JP2020039206A - ギアードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ステータが固定されたプレートを貫通する歯車を簡素な構成で回転可能に支持することのできるギアードモータを提供すること。【解決手段】ギアードモータ１において、歯車伝達機構５は、プレート３に設けられた貫通部を貫通する第２歯車５２を有しており、ロータピニオン１３の回転は、プレート３の他方面３ｂ側で第２歯車５２の第１歯部５２１に伝達される一方、ロータピニオン１３の回転は、プレート３の一方面３ａ側で第２歯車５２の第２歯部５２２から第３歯車５３に出力される。第２歯車５２の回転中心軸５２０の一方端側は、プレート３の他方面３ｂ側に配置された支持部材４の第１支持部４８に支持され、第２歯車５２の回転中心軸５２０の他方端側は、プレート３において、貫通部３４が設けられている部分に対して支持部材４とは反対側に設けられた第２支持部３５に支持されている。【選択図】図５

Description

本発明は、ロータの回転を歯車伝達機構を介して出力するギアードモータに関するものである。

ギアードモータは、モータ部のロータの回転を歯車伝達機構を介して出力する。かかるギアードモータに関し、小型化等を図る目的に、モータ部のステータが一方面側に固定されたプレートの一方面側の空間、および他方面側の空間を利用して回転の伝達や出力を行う構成が採用される（特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載のギアードモータでは、プレートに形成した円筒部の内側に筒状の最終歯車を配置し、プレートに形成した円筒部の内面によって最終歯車を回転可能に支持している。従って、最終歯車は、プレートの他方面側でロータの回転が伝達される一方、プレートの一方面側でロータの回転を出力することができる。

特開２００７−１５１３８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のギアードモータは、最終歯車が円筒状であって、プレートの他方面で開口する穴に出力軸が嵌められる構造であるため、プレートに形成した円筒部によって支持される部分を最終歯車に設ける余裕があるが、プレートの一方面側および他方面側の双方に歯部が設けられているような最終歯車を、プレートに形成した円筒部によって支持することは困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ステータが固定されたプレートを貫通する歯車を簡素な構成で回転可能に支持することのできるギアードモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るギアードモータは、モータ部と、前記モータ部のステータが一方面側に固定されたプレートと、前記プレートの他方面側に配置された支持部材と、前記プレートの前記他方面から突出したロータピニオンの回転を伝達する歯車伝達機構と、を有し、前記歯車伝達機構は、前記プレートに設けられた貫通部を貫通して前記プレートの前記一方面側および前記他方面側に突出した歯車を含み、前記歯車は、前記プレートの前記他方面側で前記ロータピニオンの回転が伝達される第１歯部と、前記プレートの前記一方面側で前記ロータピニオンの回転を出力する第２歯部と、を備え、前記支持部材には、前記歯車の回転中心軸の一方端側を支持する第１支持部が設けられ、前記プレートには、前記貫通部が設けられている部分に対して前記支持部材とは反対側に、前記回転中心軸の他方端側を支持する第２支持部が設けられていることを特徴とする。

本発明では、プレートの一方面側にはステータが固定され、歯車伝達機構は、プレートの他方面から突出したロータピニオンの回転を伝達する。また、歯車伝達機構は、プレートに設けられた貫通部を貫通する歯車を有しており、ロータピニオンの回転は、プレートの他方面側で歯車の第１歯部に伝達される一方、ロータピニオンの回転は、プレートの一方面側で歯車の第２歯部から出力される。ここで、歯車の回転中心軸の一方端側は、プレ
ートの他方面側に配置された支持部材の第１支持部に支持され、歯車の回転中心軸の他方端側は、プレートにおいて、貫通部が設けられている部分に対して支持部材とは反対側に設けられた第２支持部に支持されている。従って、歯車が、プレートの他方面側に第１歯部を備え、プレートの一方面側に第２歯部を有しているため、プレートに設けた円筒部で歯車を回転可能に支持できない場合でも、歯車を簡素な構造で回転可能に支持することができる。

本発明において、前記第２支持部は、前記プレートの一部を前記支持部材とは反対側に向けて折り曲げた部分からなる態様を採用することができる。かかる態様によれば、プレートに第２支持部を構成する部材を固定した構造を採用しなくてもよいので、歯車を簡素な構造で回転可能に支持することができる。

本発明において、前記貫通部の少なくとも一部は、前記プレートから前記第２支持部を切り起こした際の抜き部分である態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２支持部を切り起こす際に貫通部の少なくとも一部を同時に形成することができる。

