JP2009089492A - ギヤドモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ウォームギヤとウォームホイールとの安定した噛み合いを達成させるようにしたギヤドモータを提供する。
【解決手段】ギヤドモータ１に適用される遮光羽根６０は、出力軸４１が圧入されるＣ字状のセンター穴６１ａとセンター穴６１ａから径方向に延在する切欠き溝６１ｂとが形成されたハブ６１と、ハブ６１から径方向に突出する３枚の羽根部６２とからなる。このように構成されたギヤドモータ１においては、ギヤボックス３にモータ４をネジで固定した後に、出力軸４１に遮光羽根６０を装着することができる。よって、モータ取付壁５２には、切欠きの無い貫通穴５２ａを採用することができ、この貫通穴５２ａをＣ字状にしなくても良い。従って、モータ取付壁５２の強度低下を引き起こし難く、モータ取付壁５２をグラつき難くすることができ、出力軸４１が傾くような軸ブレを可能な限り小さくできる。
【選択図】図１

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。

従来、このような分野の技術として、特開２００６−１４４２８号公報がある。この公報に記載されたギヤドモータにあっては、ギヤボックス内に出力軸が突出するように、ギヤドモータにモータがネジ止めされている。出力軸には、ウォームギヤが固定され、ギヤボックスには、ウォームギヤに噛合するウォームホイールが回転自在に取り付けられている。さらに、出力軸には、フォトインタラプタの発光部から出射する光を間欠的に遮断することを可能にするための遮光羽根が固定されている。このような構成のギヤドモータを組み立てるにあたって、予めウォームギヤ及び遮光羽根が出力軸に固定され、この状態で、モータはギヤボックスのモータ取付壁にネジで固定される。また、ギヤボックスに設けられているモータ取付壁には、出力軸を横から差し込むためのＵ字状の貫通穴が形成されている。この貫通穴がＯ字状ではなく、Ｕ字状(切欠き状)に形成される理由は、出力軸には径の大きな遮光羽根が固定されているので、この遮光羽根を通すために大型の貫通穴を形成することもできるが、貫通穴の径が大きくなればなるほど、モータ取付壁が強度不足を起こすからである。

特開２００６−１４４２８号公報

しかしながら、モータ取付壁には、出力軸を横から差し込むためのＵ字状の貫通穴が形成されているので、モータ取付壁は脆弱になっている。そして、モータ取付壁が脆弱だと、モータ取付壁がグラついて、ウォームギヤとウォームホイールとが安定して噛み合うことができず、特に、ウォームギヤが固定される出力軸は、モータ本体から比較的長く突出しているので、モータ取付壁の僅かなグラつきによって出力軸が僅かに傾いただけでも、ウォームギヤとウォームホイールとの中心間距離が大きく変化し、ウォームギヤとウォームホイールとの噛み合いを不安定にし、ウォームギヤの空回りを引き起こす場合があった。

本発明は、ウォームギヤとウォームホイールとの安定した噛み合いを達成させるようにしたギヤドモータを提供することを目的とする。

本発明に係るギヤドモータは、モータと、モータが固定されるモータ取付壁を有するギヤボックスと、モータ取付壁から突出するモータの出力軸に固定されると共に、ギヤボックス内に収容されたウォームホイールと噛合するウォームギヤと、出力軸に固定された遮光羽根とを有するギヤドモータにおいて、
モータ取付壁には、出力軸が挿入される貫通穴が形成され、遮光羽根に設けられたハブには、出力軸が挿入されるＣ字状のセンター穴と、センター穴から径方向に延在する切欠き溝とが形成されていることを特徴とする。

このギヤドモータにおいては、ギヤボックスにモータをネジ等で固定した後に、出力軸に遮光羽根を装着することができる。よって、モータ取付壁には、切欠きの無い貫通穴を採用することができ、この貫通穴をＣ字状にしなくても良く、貫通穴の大きさを遮光羽根の径より大きくする必要がなくなる。従って、モータ取付壁の強度低下を引き起こし難く、モータ取付壁をグラつき難くすることができ、その結果として、出力軸が傾くような軸ブレを可能な限り小さくして、ウォームギヤとウォームホイールとの中心間距離の変動を可能な限り小さくし、ウォームギヤとウォームホイールとの噛み合いを安定させることができる。

また、出力軸は、出力軸の回転軸線に対して直交する方向に突出する係止片を有し、ハブには、係止片が嵌り込む凹部が形成されていると好適である。
遮光羽根の回り止めとして、遮光羽根を出力軸に接着剤を介して固定させることもできるが、出力軸から突出する係止片が、遮光羽根のハブに設けられた凹部に嵌り込むことで、簡単な構成をもって遮光羽根の回り止めを達成させることができる。

