JP2017108620A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】分解及び組立が容易で、組立のための別個のカシメ専用設備が不要であるギヤードモータを提供する。
【解決手段】回転軸を有するモータ部と、回転軸に結合されてモータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列２０と、モータ部の回転力が減速歯車列２０を介して伝達される出力軸部３０とを含んでなるギヤードモータにおいて、減速歯車列２０における、回転軸１１と出力軸部３０との間に備えられた歯車部２１のいずれか１つを代替する歯車保護手段４０を設け、この歯車保護手段４０を大歯車部と小歯車部とで構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステータ部とロータ部からなり、前記ロータ部に回転軸を有するモータ部と、前記回転軸に結合されて前記モータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列と、前記モータ部の回転力が前記減速歯車列を介して伝達される出力軸部とを含んでなるギヤードモータにおいて、前記出力軸部に過負荷がかかったときに前記モータ部と前記減速歯車列などを保護するための歯車保護手段を備えたギヤードモータに係り、さらに詳しくは、前記歯車保護手段が大歯車部と小歯車部から構成されてワンタッチ組立を可能とし、前記回転軸と前記出力軸部との間に備えられた歯車部のいずれか１つを代替して前記歯車保護手段が備えられるようにすることにより、前記歯車保護手段の組立及び分解が容易であって組立のための別個のカシメ専用設備が不要であり、小さな摩擦力を利用しても、前記モータ部の回転力を円滑に伝達することができるとともに前記モータ部と前記減速歯車列を保護することができるギヤードモータに関する。

一般に、ギヤードモータは、図１に示すように、ステータ部とロータ部からなり、前記ロータ部に回転軸を有するモータ部１１０と、前記回転軸に結合されて前記モータ部１１０の回転力を出力するための多数の歯車部１２１からなる減速歯車列１２０と、前記モータ部１１０の回転力が前記減速歯車列１２０を介して伝達される出力軸部１３０とを含んでなる。前記減速歯車列１２０は低速回転を実現しながら大きなトルクを得るためのものである。

前記モータ部１１０の回転力が前記減速歯車列１２０を介して前記出力軸部１３０に伝達されるとき、前記出力軸部１３０に過大な負荷が加わると、前記減速歯車列１２０の歯車部１２１又は前記モータ部１１０に損傷が生じるなどの問題点が発生する。

これを解決するために、従来では、図２に示すように、出力軸部１３０に歯車保護手段を備えるが、回転部材である出力軸１３１と出力軸１３１の挿嵌された歯車部１３２との間に、摩擦によって動力を伝達するフリクション機構の一例としてスプリングワッシャー１３４とクラッチワッシャー１３３を設置しておき、前記出力軸１３１に過大な負荷が加えられたときに、前記２つの回転部材である前記出力軸１３１と歯車部１３２がスリップして空転するようにして、前記出力軸１３１に加えられた過大な負荷が前記減速歯車列１２０又は／及び前記モータ部１１０に伝達されないようにしてモータを保護する技術が開示されている。

一方、本出願人は、前述したようなギヤードモータにおける歯車保護手段に関する技術について特許出願している（特許文献１）。

韓国特許登録第１０−０６８８９３３号公報

前述したような従来の歯車保護手段は、前記出力軸部１３０を組み立てるために専用カシメ機（ｃａｕｌｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）による圧着が行われるので、組立のために別個の専用設備が必要とされるが、これにより製造コストが上昇するという問題点があった。

