JP2009079651A

JP2009079651A - ギヤードモータ

Info

Publication number: JP2009079651A
Application number: JP2007248675A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Maeno; 健一前野
Original assignee: Citizen Sayama Co Ltd
Current assignee: Citizen Sayama Co Ltd
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】直交型、平行型の両タイプのギヤードモータを製造するに当たって、コストの低減を実現できるギヤードモータを提供することを目的とする。
【解決手段】モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と平行になる位置にモータ８０を取り付け、且つ平行軸伝達機構７をケーシング内に設けて、駆動軸８２の回転を駆動軸８２と平行な出力軸６４に伝達する平行型ギヤードモータ１Ａとして、または、モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と直交する位置にモータ８０を取り付け、且つ直交軸伝達機構８をケーシング内部に設けて、駆動軸８２の回転を駆動軸８２と垂直な出力軸６４に伝達する直交型ギヤードモータ１Ｂとして、使用可能である構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータの駆動軸の回転を伝達して出力軸に出力するギヤードモータに関するものである。

従来、モータの駆動軸の回転を伝達して出力軸に出力するギヤードモータとしては、モータの駆動軸と平行な方向に出力軸を設けた平行型ギヤードモータや、モータの駆動軸と直行する方向に出力軸を設けた直交型ギヤードモータが知られている。
平行型ギヤードモータとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この文献に示すギヤードモータは、複数の互いに噛み合いされた平歯車からなる減速歯車列をケース内に収容し、モータの動力が順次に歯車を伝達され、出力側の最後の歯車に減速されて伝達され、この最後の歯車の回転軸が出力軸としてケースの外側に突出している。

また、直交型ギヤードモータとしては、たとえば特許文献２に記載されているものがある。この文献に示すギヤードモータは、モータシャフト（駆動軸）にウォームのウォームシャフトを連結し、ケース内にウォーム、ウォームホイール、減速歯車を介してモータシャフトと直交する方向に設けられた出力軸へモータシャフトの駆動力が減速して伝達される。
特開２００３−３４３７０１号公報実開平２−２９３４５号公報

通常、ギヤードモータを使用する際には、回転方向の変換が必要な場合には直交型ギヤードモータを選択し、回転方向の変換が必要ない場合には平行型ギヤードモータを選択して使用するが、歯車列などの伝達機構を収容するケースなどの各部品は、直交型、平行型のタイプ毎に別々に製作していた。このことは金型の点数が増えることになったり、総部品点数が増大して総在庫量が増大したりするなど、コストの増大に繋がっていた。

本発明は、以上の点に鑑み、直交型、平行型の両タイプのギヤードモータを製造するに当たって、コストの低減を実現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、本発明は、モータと、モータが取り付けられると共にモータの駆動軸から入力される動力を出力軸に伝達する機構をケーシング内部に設けたギヤヘッドと、からなるギヤードモータにおいて、複数の歯車により構成され駆動軸から入力される動力を伝達する平行軸伝達機構をギヤヘッドのケーシング内に設けるための平行軸伝達機構取付部と、複数の歯車により構成され駆動軸から入力される動力の回転方向を直交方向に変換させて動力を伝達する直交軸伝達機構をギヤヘッドのケーシング内に設けるための直交軸伝達機構取付部と、を備え、ギヤヘッドには、モータの駆動軸がギヤヘッドの出力軸と平行になる位置と、モータの駆動軸がギヤヘッドの出力軸と直行する位置の、何れの位置でもモータを取り付け可能であり、モータの駆動軸がギヤヘッドの出力軸と平行になる位置にモータを取り付け、且つ平行軸伝達機構をケーシング内に設けて、駆動軸の回転を駆動軸と平行な出力軸に伝達する平行型ギヤードモータとして、または、モータの駆動軸がギヤヘッドの出力軸と直交する位置にモータを取り付け、且つ直交軸伝達機構をケーシング内部に設けて、駆動軸の回転を駆動軸と垂直な出力軸に伝達する直交型ギヤードモータとして、使用可能である構成とした。

上記した構成によれば、ギヤヘッドのケーシングや出力軸が平行型ギヤードモータと直交型ギヤードモータとで共通化できるので、総部品数が少なくなって在庫管理し易くなり、且つ部品の大量生産化が可能となって製造コストの低減が実現できる。

