JP3203680U - 減速装置及び当該減速装置を使用するサーボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車間の隙間を小さくし、生産ラインの良品率を高める減速装置及び当該減速装置を使用するサーボ装置を提供する。【解決手段】一つの第一遊星歯車アセンブリ３０と、一つの内歯車５０と、一つの出力歯車６０とを備える。第一遊星歯車アセンブリ３０は、モータ出力軸１３に嵌め込んで接続されている一つの第一太陽歯車３１、一つの第一遊星枠３２、および、回転可能に第一遊星枠３２に接続されており第一太陽歯車３１と噛み合う少なくとも一つの第一遊星歯車３３を有する。内歯車５０は、第一遊星歯車アセンブリ３０の外側に環状に設けられており、第一遊星歯車３３と噛み合う。第一遊星枠３２は第一遊星歯車３３に駆動され回転する。出力歯車６０は、内歯車５０に設けられており、第一遊星枠３２に駆動される。【選択図】図２

Description

本考案は、動力を伝動する減速装置に関し、詳しくは、モータの出力軸と同軸に設置されている遊星歯車の減速装置を用いて、モータの出力軸とサーボ装置の動力出力軸との間を連結することで、小型および高速度比を提供し、歯車間の隙間を小さくし、生産ラインの良品率を高めることができる。

サーボ装置は、様々な自動化装置の特定の機能を提供する動力源として、主に、正確な角度で位置決めの制御が必要とする箇所に使用されている。よって、サーボ装置は、電子製品に多く使用されており、ロボット産業の重要な組み付け部材の一つである。

従来のサーボ装置は、モータ、動力出力軸、および、複数の減速歯車により構成されている減速装置を備える。減速装置はモータの出力軸と動力出力軸との間に設けられており、動力伝動において、回転速度を低減する作用を有する。しかしながら、従来の減速装置は、異なる減速歯車の間の隙間が大きすぎる問題が存在する。これは、動力伝動において余分のエネルギ損失を招くほか、生産ライン上の組み付け時において組み付け不良および重複作業の問題を招き、製造コストの増大させるため、改良が期待されている。

本考案は、上述の問題に鑑みてなされた物であり、その目的は、歯車間の隙間を小さくし、生産ラインの良品率を高める減速装置及び当該減速装置を使用するサーボ装置を提供することにある。

本考案による減速装置は、一つの第一遊星歯車アセンブリと、一つの内歯車と、一つの出力歯車とを備える。第一遊星歯車アセンブリは、モータ出力軸に嵌め込んで接続されている一つの第一太陽歯車、一つの第一遊星枠、および、回転可能に第一遊星枠に接続されており第一太陽歯車と噛み合う少なくとも一つの第一遊星歯車を有する。内歯車は、第一遊星歯車アセンブリの外側に環状に設けられており、第一遊星歯車と噛み合う。第一遊星枠は第一遊星歯車に駆動され回転する。出力歯車は、内歯車に設けられており、第一遊星枠に駆動される。

本考案によるサーボ装置は、上記の変速装置を備え、さらに、一つのハウジングと、一つの動力出力軸と、を備える。モータ出力軸は、ハウジングから突出している。動力出力軸はハウジングに回転可能に接続されている。減速装置はモータ出力軸と動力出力軸との間に設置されており動力を伝達する。

これにより、減速装置は、モータ出力軸に駆動されるとき、一つの遊星歯車アセンブリにより回転速度を低減し、動力を出力歯車に正確に伝送し、サーボ装置の動力出力軸を駆動し出力し、動力伝送の損失を低減し、サーボ装置の出力トルクを高め、歯車間の隙間が小さく使用寿命が高い利点を有する。また、高い速度比、設計上の高い柔軟性、および、組立上の高い良品率を提供することができる。

本考案の一実施形態のサーボ装置を示す斜視図である。 本考案の一実施形態のサーボ装置の一部を示す分解斜視図である。 本考案の一実施形態のサーボ装置の一部を示す断面図である。

本考案のサーボ装置に適用されている減速装置の特徴を説明するために、本考案による一実施形態および図１から３に基づいて説明する。説明の便宜のために、以下、サーボ装置の動力出力軸の突出方向を上方向として説明を行う。