さらに、従来の歯車保護手段は、機械加工によって組み立てられたため、製品に損傷を与えることなく分解することは不可能であるという問題点があった。

その上、従来の歯車保護手段は、前記減速歯車列の最終歯車段である出力軸部に設置されるため、大きな摩擦力に耐えなければならず、これにより故障が発生するという問題点があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題点を解消するために研究開発されたもので、その目的は、回転軸を有するモータ部、前記回転軸に結合されて前記モータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列、前記モータ部の回転力が前記減速歯車列を介して伝達される出力軸部、及び前記出力軸部に過負荷がかかったときに前記減速歯車列などを保護するための歯車保護手段などで構成されたギヤードモータにおいて、前記歯車保護手段が大歯車部と小歯車部から構成されてワンタッチ組立を可能とし、前記回転軸と前記出力軸部との間に備えられた歯車部のいずれか１つを代替して前記歯車保護手段が備えられるようにすることにより、前記歯車保護手段の組立及び分解が容易であって組立のための別個のかしめ専用設備が不要であり、小さな摩擦力を利用しても、前記モータ部の回転力を円滑に伝達することができるとともに前記モータ部と前記減速歯車列を保護することができるギヤードモータを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るギヤードモータは、回転軸を有するモータ部と、前記回転軸に結合されて前記モータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列と、前記モータ部の回転力が前記減速歯車列を介して伝達される出力軸部とを含んでなるギヤードモータであって、前記減速歯車列における、前記回転軸と前記出力軸部との間に備えられた歯車部のいずれか１つを代替する歯車保護手段が備えられ、前記歯車保護手段は大歯車部と小歯車部で構成されたことを特徴とする。

また、前記大歯車部は、大口径の歯車が形成された大歯車と、前記大歯車から軸方向に延びた胴体部と、前記大歯車及び前記胴体部の内部に前記小歯車部が挿設されるための貫通部とを含んでなり、前記小歯車部は、小口径の歯車が形成された小歯車と、前記小歯車から軸方向に延びた胴体部と、前記胴体部の上部に形成された締結部とを含んでなり、前記小歯車部の胴体部が前記大歯車部の貫通部に挿設され、前記胴体部の外周面と前記貫通部の内周面とが当接しながら前記締結部によって前記大歯車部と前記小歯車部とが結合されることを特徴とする。

また、前記大歯車部の前記胴体部の外周面に弾性部材が締結されたことを特徴とする。

また、前記弾性部材は、前記大歯車部の胴体部の外周面に対して内向きに圧着する力を有することを特徴とする。

また、前記大歯車部の胴体部の外周面には前記弾性部材の容易な装着のために溝部が設けられたことを特徴とする。

また、前記小歯車部の上部に形成された締結部は、外側方向に形成された複数のフック部を有し、該フック部が前記大歯車の内部の段差部にかかって固定結合されたことを特徴とする。

また、前記大歯車部の胴体部の下端部には前記弾性部材の容易な組立のために面取り面が形成されたことを特徴とする。

また、前記大歯車部の胴体部は、前記小歯車部との容易な組立のために、軸方向に形成された切開部を少なくとも１つ有することを特徴とする。

また、前記弾性部材は、円形、板形及び輪形のいずれかの形状を有し、鋼材又は樹脂材からなることを特徴とする。

また、前記出力軸部は歯車と一体に成形されたことを特徴とする。

また、前記歯車保護手段は、前記出力軸部よりも前記回転軸にさらに近接して設置されたことを特徴とする。

また、前記大歯車部及び前記小歯車部の材質は、全部が樹脂材又は金属材であるか、或いは一部のみが樹脂材又は金属材であることを特徴とする。

本発明に係るギヤードモータは、回転軸を有するモータ部、前記回転軸に結合されて前記モータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列、前記モータ部の回転力が前記減速歯車列を介して伝達される出力軸部、及び前記出力軸部に過負荷がかかったときに前記減速歯車列などを保護するための歯車保護手段などで構成されたギヤードモータにおいて、前記歯車保護手段が大歯車部と小歯車部から構成されてワンタッチ組立を可能とすることにより、前記歯車保護手段の組立及び分解が容易であって組立のための別個のかしめ専用設備が不要であるので、製造コストを節減することができるという効果がある。

また、本発明は、前記回転軸と前記出力軸部との間に備えられた歯車部のいずれか１つを代替して前記歯車保護手段が備えられるようにすることにより、小さな摩擦力を利用しても、前記モータ部の回転力を円滑に伝達することができるとともに前記モータ部と前記減速歯車列を保護することができるという効果がある。