以下、本発明のギヤードモータの実施の形態の例について、まず平行型ギヤードモータ１Ａとして使用する場合の構成から説明する。図１は平行型ギヤードモータ１Ａの外観を示した図であり、（ａ）は正面側からの斜視図、（ｂ）は背面側からの斜視図である。図２はギヤヘッド２の正面カバー３をはずして内部構造を示した斜視図、図３は内部構造を示す正面図、図４は内部構造を示す底面図である。なお、図面上では後述の各歯車の歯型を省略してあり、図２、図３においては内部構造がわかるようにモータ８０は省略してある。また、図面では後述の各歯車の歯形を省略してある。

ギヤヘッド２のケーシングが、本体部３と、側面カバー４と、正面カバー５とで略直方体形状に構成され、正面カバー４が本体部３にネジ８８，８９，９０，９１で、側面カバー４が本体部３にネジ９２，９３，９４で固定されている。モータ８０がケーシング外部で正面カバー５にネジ９５，９６で固定されて取り付けられ、モータ８０の駆動軸８２は挿通孔５ａを通してケーシング内部に挿入されている。このギヤヘッド２のケーシングの内部に平行軸伝達機構７と、出力側伝達機構９が収容されている。

平行軸伝達機構７は、モータピニオン８６と、大歯車１６と小歯車１７が同軸で一体に形成された二段歯車１５と、大歯車２３と小歯車２４が同軸で一体に形成された二段歯車２２とを備え、モータピニオン８６と大歯車１６が噛み合い、小歯車１７と大歯車２３とが噛み合い、小歯車２４が後述の出力側伝達機構９の大歯車４６と噛み合っている。

モータピニオン８６は、モータ８０の駆動軸８２に固定支持されている。
大歯車１６と小歯車１７が一体に形成された二段歯車１５は、支持軸１９に回転可能に支持され、支持軸１９は、ケーシングの本体部３に穿設された支持孔２０と、正面カバー５に透設された支持孔２１に両端を固定支持されている。
大歯車２３と小歯車２４が一体に形成された二段歯車２２は、支持軸２６に回転可能に支持され、支持軸２６は、ケーシングの本体部３に穿設された支持孔２８と、正面カバー５に透設された支持孔２９に両端を固定支持されている。

出力側伝達機構９は、大歯車４６と小歯車４７が同軸で一体に形成された二段歯車４５と、大歯車５４と小歯車５５が同軸で一体に形成された二段歯車５３と、最終歯車６２とを備え、前述の平行軸伝達機構７の小歯車２４と大歯車４６が噛み合い、小歯車４７と大歯車５５が噛み合い、小歯車５５と最終歯車６２か噛み合っている。

大歯車４６と小歯車４７が一体に形成された二段歯車４５は、支持軸４９に回転可能に支持され、支持軸４９は、ケーシングの本体部３に穿設された支持孔５１と、正面カバー５に透設された支持孔５２に両端を固定支持されている。
大歯車５４と小歯車５５が一体に形成された二段歯車５３は、支持軸５７に回転可能に支持され、支持軸５７は、ケーシングの本体部３に穿設された支持孔５９と、正面カバー５に透設された支持孔６０に両端を固定支持されている。
最終歯車６２には出力軸６４が圧入されて互いに固定されており、出力軸６４は本体部に透設された支持孔６９と、正面カバー５に透設された支持孔７０とで軸受６６，６７を介して回転可能に支持されている。

なお、出力軸６４はケーシング本体部３の背面側にケーシングから突出している。また、支持軸１９，２６，４９，５７、出力軸６４はそれぞれ互いに平行に配設され、これらの軸とモータ８０の駆動軸８２も平行である。

上記のように平行型ギヤードモータ１Ａが構成され、モータ８０の駆動による駆動軸８２の回転は、駆動軸８２に固定支持されたモータピニオン８６、このモータピニオン８６と噛み合って回転する大歯車１６、大歯車１６と一体に回転する小歯車１７、小歯車１７と噛み合って回転する大歯車２３、大歯車２３と一体で回転する小歯車２４、この小歯車２４と噛み合って回転する大歯車４６、大歯車４６と一体で回転する小歯車４７、小歯車４７と噛み合って回転する大歯車５４、大歯車５４と一体で回転する小歯車５５、小歯車５５と噛み合って回転する最終歯車６２を介して順次減速して出力軸６４に伝達される。