図１に示すように、サーボ装置１は、一つのハウジング１０、ハウジング１０の頂面を覆う一つの上蓋１１、および、上蓋１１の外表面に露出している動力出力軸１２を備える。

図２に示すように、サーボ装置１は一つの減速装置２０をさらに備える。減速装置２０はハウジング１０から突出している一つのモータ出力軸１３と、ハウジング１０の頂部に回転可能に接続されている一つの階段状伝動歯車１４との間に設置されている。階段状伝動歯車１４は一つの大径歯車部１４１および大径歯車部１４１の直径より小さい直径を有する小径歯車部１４２を有する。小径歯車部１４２は動力出力軸１２の外側歯車部１２１と噛み合う。言い換えると、階段状伝動歯車１４は動力出力軸１２の回転速度を低減する機能を有する。

図２、３に示すように、減速装置２０は、一つの第一遊星歯車アセンブリ３０、一つの第二遊星歯車アセンブリ４０、一つの内歯車５０、および一つの出力歯車６０から構成される。第一遊星歯車アセンブリ３０は内歯車５０内に組み付けられており、モータ出力軸１３に嵌め込まれており同期回転する一つの第一太陽歯車３１（言い換えると、第一太陽歯車３１はモータの出力歯車である）、一つの第一遊星枠３２、および、第一遊星枠３２の底面に回転可能に接続されている三つの第一遊星歯車３３を有する。第一遊星歯車３３は第一太陽歯車３１と噛み合いかつ第一太陽歯車３１に駆動される。よって、モータ出力軸１３が第一太陽歯車３１を駆動し第一太陽歯車３１を回転させる時、第一太陽歯車３１は第一遊星歯車３３を駆動しモータ出力軸１３を回転軸として第一遊星歯車３３を回転させ、第一遊星枠３２を連動させ回転させる。

第二遊星歯車アセンブリ４０は、同様に、一つの第二太陽歯車４１、一つの第二遊星枠４２、および三つの第二遊星歯車４３から構成されている。第二太陽歯車４１は第一遊星枠３２に位置決め且つ組み付けられておりモータ出力軸１３と同軸に設値されている。第二遊星歯車４３は第二遊星枠４２の底面に回転可能に接続されており第二太陽歯車４１と噛み合う。

内歯車５０はハウジング１０の頂面に組み付けられており一つの外部蓋５１が設けられている。内歯車５０はモータ出力軸１３と同軸に設置されており内壁面に歯部が環状に設けられている。内歯車５０は第一遊星歯車アセンブリ３０および第二遊星歯車アセンブリ４０の外周に環状に設けられており、第二遊星歯車４３が内歯車５０の歯部と噛み合うようにする。よって、第一遊星枠３２が回転するとき、第二太陽歯車４１を連動かつ回転させ、第二太陽歯車４１を介して、第二遊星枠４２および出力歯車６０を連動かつ回転させる。

出力歯車６０は内歯車５０の外部蓋５１の頂面に位置決めかつ組み付けられておりモータ出力軸１３と同軸に設置されており第二遊星枠４２と同期に回転する。出力歯車６０は階段状伝動歯車１４の１４１に噛み合う。

第一太陽歯車３１、第二太陽歯車４１、内歯車５０、および出力歯車６０はいずれもモータ出力軸１３と同軸に設置されている。よって、遊星歯車アセンブリの歯車間の隙間が小さい特性を十分発揮することができ、減速装置２０の歯車間の隙間を有効に低減することができ、製品の組立良品率を高めることができる。また、限られた空間内で高い速度比を提供することができる。上述の実施形態でいうと、減速比が３６まで達する。また、設計者の為に設計時の高い柔軟性を提供することができる。さらに、ハウジング１０の構成が従来の構成より簡単であり、ハウジング１０の加工工程を簡素化することができ、加工コストを低減することができる。

モータ出力軸１３が回転動力を出力するとき、第一遊星歯車アセンブリ３０および第二遊星歯車アセンブリ４０によって、回転速度を低減すると同時に動力を正確に出力歯車６０に伝送してから、出力歯車６０により階段状伝動歯車１４が駆動され、最終的に前述の動力出力軸１２が駆動され、出力が行われる。動力伝送の損失を低減することによって、サーボ装置の出力トルクを高めると同時に減速装置２０の使用寿命を高めることができる。

補充説明すべきことは、前述の第一遊星歯車および第二遊星歯車の数は前述の実施形態の三個に限らず、一つの第一遊星歯車および一つの第二遊星歯車さえあれば機能を発揮する。本考案は第二遊星歯車アセンブリ４０を省略することができ、直接に第一遊星歯車アセンブリ３０の第一遊星枠３２で第一遊星枠３２および出力歯車６０を駆動し回転動力を生み出す。同様に、遊星歯車構造とモータ出力軸を同軸に設置することで歯車間の低間隔および動力伝送の低損失を実現することができる。