また、本発明は、前記小歯車部の胴体部が前記大歯車部の貫通部に挿設されて前記胴体部の外周面と前記貫通部の内周面とが当接しながら、前記締結部によって前記大歯車部と前記小歯車部とが結合されるようにすることにより、組立及び分解がさらに容易となるという効果がある。

また、本発明は、前記大歯車部の前記胴体部の外周面に内向きに圧着する力を有する弾性部材が締結されるようにすることにより、前記大歯車部と前記小歯車部とが接触する面に摩擦力が十分に確保されるという効果がある。

また、本発明は、複数のフックを有する締結部と円形又は輪形の弾性部材によるワンタッチ方式の組立構造を実現することができるため、分解及び組立が容易で、組立のための別個のカシメ専用設備が不要であるという効果がある。

従来のギヤードモータを示す斜視図である。 図１における出力軸部の分解斜視図である。 本発明に係るギヤードモータの全体外観を示す斜視図である。 本発明の歯車保護手段の一実施例の分解正面図である。 図４の歯車保護手段の組立外観を示す斜視図である。 図５の歯車保護手段の断面図である。 本発明の歯車保護手段の他の実施例の組立外観を示す斜視図である。 図７の歯車保護手段の断面図である。 図７の歯車保護手段の分解正面図である。 図７の歯車保護手段を他の観点からみた外観を示す斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係るギヤードモータについて具体的に説明する。

本発明に係るギヤードモータは、図３に示すように、ステータ部（図示せず）とロータ部（図示せず）からなり、前記ロータ部に回転軸１１を有するモータ部１０と、前記回転軸１１に結合されて前記モータ部１０の回転力を出力するための多数の歯車部２１からなる減速歯車列２０と、前記モータ部１０の回転力が前記減速歯車列２０を介して伝達される出力軸部３０とを含んでなり、前記出力軸部３０に過負荷がかかったときに前記モータ部１０と前記減速歯車列２０などを保護するための歯車保護手段４０を、前記回転軸１１と前記出力軸部３０との間に備えられた歯車部２１のいずれか１つを代替して備える。なお、前記モータ部１０はステップモータを使用することができ、これに対する具体的な作動や構造などは本発明の特徴ではなく、それについての説明も広く公知になっているので、ここではその説明を省略する。

前記出力軸部３０は出力軸（図示せず）と歯車部を一体に成形して構成することができる。

前記歯車保護手段４０は、図３〜図８に示すように、大歯車部４１と小歯車部４２から構成され、前記減速歯車列２０における隣接する他の歯車部２１に噛み合っている。

前記大歯車部４１は、上部に大口径の歯車が形成された大歯車４１ａと、前記大歯車４１ａから軸方向の下方に延び、前記大歯車４１ａの直径よりも小さい直径を有する胴体部４１ｂと、前記大歯車４１ａ及び前記胴体部４１ｂの内部に前記小歯車部４２が挿設されるための貫通部４１ｃとで構成され、前記大歯車４１ａの内部に前記貫通部４１ｃの大径空間を備えて段差部４１ｅが形成されている。

前記小歯車部４２は、小口径の歯車が形成された小歯車４２ａと、前記小歯車４２ａから軸方向の上方に延び、前記小歯車４２ａの直径よりも小さい直径を有する胴体部４２ｂと、前記胴体部４２ｂの上部に形成された締結部４２ｃとで構成され、前記小歯車４２ａ及び前記胴体部４２ｂの中心内部には、前記減速歯車列２０の従動軸が挿嵌されるように貫通孔４２ｄが形成されている。

前記大歯車部４１と前記小歯車部４２との結合構造は、図４〜図８（図７及び図８は結合構造の他の実施例である）に示すように、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂが前記大歯車部４１の貫通部４１ｃ内に挿入され、前記小歯車部４２の上部に形成された前記締結部４２ｃによって固定結合される。

