JP2019047589A - ギヤボックス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内に配線されるリード線とギヤとの干渉を防ぎ、コンパクトな筐体内へ組み付ける回転軸などの組立性を向上を図り、少ない部品点数とすることで部材費や組立費の削減を図る。【解決手段】ギヤボックス装置は、モータ部と、モータ部の回転軸と平行に配置される回転軸を備えるギヤ列と、モータ部とギヤ列を収容する筐体とを備え、筐体は、ギヤ列を組み込む開口を有すると共に、モータ部の端子に接続されたリード線を開口に向けて引き出す配線スペースを備え、開口には、ギヤ列を軸支する軸支部とリード線をギヤ列と分離してガイドするガイド部とが一体に設けられた蓋体が装着されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ギヤボックス装置に関するものである。

筐体（ギヤボックス）内にモータとギヤ列が収容されたギヤボックス装置は、モバイル電子機器や小型ロボットの関節部などの駆動ユニットとして一般に用いられている。

このようなギヤボックス装置は、モータ部の回転軸とギヤ減速部の回転軸を筐体内で並置させることによって、小型化を図りつつ省スペース化を可能にしている。また、組立性を向上させるために、筐体の一部（底蓋など）に回転軸の軸受を一体形成する構造などが採用されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００７−１５９２３７号公報

前述した従来のギヤボックス装置は、電子機器内に組み込む際にモータ部に入力信号を送るための配線が必要な場合がある。このような場合、小型のモバイル電子機器などでは、機器内でギヤボックス装置が占有できるスペースが限られているので、モータの端子に接続されたリード線を筐体内に一部配線して、最短の引き回しで配線することが求められる。

このような要求に対応して、ギヤボックス装置の筐体内にリード線を配線する場合に、ギヤボックス内にはギヤ列が配置されているので、振動などでリード線の収容位置が移動すると、リード線がギヤに干渉してリード線を傷付けたり、最悪の場合にはリード線が断線するなどの不具合を起こす可能性があった。

ギヤボックス装置は、小型のモバイル電子機器に組み込む際には高いコンパクト性が求められることから、狭い筐体内部に如何に組立性良くギヤや回転軸を組み込むかの課題があり、更には、少ない部品点数で部材費や組立費を削減することも求められているので、前述した筐体内におけるリード線の干渉に対しても、組立性を考慮し且つ少ない部品点数で対応することが求められている。

本発明は、このような要求に対応することを課題としている。すなわち、筐体内に配線されるリード線とギヤとの干渉を防ぐこと、コンパクトな筐体内へ組み付ける回転軸などの組立性を向上すること、少ない部品点数とすることで部材費や組立費の削減を図ること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
モータ部と、前記モータ部の回転軸と平行に配置される回転軸を備えるギヤ列と、前記モータ部と前記ギヤ列を収容する筐体とを備え、前記筐体は、前記ギヤ列を組み込む開口を有すると共に、前記モータ部の端子に接続されたリード線を前記開口に向けて引き出す配線スペースを備え、前記開口には、前記ギヤ列を軸支する軸支部と前記リード線を前記ギヤ列と分離してガイドするガイド部とが一体に設けられた蓋体が装着されていることを特徴とするギヤボックス装置。

本発明の実施形態に係るギヤボックス装置を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るギヤボックス装置の組立平面図である。 本発明の実施形態における蓋体の単体図（（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図）である。 本発明の実施形態に係るギヤボックス装置の正面図（（ａ）が蓋体を装着する前の状態、（ｂ）が蓋体を装着した後の状態）である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

本発明の実施形態に係るギヤボックス装置１は、図１及び図２に示すように、モータ部２とギヤ列３と筐体５を主な構成として備えている。モータ部２は、モータ単体でもよいが、図示の例では、ギヤドモータであり、モータ２Ａと遊星歯車伝動部（減速部）２Ｂとが同軸状に連結されている。ギヤ列３は、モータ部２の出力を変速するものであり、モータ部２の出力回転軸２０と平行（又は同軸）に配置される回転軸を備えている。図示の例では、ギヤ列３は、第１ギヤ３Ａ、第２ギヤ３Ｂ、第３ギヤ３Ｃを備えている。

