保持されているため、外側突出片部83,93に半田付け作業で外的負荷が加えられても、接触端子8,9同士の位置ズレが生じ難く、接触不良が防止される。このように接触不良を効果的に防止できるため、接触端子8,9を容易に小さくでき、ギヤドモータ1の小型化が容易になる。
また、図12及び図13に示すように、脚片部82,92には、外側突出片部83,93と接触片部81,91との間にくびれ部82d,92dが形成されているため、外側突出片部83,93が脚片部82,92に直交する左右方向に撓み易くなり、半田付けに際し、外側突出片部83,93に対して左右方向に外的負荷が加えられても撓んで吸収し、接触端子8,9同士の位置ズレが生じ難くなって接触不良が防止される。
以上のギヤドモータ1では、DCモータ4にパルス電流が流れると、DCモータ4は出力軸41を回転させ、ギヤ部2を介してカム部24c及びピン部24eを回転させる。カム部24cは、一方の接触端子8を押圧して撓ませ、他方の接触端子9に接触させる。すると、接触端子8,9間が通電し、DCモータ4に継続して電流が流れ、出力軸41は回転を続け、カム部24cを継続して回転させる。回転中においてカム部24cが一方の接触端子8から外れると、一方の接触端子8は、元に戻り、他方の接触端子9から離れて通電状態が解消される。すると、出力軸41の回転が停止し、カム部24cは所定の位置に停止する。なお、以上のカム部24cの回転、停止に同期してピン部24eも回転、停止し、図示しないレバーなどを押圧する。
本発明は、前述した実施形態に限定されず、例えば、突条部64は3本以上であってもよい。
1…ギヤドモータ、2…ギヤ部、3…ギヤケース、4…DCモータ(モータ部)、5…ギヤホルダ、6…蓋部、8…接触端子、9…接触端子、11…スリット溝、12…スリット溝、21…ウォームギヤ、24c…カム部、41…出力軸、51…収容凹部、64…突条部、81…接触片部、81a…基端、82…脚片部、82a…上端部、82b…脚片部の側縁、82d…くびれ部、83…突出片部、91…接触片部、91a…基端、92…脚片部、92a…上端部、92b…脚片部の側縁、92d…くびれ部、93…突出片部。
Claims (2)
- モータ部の出力軸に設けられた駆動ギヤに連結するギヤ部を収容するためのギヤケースを有し、前記駆動ギヤの回転によって前記ギヤ部に設けられたカム部が回転し、前記カム部の回転による押圧によって一方の接触端子が他方の接触端子に対して接触/離間するギヤドモータにおいて、
前記ギヤケースは、前記ギヤ部を収容する収容凹部を設けたギヤホルダと、前記ギヤホルダに取り付けられて、前記ギヤホルダの開放部分を閉鎖する樹脂製の蓋部とを有し、
前記各接触端子は、基端側から前記カム部に向けて延在する接触片部と、前記接触片部の前記基端に設けられた脚片部と、前記脚片部の側縁から前記接触片部の逆側へ突出する突出片部とを有し、
前記ギヤホルダには、前記各脚片部が差し込まれて前記各脚片部の上端部を露出させる一対の平行なスリット溝が形成され、
前記蓋部の裏面には、前記スリット溝に直交して延在し、且つ前記各脚片部の前記上端部に当接する複数の平行な突条部が設けられていることを特徴とするギヤドモータ。 - 前記脚片部には、前記突出片部と前記接触片部との間にくびれ部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のギヤドモータ。
Priority Applications (1)
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JP2005261333A JP2007074864A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | ギヤドモータ |
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JP2005261333A JP2007074864A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | ギヤドモータ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010276093A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nidec Sankyo Corp | 歯車装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002266953A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-18 | Nakagawa Electric Ind Co Ltd | ウォームギヤ式タイミングモータ |
-
2005
- 2005-09-08 JP JP2005261333A patent/JP2007074864A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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JP2002266953A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-18 | Nakagawa Electric Ind Co Ltd | ウォームギヤ式タイミングモータ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010276093A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nidec Sankyo Corp | 歯車装置 |
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