次に、本発明のギヤードモータの実施の形態の例について、直交型ギヤードモータ１Ｂとして使用する場合の構成を説明する。図５は直交型ギヤードモータ１Ｂの外観を示した図であり、（ａ）は正面側からの斜視図、（ｂ）は背面側からの斜視図である。図６はギヤヘッド２の正面カバー３をはずして内部構造を示した斜視図、図７は内部構造を示す正面図、図８は内部構造を示す底面図である。なお、図面上では後述の各歯車の歯型を省略してあり、図６、図７においては内部構造がわかるようにモータ８０は省略してある。また、図面では後述の各歯車の歯形を省略してある。

ケーシングの構成については平行型ギヤードモータ１Ａと共通であるが、モータ８０の取り付け位置は異なり、直交型ギヤードモータ１Ｂの場合は、ケーシング外部で側面カバー４にネジ９５，９６で固定されて取り付けられ、駆動軸８２は挿通孔４ａを通してケーシング内部に挿入されている。
このギヤヘッド２のケーシングの内部に直交軸伝達機構８と、出力側伝達機構９が収容されている。

直交軸伝達機構８は、ウォーム３１と、ウォームホイール３７と小歯車３８が同軸で一体に形成された二段歯車３６とを備え、ウォーム３１とウォームホイール３７とが噛み合っている。

ウォーム３１は、モータ８０の駆動軸８２と同軸にカップリング８４を介して接続された入力軸３２に形成されており、入力軸３２は、ケーシング本体部３の内底面に一体形成された支持台１１と、本体部３の内底面にネジ９７，９８で固定された着脱自在の支持台１３とで軸受３４，３５を介して回転可能に両端を支持されている。
ウォームホイール３７と小歯車３８が一体に形成された二段歯車３６は、支持軸２６に回転可能に支持されている。支持軸２６は、平行型ギヤードモータ１Ａの場合に二段歯車２２を支持するものと共通であり、平行型ギヤードモータ１Ａの場合と同様に支持孔２８と、支持孔２９に両端を固定支持されている。

出力側伝達機構９、及び出力側伝達機構９を構成する各歯車を支持する各軸については、平行型ギヤードモータ１Ａの場合と全く共通の構成であり、直交軸伝達機構８の小歯車３８が出力側伝達機構９の大歯車４６と噛み合う構成となっている。
また、支持軸２６，４９，５７、出力軸６４はそれぞれ互いに平行に配設され、これらの軸と入力軸３２及びモータ８０の駆動軸８２が平面視で直交している。

上記のように直交型ギヤードモータ１Ｂが構成され、モータ８０の駆動による駆動軸８２の回転は、カップリング８４を介して入力軸３２へ伝達されてウォーム３１が回転する。ウォーム３１はウォームホイール３７と噛み合い、回転が垂直な方向の回転に変換されてウォームホイール３７に伝達される。ウォームホイール３７の回転は、ウォームホイール３７と一体で回転する小歯車３８、小歯車３８と噛み合って回転する大歯車４６、大歯車４６と一体で回転する小歯車４７、小歯車４７と噛み合って回転する大歯車５４、大歯車５４と一体で回転する小歯車５５、小歯車５５と噛み合って回転する最終歯車６２を介して出力軸６４に伝達される。