筐体５は、モータ部２とギヤ列３を収容する枠体（ギヤボックス）であり、モータ収容部５Ｂとギヤ列収容部５Ｃを備えている。また、筐体５は、モータ部２の端子２Ｃに接続されたリード線４を収容する配線スペース５Ｄを有しており、配線スペース５Ｄは、モータ収容部５Ｂに隣接して設けられている。

また図示の例では、筐体５は、モータ収容部５Ｂに並設して、リードスクリュー配置部５Ｅが設けられており、その両端には、ナット体８が螺合したリードスクリュー７がモータ部２の出力回転軸２０と平行に軸支されている。リードスクリュー７は、その一端側が軸受７Ａを介してリードスクリュー配置部５Ｅの一端側に軸支されており、その他端側は、Ｏリング７Ｂを介して、後述する蓋体６の軸受部６Ａ３に軸支されている。

筐体５は、軸方向の一方側でギヤ列３を組み込むためにギヤ列収容部５Ｃを開放する開口５Ａを有している。モータ部２の端子２Ｃに接続されて配線スペース５Ｄに収容されたリード線４は、開口５Ａに向けて引き出される。開口５Ａには、蓋体６が装着され、開口５Ａを塞ぐように配置される。筐体５と蓋体６は、共に樹脂材で形成することができ、それぞれを一体成形することができる。筐体５の開口５Ａに蓋体６を装着する際には、両者の隙間を接着剤等で埋めることによって、筐体５内の防水・防塵が可能になる。尚、図１に示す筐体５は、ギヤ列収容部５Ｃを見え易くするため、ギヤ列３の周辺の一部を省略している。

蓋体６は、ギヤ列３を軸支する軸支部６Ａとリード線４をギヤ列３と分離してガイドするガイド部６Ｂとが一体に設けられている。軸支部６Ａは、図示の例では、第１ギヤ３Ａの回転軸を軸支する軸受部６Ａ１と、第２ギヤ３Ｂを軸支する軸部６Ａ２と、第３ギヤ３Ｃをリードスクリュー７の端部と共に軸支する軸受部６Ａ３とを備えている。

蓋体６のガイド部６Ｂは、筐体５の内部に向けて突出しており、ギヤ列３に対しては、ギヤ列分離壁６Ｂ２を形成し、その反対側にリード線４をガイドするリード線案内凹部６Ｂ１が形成されている。また、ガイド部６Ｂの突出端６Ｂ３は、図２に示すように、モータ部２の端部に当接するようになっており、これによって、モータ部２の端部を位置決め固定する機能を有している。

このようなギヤボックス装置１の組み立て工程を説明する。先ず、筐体５のモータ収容部５Ｂにモータ部（ギヤドモータ）２を収容し、モータ部２の端子２Ｃに接続されているリード線４を、配線スペース５Ｄに収容して開口５Ａから引き出す。その後適宜、リードスクリュー配置部５Ｅの一端側にナット体８が螺合しているリードスクリュー７の一端側を軸受７Ａを介して軸支し、リードスクリュー７の他端側を、Ｏリング７Ｂを介してギヤ列収容部５Ｃに挿入する。

そして、図４（ａ）に示すように、開口５Ａからギヤ列収容部５Ｃに第１ギヤ３Ａと第２ギヤ３Ｂと第３ギヤ３Ｃを収容し、第１ギヤ３Ａをモータ部２の出力回転軸２０に接続して、第３ギヤ３Ｃをリードスクリュー７の端部に接続する。