本発明において、前記貫通部は、前記プレートの外縁から離間した貫通穴である態様を採用することができる。かかる態様によれば、貫通部を切り欠き等によって構成した場合と比較して、プレートの強度を高くすることができる。

本発明において、前記第２支持部は、長さ方向の一方端のみが前記貫通部の縁と繋がっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、プレートから第２支持部を切り起こして形成するのが容易である。

本発明において、前記第２支持部は、長さ方向の両端が各々、前記貫通部の縁と繋がっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２支持部の強度を高めることができる。

本発明において、前記回転中心軸は、前記歯車を回転可能に支持する固定軸である態様を採用することができる。かかる態様によれば、回転中心軸が回転軸である場合と比較して、歯車を簡素な構造で回転可能に支持することができる。

本発明において、前記プレートの前記一方面側には、前記第２歯部を介して前記ロータピニオンの回転が伝達される出力歯車が設けられ、前記出力歯車は、前記プレートに一方の端部が保持された支軸に回転可能に支持されている態様を採用することができる。

本発明において、前記歯車は、前記第１歯部と前記第２歯部とが一体に設けられた複合歯車である態様を採用することができる。

本発明では、プレートの一方面側にはステータが固定され、歯車伝達機構は、プレートの他方面から突出したロータピニオンの回転を伝達する。また、歯車伝達機構は、プレートに設けられた貫通部を貫通する歯車を有しており、ロータピニオンの回転は、プレートの他方面側で歯車の第１歯部に伝達される一方、ロータピニオンの回転は、プレートの一方面側で歯車の第２歯部から出力される。ここで、歯車の回転中心軸の一方端側は、プレートの他方面側に配置された支持部材の第１支持部に支持され、歯車の回転中心軸の他方端側は、プレートにおいて、貫通部が設けられている部分に対して支持部材とは反対側に設けられた第２支持部に支持されている。従って、歯車が、プレートの他方面側に第１歯部を備え、プレートの一方面側に第２歯部を有しているため、プレートに設けた円筒部で歯車を回転可能に支持できない場合でも、歯車を簡素な構造で回転可能に支持することが
できる。

本発明を適用したギアードモータをプレートの一方面側からみた斜視図である。 図１に示す状態から支持部材を外した状態の分解斜視図である。 図１に示すギアードモータをプレートの他方面側からみた斜視図である。 図３に示す状態から支持部材を外した状態の分解斜視図である。 図１に示すギアードモータの歯車伝達機構の説明図である。 図１に示すギアードモータの第２支持部等の説明図である。 本発明の実施形態２に係るギアードモータの第２支持部の説明図である。

図面を参照して、本発明を適用したギアードモータを説明する。なお、以下の説明において、モータ部のモータ軸線方向において回転が出力される側を「出力側」とし、その反対側を「反出力側」と表現する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明を適用したギアードモータ１をプレート３の一方面３ａ側からみた斜視図である。図２は、図１に示す状態から支持部材４を外した状態の分解斜視図である。図３は、図１に示すギアードモータ１をプレート３の他方面３ｂ側からみた斜視図である。図４は、図３に示す状態から支持部材４を外した状態の分解斜視図である。

図１、図２、図３および図４に示すギアードモータ１は、モータ部１０と、モータ部１０のステータ１１が一方面３ａ側に溶接等によって固定された金属製のプレート３と、プレート３の他方面３ｂ側に対向する支持部材４と、プレート３の他方面３ｂから突出したロータピニオン１３の回転を伝達する歯車伝達機構５とを有している。従って、プレート３には、ロータピニオン１３を他方面３ｂ側に突出させるための開口部３１が設けられている。

支持部材４は、ロータピニオン１３、および後述する歯車伝達機構５をプレート３とは反対側から覆う樹脂製のカバーであり、ネジ４９等によってプレート３に固定されている。支持部材４は、ロータピニオン１３、歯車伝達機構５の第１歯車５１、および歯車伝達機構５の第２歯車５２をプレート３とは反対側から覆う３つの有底の円筒部４１、４２、４３が繋がった形状を有している。支持部材４には、モータ部１０の外周面等に当接する位置決め用の凸部４６等が設けられている。