以上、平行型ギヤードモータ１Ａの構成と、直交型ギヤードモータ１Ｂの構成を説明したが、平行型ギヤードモータ１Ａと、直交型ギヤードモータ１Ｂとで、ケーシングを構成する本体部３と側面カバー４と正面カバー５、出力軸６４、出力側伝達機構９を構成する二段歯車４５と二段歯車５３と最終歯車６２、が共通した構成となっている。
そして、直交型ギヤードモータ１Ｂの場合には、上記共通部品を設けた構成からさらに直交軸減速機構８を構成する二段歯車３６とウォーム３１（入力軸３２）、二段歯車３６を支持する支持軸２６、ウォーム３１（入力軸３２）を支持する支持台１３と軸受３４，３５、カップリング８４を設ける構成となり、モータ８０は側面カバー４に取り付ける。
また、平行型ギヤードモータ１Ｂの場合には、上記共通部品を設けた構成からさらに平行軸減速機構７を構成する二段歯車２２と二段歯車１５とモータピニオン８６、二段歯車２２を支持する支持軸２６、二段歯車１５を支持する支持軸１９を設ける構成となり、モータ８０は正面カバー５に取り付ける。

本実施の形態では、駆動軸８２、支持孔２０，２１、支持孔２８，２９が発明に於ける平行軸伝達機構取付部を、支持台１１，１３、支持孔２８，２９が発明に於ける直交軸伝達機構取付部にそれぞれ対応する。

実施の形態は以上のように構成され、モータ８０と、モータ８０が取り付けられると共にモータ８０の駆動軸８２から入力される動力を出力軸６４に伝達する機構をケーシング内部に設けたギヤヘッド２と、からなるギヤードモータにおいて、複数の歯車により構成され駆動軸８２から入力される動力を伝達する平行軸伝達機構７をギヤヘッド２のケーシング内に設けるための平行軸伝達機構取付部と、複数の歯車により構成され駆動軸８２から入力される動力の回転方向を直交方向に変換させて動力を伝達する直交軸伝達機構８をギヤヘッド２のケーシング内に設けるための直交軸伝達機構取付部と、を備え、ギヤヘッド２には、モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と平行になる位置と、モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と直行する位置の、何れの位置でもモータ８０を取り付け可能であり、モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と平行になる位置にモータ８０を取り付け、且つ平行軸伝達機構７をケーシング内に設けて、駆動軸８２の回転を駆動軸８２と平行な出力軸６４に伝達する平行型ギヤードモータ１Ａとして、または、モータ８０の駆動軸８２がギヤヘッド２の出力軸６４と直交する位置にモータ８０を取り付け、且つ直交軸伝達機構８をケーシング内部に設けて、駆動軸８２の回転を駆動軸８２と垂直な出力軸６４に伝達する直交型ギヤードモータ１Ｂとして、使用可能である構成とした。
これにより、総部品数が少なくなって在庫管理し易くなり、且つ大量生産化が可能となって製造コストの低減が実現できる。また、ケーシングを製作する金型などを平行型と直交型で別に起こす必要がないので、イニシャルコストの大幅な低減にも繋がる。

また、支持台１３が本体部３の内底面に対して着脱自在なので、直交型ギヤードモータ１Ｂとしてギヤードモータを組み立てる際の入力軸３２の取り付けが容易に行える。なお、平行型ギヤードモータ１Ａとして使用する場合には、支持台１３をはずさないと平行軸伝達機構７を構成する歯車であるモータピニオン８６と支持台１３が干渉する位置に配置されている。即ち、モータピニオン８６と支持台１３はギヤヘッド２のケーシング内のスペースを共用しており、これによりケーシング内の限られたスペースを有効に利用してギヤヘッド２をコンパクトに形成することを可能としている。また、平行軸伝達機構７と直交軸伝達機構８との間でも、同様に互いにスペースを共用しているのでギヤヘッド２をコンパクトに形成することができる。ただし、このことは本発明を限定するものではなく、ギヤヘッド２の大きさに制約がなければスペースを共用する必要はない。さらには、平行型ギヤードモータ１Ａとして使用する場合に直交軸伝達機構８を構成する歯車を設けたままの構成であってもよく、同様に直交型ギヤードモータ１Ｂとして使用する場合に平行軸伝達機構７を構成する歯車を設けたままの構成であってもよい。

平行型ギヤードモータ１Ａと直交型ギヤードモータ１Ｂで共通の出力側伝達機構９が、複数の二段歯車の噛み合わせによる減速機構で構成されているので、平行型直交型いずれの場合においてもモータ８０の駆動軸から伝達される回転を十分に減速させて出力軸へ伝達することが可能である。また、ケーシング内の歯車を設けるスペースの大きさや、必要とする減速比等によって出力側伝達機構９を構成する歯車の数を増減させてもよく、特に大きく減速させる必要がなければ出力側伝達機構９を必ずしも設ける必要はない。平行軸伝達機構７についても同様で、複数の二段歯車を備えて回転を減速させる構成であるが、必ずしも減速させる構成である必要はなく、歯車の数についても限定しない。