この場合、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面とが当接しながら前記大歯車４１ａ及び前記小歯車４２ａが回転するとき、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面との間に摩擦力が発生して前記大歯車４１ａ及び前記小歯車４２ａが一緒に回転するようになる。

一方、前記出力軸部３０に過負荷がかかった場合には、前記大歯車４１ａと前記小歯車４２ａとの間に発生する摩擦力よりもさらに大きいトルクが前記大歯車４１ａ又は前記小歯車４２ａに加わるので、前記大歯車４１ａと前記小歯車４２ａがスリップして空転するようになり、これにより、前記出力軸部３０に加えられた過大な負荷が前記減速歯車列２０又は／及び前記モータ部１０に伝達されなくなってモータを保護する。

前記歯車保護手段４０は、前記回転軸１１と前記出力軸部３０との間に備えられた減速歯車列２０の歯車部２１のいずれか１つを代替して備えているので、小さな摩擦力を利用しても、前記モータ部１０の回転力を円滑に伝達することができるとともに前記減速歯車列２０及び前記モータ部１０を保護することができるという利点がある。この場合、前記歯車保護手段４０は、より小さな摩擦力を利用しても、前記モータ部の回転力を円滑に伝達するとともに歯車部２１を保護することができるように、前記出力軸部３０よりも前記回転軸１１にさらに近接して備えることが好ましい。

前記大歯車部４１と前記小歯車部４２の材質は、全部を樹脂材又は金属材にしてもよく、他の実施例として、一部のみを樹脂材又は金属材にしてもよい。

前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面との間に発生する摩擦力を補強するために、前記大歯車部４１の前記胴体部４１ｂの外周面に対して内向きに付勢する力を加える弾性部材４３を使用することができる。前記弾性部材４３は、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの外周面に対して内向きに圧着する力を有するように設置する。

一実施例として、図５に示すように、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの側面に所定のサイズの切開部４１ｇを形成して前記弾性部材４３を前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの外周面に設置するようにすることができる。

この場合、前記弾性部材４３が前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの外周面に内向きに圧着する力を加えることで、前記切開部４１ｇの間隔が狭められ、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面も狭められるようになり、これにより、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面とがさらに当接して、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面との間に発生する摩擦力を補強することができる。

前記弾性部材４３は、円形、輪形又は板形とすることができ、その材質を鋼材又は樹脂材とすることができる。

前記弾性部材４３が輪形又は円形である場合、前記弾性部材４３の装着を容易にするために、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの外周面に前記弾性部材４３の直径と同じかそれより大きい溝部４１ｄを形成することが好ましい。

また、前記大歯車部４１と前記小歯車部４２との結合をより容易にするために、前記締結部４２ｃは、外側方向に形成された複数のフック部を有し、該フック部が前記大歯車４１ａの内部の段差部４１ｅにかかって固定結合されるようにする。

前記フック部は、それぞれ間隔をもって複数形成されているので、前記大歯車部４１と前記小歯車部４２とを固定結合するために前記小歯車部４２の胴体部４２ｂが前記大歯車部４１の貫通部４１ｃの内部に挿入されるときに、前記間隔が狭められて前記貫通部４１ｃへの貫通が可能であり、前記貫通部４１ｃを通過したときに前記間隔が元に戻るため前記フック部が前記大歯車４１ａの内部の段差部４１ｅにかかって前記大歯車部４１と前記小歯車部４２との固定結合が容易になるのである。

前述のように、本発明は、複数のフックを有する締結部と円形又は輪形の弾性部材によるワンタッチ方式の組立構造を実現することができるため、組立及び分解が容易であるという利点がある。

次に、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの他の実施例について、図７〜図１０を参照して説明する。

前記大歯車部４１の胴体部４１ｂは、図７〜図１０に示すように、前記小歯車部４２との組立を容易にするために、軸方向に形成された切開部４１ｇを少なくとも１つ備えるようにすることができる。