モータ部１０は、例えばステッピングモータであり、モータケース１６の内側に円筒状のステータ１１が配置されている。モータケース１６の外側には端子台１７が設けられている。ステータ１１の内側には、支軸１５に回転可能に支持されたロータ１２が設けられており、ロータ１２にはロータピニオン１３が一体に形成されている。プレート３において、ロータピニオン１３と軸線Ｌ方向で重なる位置には、他方面３ｂ側に切り起こされた板状の支持部３２が形成されており、支軸１５の出力側Ｌａの端部は、支持部３２に形成された筒状の軸穴３２１に固定されている。支軸１５の反出力側Ｌｂの端部は、モータケース１６の内側に配置された端板部（図示せず）に保持されている。開口部３１の一部は、支持部３２を切り起こした際の抜き部である。

（歯車伝達機構５の構成）
図５は、図１に示すギアードモータ１の歯車伝達機構５の説明図である。図６は、図１
に示すギアードモータ１の第２支持部３５等の説明図である。

図１、図２、図３、図４および図５に示すように、歯車伝達機構５は、第１歯車５１、第２歯車５２、および第３歯車５３を有している。第１歯車５１は、ロータピニオン１３より大径の大径歯部５１１と、大径歯部５１１より小径の小径歯部５１２とが一体に形成された複合歯車であり、大径歯部５１１はロータピニオン１３と噛み合っている。第２歯車５２は、第１歯車５１の小径歯部５１２より大径の第１歯部５２１と、第１歯部５２１より小径の第２歯部５２２とが一体に形成された複合歯車であり、第１歯部５２１は、第１歯車５１の小径歯部５１２と噛み合っている。第３歯車５３は、最終歯車であり、第２歯車５２の第２歯部５２２と噛み合っている。従って、ロータピニオン１３の回転は、第１歯車５１、第２歯車５２、および第３歯車５３を介して減速して出力される。

図５および図６に示すように、第１歯車５１は、プレート３の他方面３ｂと支持部材４との間に区画された空間に配置されている。本形態においては、プレート３と支持部材４との間には、プレート３の軸穴３７と、支持部材４の円筒部４２の底部に形成された軸穴４７とよって両端が支持された支軸５１０が設けられており、第１歯車５１は支軸５１０によって回転可能に支持されている。

第３歯車５３は、プレート３の一方面３ａ側に配置されている。本形態において、プレート３の軸穴３９には支軸５３０の一方の端部が保持されており、第３歯車５３は支軸５３０によって回転可能に支持されている。支軸５３０は、長さ方向の一部が大径部５３０ａになっている。また、支軸５３０の先端側には、ワッシャ５３０ｂを介して止め輪５３０ｃが止められている。従って、第３歯車５３は、大径部５３０ａおよびワッシャ５３０ｂによって支軸５３０の軸線方向の両側から支持される。

（第２支持部３５等の構成）
図５および図６において、第２歯車５２は、プレート３に設けられた貫通部３４を貫通してプレート３の一方面３ａ側および他方面３ｂ側に突出しており、プレート３の他方面３ｂ側には、ロータピニオン１３の回転が第１歯車５１を介して伝達される第１歯部５２１が設けられている。また、第２歯車５２は、プレート３の一方面３ａ側に、ロータピニオン１３の回転を第３歯車５３に出力する第２歯部５２２が設けられている。第１歯部５２１と第２歯部５２２との間には円柱部５２３が設けられており、円柱部５２３は、第２歯部５２２より小径である。

第２歯車５２の回転中心軸５２０は支軸５２０ａ（固定軸）であり、第２歯車５２は、支軸５２０ａに回転可能に支持されている。ここで、支持部材４の円筒部４３の底部には、支軸５２０ａが嵌る軸穴からなる第１支持部４８が形成されており、支軸５２０ａの一方端側は、第１支持部４８に支持されている。

プレート３には、貫通部３４が設けられている部分に対して支持部材４とは反対側に、回転中心軸５２０（支軸５２０ａ）の他方端側を支持する板状の第２支持部３５が設けられており、回転中心軸５２０（支軸５２０ａ）の他方端側は、第２支持部３５に設けられた軸穴３５０に支持されている。