最後に、再び説明する必要があるのは、本考案の前述の実施形態での構成部材は例をあげて説明のためであり、本考案の範囲を限定する物ではない。他の容易に想到される構造変化、または、他の同効果の部材による置き換える変化は、いずれも本考案の請求の範囲に含まれる。

１ サーボ装置、
１０ ハウジング、
１１ 上蓋、
１２ 動力出力軸、
１３ モータ出力軸、
１４ 階段状伝動歯車、
１４１ 大径歯車部、
１４２ 小径歯車部、
２０ 減速装置、
３０ 第一遊星歯車アセンブリ、
３１ 第一太陽歯車、
３２ 第一遊星枠、
３３ 第一遊星歯車、
４０ 第二遊星歯車アセンブリ、
４１ 第二太陽歯車、
４２ 第二遊星枠、
４３ 第二遊星歯車、
５０ 内歯車、
５１ 外部蓋、
６０ 出力歯車。

Claims (10)

1. 一つのモータ出力軸に駆動される減速装置であって、
   一つの第一遊星歯車アセンブリと、一つの内歯車と、一つの出力歯車とを備え、
   前記第一遊星歯車アセンブリは、前記モータ出力軸に嵌め込んで接続されている一つの第一太陽歯車、一つの第一遊星枠、および、回転可能に前記第一遊星枠に接続されており前記第一太陽歯車と噛み合う少なくとも一つの第一遊星歯車を有し、
   前記内歯車は、前記第一遊星歯車アセンブリの外側に環状に設けられており、前記第一遊星歯車と噛み合い、
   前記出力歯車は、前記内歯車に設けられており、前記第一遊星枠に駆動されることを特徴とする減速装置。
2. 前記第一遊星歯車の数は三つであることを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
3. 一つの第二遊星歯車アセンブリをさらに備え、
   前記第二遊星歯車アセンブリは、前記第一遊星枠に位置決め且つ組み付けられており前記モータ出力軸と同軸に設けられている一つの第二太陽歯車、一つの第二遊星枠、および、前記第二遊星枠に回転可能に接続されている少なくとも一つの第二遊星歯車を有し、前記第二遊星歯車が前記第二太陽歯車と前記内歯車と同時に噛み合うことを特徴とする請求項１または２に記載の減速装置。
4. 前記出力歯車は、前記内歯車の前記モータ出力軸から離間している側に位置決め且つ組み付けられており、前記モータ出力軸と同軸に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の減速装置。
5. 前記内歯車は、前記出力歯車が位置決め且つ組み付けられている一つの外蓋を有することを特徴とする請求項４に記載の減速装置。
6. 請求項１に記載の変速装置を使用するサーボ装置であって、
   一つのハウジングと、一つの動力出力軸と、を備え、
   前記モータ出力軸は、前記ハウジングから突出しており、
   前記動力出力軸は前記ハウジングに回転可能に接続されており、
   前記減速装置は前記モータ出力軸と前記動力出力軸との間に設置されており動力を伝達することを特徴とするサーボ装置。
7. 前記ハウジングに回転可能に接続されている階段状伝動歯車をさらに備え、
   前記階段状伝動歯車は、一つの大径歯車部および直径が前記大径歯車部より小さい一つの小径歯車部を有し、前記大径歯車部が前記出力歯車と噛み合い、前記小径歯車部が前記動力出力軸の外側歯車部と噛み合うことを特徴とする請求項６に記載のサーボ装置。
8. 一つの第二遊星歯車アセンブリをさらに備え、
   前記第二遊星歯車アセンブリは、前記第一遊星枠に位置決め且つ組み付けられており前記モータ出力軸と同軸に設けられている一つの第二太陽歯車、一つの第二遊星枠、および、前記第二遊星枠に回転可能に接続されている少なくとも一つの第二遊星歯車を有し、前記第に遊星歯車が前記第二太陽歯車と前記内歯車と同時に噛み合う請求項６または７に記載のサーボ装置。
9. 前記第一遊星歯車および前記第二遊星歯車の数は三つである請求項８に記載のサーボ装置。
10. 前記出力歯車は、前記内歯車の前記モータ出力軸から離間している側に位置決め且つ組み付けられており、前記モータ出力軸と同軸に設置されている請求項８に記載のサーボ装置。

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