直交軸伝達機構８をウォーム３１とウォームホイール３７とで構成したが、入力される動力の回転方向を直交方向に変換して動力を伝達する機構であれば、ネジ歯車などの他の構成を用いたものであっても構わない。

各二段歯車１５，２２，３６，４５，５３と、各支持軸１９，２６，４９，５７については、二段歯車が支持軸に回転可能に支持されて、各支持軸が支持孔に固定支持される構成を示したが、二段歯車に支持軸が圧入されるなどして互いに回転不可能に構成し、支持軸が支持孔に回転可能に支持される構成としてもよい。

なお、平行型ギヤードモータ１Ａとして使用する場合には側面カバー４の挿通孔４ａ及びモータ８０を固定するネジ孔が、直交型ギヤードモータ１Ｂとして使用する場合には正面カバー５の挿通孔５ａ、モータ８０を固定するネジ孔、支持軸１９の支持孔２１が使用されないのでシール等で各孔を塞いでもよい。

平行型ギヤードモータ１Ａの外観を示す斜視図である。平行型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す斜視図である。平行型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す正面図である。平行型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す底面図である。直交型ギヤードモータ１Ａの外観を示す斜視図である。直交型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す斜視図である。直交型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す正面図である。直交型ギヤードモータ１Ａのギヤヘッド２の内部構造を示す底面図である。

符号の説明

１Ａ平行型ギヤードモータ
１Ｂ直交型ギヤードモータ
２ギヤヘッド
３本体部
４側面カバー
５正面カバー
７平行軸伝達機構
８直交軸伝達機構
９出力側伝達機構
１１支持台
１３支持台
１５二段歯車
１６大歯車
１７小歯車
１９支持軸
２０，２１支持孔
２２二段歯車
２３大歯車
２４小歯車
２６支持軸
２８，２９支持孔
３１ウォーム
３２入力軸
３４，３５軸受
３６二段歯車
３７ウォームホイール
３８小歯車
４５二段歯車
４６大歯車
４７小歯車
４９支持軸
５１，５２支持孔
５３二段歯車
５４大歯車
５５小歯車
５７支持軸
５９，６０支持孔
６２最終歯車
６４出力軸
６６，６７軸受
６９支持孔
７０支持孔
８０モータ
８２駆動軸
８４カップリング
８６モータピニオン

Claims

モータと、該モータが取り付けられると共にモータの駆動軸から入力される動力を出力軸に伝達する機構をケーシング内部に設けたギヤヘッドと、からなるギヤードモータにおいて、
複数の歯車により構成され前記駆動軸から入力される動力を伝達する平行軸伝達機構を前記ギヤヘッドのケーシング内に設けるための平行軸伝達機構取付部と、
複数の歯車により構成され前記駆動軸から入力される動力の回転方向を直交方向に変換させて動力を伝達する直交軸伝達機構を前記ギヤヘッドのケーシング内に設けるための直交軸伝達機構取付部と、
を備え、
前記ギヤヘッドには、
前記モータの駆動軸が前記ギヤヘッドの出力軸と平行になる位置と、
前記モータの駆動軸が前記ギヤヘッドの出力軸と直行する位置の、
何れの位置でもモータを取り付け可能であり、
前記モータの駆動軸が前記ギヤヘッドの出力軸と平行になる位置にモータを取り付け、
且つ前記平行軸伝達機構をケーシング内に設けて、
駆動軸の回転を駆動軸と平行な出力軸に伝達する平行型ギヤードモータとして、
または、
前記モータの駆動軸が前記ギヤヘッドの出力軸と直交する位置にモータを取り付け、
且つ前記直交軸伝達機構をケーシング内部に設けて、
駆動軸の回転を駆動軸と垂直な出力軸に伝達する直交型ギヤードモータとして、
使用可能であることを特徴とするギヤードモータ。