本形態において、第２支持部３５は、プレート３の一部を支持部材４とは反対側に向けて折り曲げた部分からなる。また、貫通部３４の少なくとも一部は、プレート３から第２支持部３５を切り起こした際の抜き部分である。また、貫通部３４は、プレート３の外縁３ｃから離間した貫通穴３４ａである。第２支持部３５は、貫通部３４の縁から支持部材４とは反対側に向けて折れ曲がった第１板部３５１と、第１板部３５１の先端部でプレート３の一方面３ａに沿う方向に折れ曲がった第２板部３５２とを備えており、第２板部３
５２に、支軸５２０ａの他方端側を支持する軸穴３５０が設けられている。従って、第２支持部３５は、長さ方向の一方端のみが貫通部３４の縁と繋がっている。貫通部３４には、円弧状の切り欠き部３４０が形成されており、貫通部３４のうち、切り欠き部３４０が形成されている部分は、第２歯部５２２より大きい。従って、ギアードモータ１を組み立てる際、第２歯車５２をプレート３の他方面３ｂ側から組み込んで、第２歯部５２２をプレート３の一方面３ａ側に通すことができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のギアードモータ１では、プレート３の一方面３ａ側にはモータ部１０のステータ１１が固定され、歯車伝達機構５は、プレート３の他方面３ｂから突出したロータピニオン１３の回転を伝達する。また、歯車伝達機構５は、プレート３に設けられた貫通部３４を貫通する第２歯車５２を有しており、ロータピニオン１３の回転は、プレート３の他方面３ｂ側で第１歯車５１から第２歯車５２の第１歯部５２１に伝達される一方、ロータピニオン１３の回転は、プレート３の一方面３ａ側で第２歯車５２の第２歯部５２２から第３歯車５３に出力される。ここで、第２歯車５２の回転中心軸５２０の一方端側は、プレート３の他方面３ｂ側に配置された支持部材４の第１支持部４８に支持され、第２歯車５２の回転中心軸５２０の他方端側は、プレート３において、貫通部３４が設けられている部分に対して支持部材４とは反対側に位置する第２支持部３５に支持されている。従って、第２歯車５２が、プレート３の他方面３ｂ側に第１歯部５２１を備え、プレート３の一方面３ａ側に第２歯部５２２を有しているため、プレート３に設けた円筒部で第２歯車５２を回転可能に支持できない場合でも、第２歯車５２を簡素な構造で回転可能に支持することができる。

また、第２歯車５２の回転中心軸５２０は、第２歯車５２を回転可能に支持する支軸５２０ａ（固定軸）であるため、回転中心軸５２０が回転軸である場合と比較して、第２歯車５２を簡素な構造で回転可能に支持することができる。

また、第２支持部３５は、プレート３の一部を支持部材４とは反対側に向けて折り曲げた部分からなるため、第２支持部３５を構成する別部材をプレート３に固定した構造を採用しなくてもよいので、第２歯車５２を簡素な構造で回転可能に支持することができる。また、貫通部３４の少なくとも一部は、プレート３から第２支持部３５を切り起こした際の抜き部分であるため、第２支持部３５を切り起こす際に貫通部３４の少なくとも一部を同時に形成することができる。また、貫通部３４は、プレート３の外縁３ｃから離間した貫通穴３４ａであるため、貫通部３４を切り欠き等によって構成した場合と比較して、プレート３の強度を高くすることができる。

また、第２支持部３５は、長さ方向の一方端が貫通部３４の縁と繋がっているため、プレート３から第２支持部３５を切り起こして形成するのが容易である。

［実施形態２］
図７は、本発明の実施形態２に係るギアードモータ１の第２支持部３５の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

実施形態１では、第２支持部３５の長さ方向の一方端のみが貫通部３４の縁と繋がっていたが、本形態では、図７に示すように、第２支持部３５の長さ方向の両端部の各々が貫通部３４の縁と繋がっている。より具体的には、第２支持部３５は、貫通部３４の縁から支持部材４とは反対側に向けて折れ曲がった第１板部３５１と、第１板部３５１の先端部でプレート３の一方面３ａに沿う方向に折れ曲がった第２板部３５２と、第２板部３５２から貫通部３４の縁に向かって折れ曲がって貫通部３４の縁と繋がった第３板部３５３と
を有している。かかる構成によれば、第２支持部３５の強度を高めることができる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、第１歯車５１の回転を第３歯車５３に伝達する第２歯車５２に本発明を適用したが、ロータピニオン１３と噛み合う歯車、あるいは出力歯車に対して本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、第１歯部５２１と第２歯部５２２との径が異なる複合歯車（第２歯車５２）に本発明を適用したが、第１歯部５２１と第２歯部５２２との径が等しいアイドラー歯車に本発明を適用してもよい。この場合、第１歯部５２１と第２歯部５２２とが繋がった態様、および第１歯部５２１と第２歯部５２２とが分割されている態様のいずれであってもよい。