その後、図４（ｂ）に示すように、開口５Ａを蓋体６で塞ぐように、開口５Ａに蓋体６を装着する。この際、蓋体６の軸受部６Ａ１に第１ギヤ３Ａの回転軸が軸支され、蓋体６の軸部６Ａ２が第２ギヤを軸支し、蓋体６の軸受部６Ａ３にリードスクリュー７の端部が軸支されることになる。また、蓋体６のガイド部６Ｂは、開口５Ａから筐体５内に挿入されることで、開口５Ａに引き出されているリード線４をギヤ列３から分離して、リード線案内凹部６Ｂ１内に収容する。開口５Ａと蓋体６との間の隙間には、必要に応じて接着剤等が充填され、筐体５内の防水性或いは防塵性が担保される。

このようなギヤボックス装置１によると、単一部品である蓋体６が、軸支部６Ａとガイド部６Ｂとを備えていることで、筐体５の開口５Ａに蓋体６を装着するという簡単な組み付け工程で、ギヤ列３の軸支、ギヤ列３とリード線４との分離、モータ部２の位置決め固定などを一度に行うことができる。これによって、コンパクトな筐体５内に部品を組み付けるギヤボックス装置１の組立性を改善することができる。また、蓋体６が軸や軸受部品を兼用していることで、部品点数を減らすことが可能になり、部材費や組立費用の削減を図ることが可能になる。

そして、ギヤボックス装置１は、リード線４を筐体５に収めることができるので、ギヤボックス装置１が搭載される電子機器内での配線の省スペース化を図ることができる。また、筐体５内に収容されたリード線４は、ギヤ列３からガイド部６Ｂによって構造上分離されているので、リード線４がギヤに干渉して損傷や断線を起こすリスクを大幅に低減することが可能になる。

なお、前述した説明では、ギヤ列３の最終ギヤ（第３ギヤ３Ｃ）がリードスクリュー７に接続される例を示しているが、これに限らず、ギヤ列３の最終ギヤは、様々な形態の出力軸や他の伝動部に接続して、駆動力を伝達することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：ギヤボックス装置，
２：モータ部（ギヤドモータ），２０：出力回転軸，
２Ａ：モータ，２Ｂ：遊星歯車伝動部，２Ｃ：端子，
３：ギヤ列，３Ａ：第１ギヤ，３Ｂ，第２ギヤ，３Ｃ：第３ギヤ，
４：リード線，５：枠体，５Ａ：開口，
５Ｂ：モータ収容部，５Ｃ：ギヤ列収容部，５Ｄ：配線スペース，
５Ｅ：リードスクリュー配置部，
６：蓋体，６Ａ：軸支部，
６Ａ１，６Ａ３：軸受部，６Ａ２：軸部，
６Ｂ：ガイド部，
６Ｂ１：リード線案内凹部，６Ｂ２：ギヤ列分離壁，６Ｂ３：突出端，
７：リードスクリュー，７Ａ：軸受，７Ｂ：Ｏリング，８：ナット体

Claims (5)

1. モータ部と、前記モータ部の回転軸と平行に配置される回転軸を備えるギヤ列と、前記モータ部と前記ギヤ列を収容する筐体とを備え、
   前記筐体は、前記ギヤ列を組み込む開口を有すると共に、前記モータ部の端子に接続されたリード線を前記開口に向けて引き出す配線スペースを備え、
   前記開口には、前記ギヤ列を軸支する軸支部と前記リード線を前記ギヤ列と分離してガイドするガイド部とが一体に設けられた蓋体が装着されていることを特徴とするギヤボックス装置。
2. 前記モータ部は、ギヤドモータであることを特徴とする請求項１記載のギヤボックス装置。
3. 前記軸支部は、前記ギヤ列の回転軸を軸支する軸受部と、前記ギヤ列のギヤを軸支する軸部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のギヤボックス装置。
4. 前記軸支部には、前記モータ部の回転軸と平行に軸支されるリードスクリュの一端側が軸支されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のギヤボックス装置。
5. 前記ガイド部は、前記筐体の内部に向けて突出しており、その突出端が前記モータ部の端部を位置決めしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のギヤボックス装置。

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