この場合、前記小歯車部４２の胴体部４２ｂを前記大歯車部４１の貫通部４１ｃの内部に挿入して、前記小歯車部４２の上部に形成された前記締結部４２ｃによって固定結合した後、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの外周面に内向きに圧着する力を有する前記弾性部材４３を設置すると、切開部４１ｇの間隔が狭められるようになり、前記大歯車４１ａ及び前記小歯車４２ａが回転するときに前記小歯車部４２の胴体部４２ｂの外周面と前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの内周面との間に所定の摩擦力を発生させることができるので、大歯車部４１と前記小歯車部との組立が容易になる。

また、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂは、図７〜図１０に示すように、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの下端部に、前記弾性部材４３の容易な組立のために面取り面４１ｆを形成することができる。

この場合、前記弾性部材４３が円形又は輪形である場合、前記大歯車部４１の胴体部４１ｂの下端部から上側に挿入することが容易なので、前記弾性部材４３の組立が容易になる。

以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者は、添付された特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱することなく本発明に多様な修正及び変更を加え得ることが理解できるだろう。

１０ モータ部
１１ 回転軸
２０ 減速歯車列
２１ 歯車部
３０ 出力軸部
４０ 歯車保護手段
４１ 大歯車部
４１ａ 大歯車
４１ｂ 胴体部
４１ｃ 貫通部
４１ｄ 溝部
４１ｅ 段差部
４１ｆ 面取り面
４１ｇ 切開部
４２ 小歯車部
４２ａ 小歯車
４２ｂ 胴体部
４２ｃ 締結部
４２ｄ 貫通孔
４３ 弾性部材

Claims (12)

1. 回転軸を有するモータ部と、
   前記回転軸に結合されて前記モータ部の回転力を出力するための多数の歯車部からなる減速歯車列と、
   前記モータ部の回転力が前記減速歯車列を介して伝達される出力軸部とを含んでなるギヤードモータであって、
   前記減速歯車列における、前記回転軸と前記出力軸部との間に備えられた歯車部のいずれか１つを代替する歯車保護手段が備えられ、
   前記歯車保護手段は大歯車部と小歯車部で構成された
   ことを特徴とするギヤードモータ。
2. 前記大歯車部は、
   大口径の歯車が形成された大歯車と、
   前記大歯車から軸方向に延びた胴体部と、
   前記大歯車及び前記胴体部の内部に前記小歯車部が挿設されるための貫通部とを含んでなり、
   前記小歯車部は、
   小口径の歯車が形成された小歯車と、
   前記小歯車から軸方向に延びた胴体部と、
   前記胴体部の上部に形成された締結部とを含んでなり、
   前記小歯車部の胴体部が前記大歯車部の貫通部に挿設され、前記胴体部の外周面と前記貫通部の内周面とが当接しながら前記締結部によって前記大歯車部と前記小歯車部とが結合される
   ことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
3. 前記大歯車部の前記胴体部の外周面に弾性部材が締結された
   ことを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
4. 前記弾性部材は、前記大歯車部の胴体部の外周面に対して内向きに圧着する力を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
5. 前記大歯車部の胴体部の外周面には前記弾性部材の容易な装着のために溝部が設けられた
   ことを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
6. 前記小歯車部の上部に形成された締結部は、外側方向に形成された複数のフック部を有し、該フック部が前記大歯車の内部の段差部にかかって固定結合された
   ことを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
7. 前記大歯車部の胴体部の下端部には前記弾性部材の容易な組立のために面取り面が形成された
   ことを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
8. 前記大歯車部の胴体部は、前記小歯車部との容易な組立のために、軸方向に形成された切開部を少なくとも１つ有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
9. 前記弾性部材は、円形、板形及び輪形のいずれかの形状を有し、鋼材又は樹脂材からなる
   ことを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
10. 前記出力軸部は歯車と一体に成形された
    ことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
11. 前記歯車保護手段は前記出力軸部よりも前記回転軸にさらに近接して設置された
    ことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
12. 前記大歯車部及び前記小歯車部の材質は、全部が樹脂材又は金属材であるか、或いは一部のみが樹脂材又は金属材である
    ことを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。