上記実施形態では、第１歯部５２１と第２歯部５２２とが一体に形成された複合歯車（第２歯車５２）に本発明を適用したが、第２歯車５２において、第１歯部５２１と第２歯部５２２とが各々別部材によって構成され、第１歯部５２１が形成されている部材と第２歯部５２２が形成されている部材とが係合して一体に回転する態様の場合に本発明を適用してもよい。

上記実施形態において、貫通部３４は、プレート３の外縁３ｃから離間した貫通穴３４ａであったが、貫通部３４は、縁の一部が開放状態になっている切り欠きであってよい。

上記実施形態では、第２支持部３５がプレート３の一部であったが、プレート３とは別部材からなる第２支持部３５をプレート３に固定した態様を採用してもよい。

上記実施形態では、第２歯車５２の回転中心軸５２０が支軸５２０ａ（固定軸）であったが、回転中心軸５２０が第２歯車５２と一体に回転する回転軸である場合に本発明を適用してもよい。

１…ギアードモータ、３…プレート、３ａ…一方面、３ｂ…他方面、３ｃ…外縁、４…支持部材、５…歯車伝達機構、１０…モータ部、１１…ステータ、１２…ロータ、１３…ロータピニオン、５２０ａ…支軸、１６…モータケース、３４…貫通部、３４ａ…貫通穴、３５…第２支持部、４８…第１支持部、５１…第１歯車、５２…第２歯車、５３…第３歯車、３４０…切り欠き部、３５０…軸穴、３５１…第１板部、３５２…第２板部、３５３…第３板部、５１１…大径歯部、５１２…小径歯部、５２０…回転中心軸、５２１…第１歯部、５２２…第２歯部、５２３…円柱部、Ｌａ…出力側、Ｌｂ…反出力側

Claims (9)

1. モータ部と、
   前記モータ部のステータが一方面側に固定されたプレートと、
   前記プレートの他方面側に配置された支持部材と、
   前記プレートの前記他方面から突出したロータピニオンの回転を伝達する歯車伝達機構と、
   を有し、
   前記歯車伝達機構は、前記プレートに設けられた貫通部を貫通して前記プレートの前記一方面側および前記他方面側に突出した歯車を含み、
   前記歯車は、前記プレートの前記他方面側で前記ロータピニオンの回転が伝達される第１歯部と、前記プレートの前記一方面側で前記ロータピニオンの回転を出力する第２歯部と、を備え、
   前記支持部材には、前記歯車の回転中心軸の一方端側を支持する第１支持部が設けられ、
   前記プレートには、前記貫通部が設けられている部分に対して前記支持部材とは反対側に、前記回転中心軸の他方端側を支持する第２支持部が設けられていることを特徴とするギアードモータ。
2. 請求項１に記載のギアードモータにおいて、
   前記第２支持部は、前記プレートの一部を前記支持部材とは反対側に向けて折り曲げた部分からなることを特徴とするギアードモータ。
3. 請求項２に記載のギアードモータにおいて、
   前記貫通部の少なくとも一部は、前記プレートから前記第２支持部を切り起こした際の抜き部分であることを特徴とするギアードモータ。
4. 請求項３に記載のギアードモータにおいて、
   前記貫通部は、前記プレートの外縁から離間した貫通穴であることを特徴とするギアードモータ。
5. 請求項３または４に記載のギアードモータにおいて、
   前記第２支持部は、長さ方向の一方端のみが前記貫通部の縁と繋がっていることを特徴とするギアードモータ。
6. 請求項３または４に記載のギアードモータにおいて、
   前記第２支持部は、長さ方向の両端が各々、前記貫通部の縁と繋がっていることを特徴とするギアードモータ。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のギアードモータにおいて、
   前記回転中心軸は、前記歯車を回転可能に支持する固定軸であることを特徴とするギアードモータ。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載のギアードモータにおいて、
   前記プレートの前記一方面側には、前記第２歯部を介して前記ロータピニオンの回転が伝達される出力歯車が設けられ、
   前記出力歯車は、前記プレートに一方の端部が保持された支軸に回転可能に支持されていることを特徴とするギアードモータ。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載のギアードモータにおいて、
   前記歯車は、前記第１歯部と前記第２歯部とが一体に設けられた複合歯車であることを特徴とするギアードモータ。

Images