また、樹脂によって形成された遮光羽根の切欠き溝の幅は、センター穴の直径より小さいと好適である。
このような構成を採用すると、樹脂の弾性を利用し、切欠き溝を押し広げながらセンター穴に出力軸を挿入させることができるので、出力軸がハブで締め付けられて、結果的に、センター穴に出力軸が圧入される。そして、出力軸に遮光羽根が装着された状態にあっては、切欠き溝は元の幅に復帰しているので、切欠き溝の幅は出力軸の直径より小さくなっている。従って、クリック感をもって出力軸に遮光羽根を装着することができ、装着後にあっては、遠心力によって出力軸から遮光羽根が外れる事態を回避することができる。

本発明によれば、ウォームギヤとウォームホイールとの安定した噛み合いを達成させることができる。

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３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列２を収容する樹脂製のギヤボックス３を有し、ギヤボックス３にはＤＣモータ４がねじ止めされている。ギヤボックス３は、ギヤ列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ための樹脂製の蓋部(図示せず)とを備えている。

ギヤホルダ５の外壁には、ＤＣモータ４をネジ７によって固定するための平坦なモータ取付壁５２が設けられている。ＤＣモータ４の出力軸４１の突出部分は、モータ取付壁５２に形成された貫通穴５２ａに挿入されて収容凹部５１まで達している。そして、出力軸４１の先端は、出力軸４１のスラスト方向のガタを吸収するために、Ｌ字状の板バネ７によって付勢されている。

さらに、ＤＣモータ４の出力軸４１の突出部分には、樹脂製のウォームギヤ２１が圧入され、ウォームギヤ２１はギヤ列２に連結されている。減速を可能にするギヤ列２は、ウォームギヤ２１に噛合するウォームホイール２２ａが設けられ第１歯車２２と、第１歯車２２に噛合する第２歯車２３と、第２歯車２３に噛合する第３歯車２４と、第３歯車２４に噛合する第４歯車２５とによって構成されている。そして、第１〜第４歯車２２，２３，２４，２５は、ギヤホルダ５の収容凹部５１内に立設された第１〜第４軸部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄによってそれぞれ軸支されている。

ギヤホルダ５のモータ取付壁５２には、ネジ７によって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４２を備えている。モータ本体４２の前端部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（図示せず）が形成されている。一方の孔部は、ネジ７を螺合させるためにタップで切られた締結孔になっており、他方の孔部は、モータ取付壁５２から突出するピン部（図示せず）が挿入される位置決め孔になっている。

さらに、ギヤホルダ５のモータ取付壁５２には、モータ取付壁５２を貫通して収容凹部５１に連通する円形(Ｏ字状)の貫通穴５２ａが形成されている。貫通穴５２ａには、出力軸４１に固定されたウォームギヤ２１を外側から収容凹部５１に向けて挿入可能である。切欠きの無い円形の貫通穴５２ａの直径は、ウォームギヤ２１の直径より大きく、遮光羽根６０の直径より小さい。また、貫通穴５２ａは、必要以上に大きくすることなく、ウォームギヤ２１より僅かに大きな直径が好適であり、ウォームギヤ２１が通過できればよい。なお、この貫通穴５２ａは、モータ本体４２から突出する首部４２ｄが挿入される大きさでもある。この首部４２ｄの内部には軸受４２ｅが収容されている。従って、切欠きの無い貫通穴５２ａは、Ｕ字状の貫通穴に比べて、モータ取付壁５２の強度に関して大変優れている。

さらに、図４〜図７に示すように、出力軸４１には、樹脂製の遮光羽根６０が固定されている。この遮光羽根６０は、出力軸４１が圧入されるＣ字状のセンター穴６１ａとセンター穴６１ａから径方向に延在する切欠き溝６１ｂとが形成されたハブ６１と、ハブ６１から径方向に突出する３枚の羽根部６２とからなる。３枚の羽根部６２が出力軸４１と一緒に回転することで、フォトインタラプタ６３(図３参照)の受光部６３ａから出射した光は羽根部６２によって間欠的に遮光されて受光部６３ｂに入射される。そして、受光部６３ｂから出力されるパルス数をカウントしてモータ４の制御がなされる。

さらに、弾性を有する樹脂によって形成された遮光羽根６０の切欠き溝６１ｂの幅Ｗは、センター穴６１ａの直径Ｒより小さくなっている(図７参照)。このような構成を採用すると、樹脂の弾性を利用し、切欠き溝６１ｂを押し広げながらセンター穴６１ａに出力軸４１を挿入させることができるので、出力軸４１がハブ６１で締め付けられて、結果的に、センター穴６１ａに出力軸４１が圧入される。そして、出力軸４１に遮光羽根６０が装着された状態にあって、切欠き溝６１ｂは元の幅Ｗに復帰しているので、切欠き溝６１ｂの幅Ｗは出力軸４１の直径より小さくなっている。従って、クリック感をもって出力軸４１に遮光羽根６０を装着することができ、装着後にあっては、遠心力によって出力軸４１から遮光羽根６０が外れる事態を回避することができる。

さらに、出力軸４１には、真鍮などの金属材料によって形成された小判形で板状の係止片７０が固定されている。この係止片７０は、中央に圧入穴７０ａが形成され、出力軸４１の回転軸線Ｌに対して直交する方向に延在し且つ突出する。これに対して、遮光羽根６０のハブ６１の端面には、この係止片７０が嵌り込む凹部Ｓが形成され、凹部Ｓは、係止片７０の小判形の平坦面７０ｂに当接する底面部６１ｃと、係止片７０の平行な側面７０ｃに当接するガイド面６４ａをもった平行な突起部６４とによって形成されている。なお、小判形で板状の係止片７０に設けられている湾曲部７０ｄの直径は、ハブ６１の直径に略等しく、ウォームギヤ２１の直径より小さくなっていて、貫通穴５２ａを通過させることができる。

従って、モータ４の出力軸４１にウォームギヤ２１及び係止片７０を圧入した後、ウォームギヤ２１及び係止片７０をモータ取付壁５２の貫通穴５２ａを通過させ、モータ本体４２をモータ取付壁５２にネジ７によって固定する。この状態で、係止片７０を遮光羽根６０のハブ６１に設けられた凹部Ｓに嵌り込むことで、簡単な構成をもって遮光羽根の回り止めを達成させることができる。しかも、ウォームギヤ２１の端面と係止片７０とによってハブ６１が挟み込まれるので、遮光羽根６０の軸方向のガタツキも無くすことができる(図３参照)。

このように構成されたギヤドモータ１においては、ギヤボックス３にモータ４をネジで固定した後に、出力軸４１に遮光羽根６０を装着することができる。よって、モータ取付壁５２には、切欠きの無い貫通穴５２ａを採用することができ、この貫通穴５２ａをＣ字状にしなくても良く、貫通穴５２ａの大きさを遮光羽根６０の径より大きくする必要がなくなる。従って、モータ取付壁５２の強度低下を引き起こし難く、モータ取付壁５２をグラつき難くすることができ、その結果として、出力軸４１が傾くような軸ブレを可能な限り小さくして、ウォームギヤ２１とウォームホイール２２ａとの中心間距離の変動を可能な限り小さくし、ウォームギヤ２１とウォームホイール２２ａとの噛み合いを安定させることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、係止片はピンであってもよく、凹部は、ピンが嵌り込む直線的な半円筒状の凹部であってもよい。貫通穴は、切欠きの無い穴であれば良く、四角形でも多角形でもよい。

本発明に係るギヤドモータの一実施形態を示す斜視図である。 ギヤボックスにモータをネジ止めした状態を示す斜視図である。 ギヤドモータの要部を示す断面図である。 ギヤドモータに適用する遮光羽根及び係止片を示す斜視図である。 遮光羽根の底面図である。 遮光羽根の斜視図である。 遮光羽根の平面図である。

符号の説明

１…ギヤドモータ、３…ギヤボックス、４…モータ、２１…ウォームギヤ、２２ａ…ウォームホイール、４１…出力軸、５２…モータ取付壁、５２ａ…貫通穴、６０…遮光羽根、６１…ハブ、６１ａ…センター穴、６１ｂ…切欠き溝、７０…係止片、Ｓ…凹部、Ｗ…切欠き溝の幅、Ｒ…センター穴の直径。

Claims (3)

1. モータと、前記モータが固定されるモータ取付壁を有するギヤボックスと、前記モータ取付壁から突出する前記モータの出力軸に固定されると共に、前記ギヤボックス内に収容されたウォームホイールと噛合するウォームギヤと、前記出力軸に固定された遮光羽根とを有するギヤドモータにおいて、
   モータ取付壁には、前記出力軸が挿入される貫通穴が形成され、前記遮光羽根に設けられたハブには、前記出力軸が挿入されるＣ字状のセンター穴と、前記センター穴から径方向に延在する切欠き溝とが形成されていることを特徴とするギヤドモータ。
2. 前記出力軸は、前記出力軸の回転軸線に対して直交する方向に突出する係止片を有し、前記ハブには、前記係止片が嵌り込む凹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。
3. 樹脂によって形成された前記遮光羽根の前記切欠き溝の幅は、前記センター穴の直径より小さいことを特徴とする請求項１記載のギヤドモータ。

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