JP3276185B2 - 減速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転動力を外部に伝達す
るための出力歯車を出力軸に有する減速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、減速装置を小型化するため、図４
に示すような遊星歯車減速機構が知られている。同図に
おいて、小型モータ１の中心のモータ軸２に駆動歯車３
が取付けられている。また、モータ軸２を中心に下ケー
ス９が配設され、この下ケース９がモータ１の肩部にネ
ジ（図示せず）で固定されている。下ケース９の上端に
は上ケース９Ａが固定されている。

【０００３】下ケース９内には複数段のキャリア４が回
転自在に積載されており、各キャリア４の下側面には支
持軸５が２個ないし４個同心円上に等間隔で設けられて
おり、各支持軸５にそれぞれ遊星歯車６が支持されてい
る。この遊星歯車６は下ケース９の内側に設けられた内
歯歯車７と噛合している。また、キャリア４の背面側の
中心部には出力軸歯車部８が設けられており、この出力
軸歯車部８は次段の遊星歯車６と噛合している。

【０００４】上記の遊星歯車減速機構によると、、中心
にある歯車が駆動力となり、遊星歯車６を介してキャリ
ア４を回転させるまでを１セットとし、大きな減速比を
必要とする場合は、このセットを多段に重ねる機構とな
っている。このセットを重ねた最終段においてはキャリ
ア４の中心部に出力軸４Ａが配設されていて、この出力
軸４Ａに出力歯車１０が軸着されている。

【０００５】上記の遊星歯車減速機構では、駆動歯車に
よって回転する複数の遊星歯車を保持した複数段のキャ
リアによって構成されており、それにより歯に加わる荷
重を低減させる構成とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の遊星歯車減速機
構においても、多段に重ねられた各歯車の回転数は、入
力側、つまり初段に近い程速く、歯車の回転速度が大き
いほど騒音が大きくなるという問題がある。特に遊星歯
車を支持するキャリアの高速回転による回転摺動音が大
きくなって、減速機としての騒音の増大を招くという問
題がある。また、減速機構の最終段に位置する出力軸
は、一個所の軸受のみで支持されているため不安定であ
り、使用時に外部負荷が加わると、歯車の噛み合い部の
摩耗、キャリアの摺動回転部の摩耗をひき起こす等の不
具合があった。

【０００７】本発明は上記の欠点を解決した減速装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る減速装置
は、モータの出力軸に設けられた入力歯車に噛合する第
１歯車と、この第１歯車に一体に設けられた第１減速歯
車とを、モータに固定した第１ケースに取り付けられた
支軸で支持し、第１ケースから突出させて、モータの出
力軸と略同一線上に位置する支軸部が設けられ、支軸部
で回転自在に支持すると共に第１減速歯車に噛合する第
２歯車と、第２歯車に一体に設けられる第１，第２及び
第３軸部を同一軸線上に配置させ、第１ケースに固定し
た第２ケースに開設させた軸孔で第１軸部を支持し、第
２ケースに固定した第３ケースに設けられたガイド軸に
形成されたガイド孔で第３軸部を支持し、第２軸部に第
２減速歯車が一体に設けられ、第２減速歯車と第３のケ
ースの内面に設けられた内歯歯車とに遊星歯車を噛合さ
せ、遊星歯車を、キャリアと一体に設けられた支軸によ
り軸支させ、キャリアにおいて支軸の反対側に設けられ
た軸部の外周側を、第３ケースに開設した軸受孔の壁面
で支持し、キャリアに設けられた軸部を貫通する軸孔の
内周側をガイド軸の外壁面で支持し、ガイド軸と同軸を
なす出力歯車をキャリアに一体的に設けたことを特徴と
する。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明に係る減速装置は、モータの出力が入力
歯車を介して第１歯車に伝達され、この第１歯車と一体
の第１減速歯車の回転が第２歯車に伝達されて、第２減
速歯車が回転することになる。このとき、第２歯車は、
モータの出力軸と略同一線上に位置する支軸部で支持さ
れ、第１軸部は第２ケースの軸孔で支持され、第３軸部
は、第３ケースに設けられたガイド軸のガイド孔で支持
させている。従って、前述の第２減速歯車は、モータの
出力軸と略同一直線上に位置すると共に、安定した回転
が達成される。また、この第２減速歯車は、遊星歯車と
噛合し、遊星歯車がキャリアの支軸によって支持される
ことで、第２減速歯車による遊星歯車の回転運動に伴っ
てキャリアが回転することになる。そして、このキャリ
アは、第３ケースに開設した軸受孔の壁面で支持される
と共に、ガイド軸でも支持されるので、キャリアは安定
して回転することになり、このことが出力歯車及び遊星
歯車の安定した回転につながる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１３】図１に示すように、本実施例に係る減速装
置では、モータ１１の肩部に固定ネジ１２で第１ケース
１３が固定され、第１ケース１３の開口部を閉じるよう
第２ケース１４が積載され、第２ケース１４の背面側に
開口縁を当接させて第３ケース１５が積載されている。
これら第１，第２，第３の各ケース１３，１４，１５は
歯車の軸受部を兼ねており、各ケースで閉じられる内部
空間に複数の平歯もしくは、はずばの歯車（歯車軸の位
置が変わらない非遊星の歯車）および遊星歯車からなる
減速歯車機構が収納されている。

【００１４】図１において、モータ１１の出力軸１６に
入力歯車であるピニオン１７が圧入固定されている。ピ
ニオン１７には第１平歯車１８が噛合している。第１平
歯車１８の背面には第１減速歯車１９が一体に設けられ
ており、これら第１平歯車１８と第１減速歯車１９の軸
心を支軸２０が貫通しており、この支軸２０は、第１ケ
ース１３と第２ケース１４とによって支持されている。
なお、第１歯車１８と第１減速歯車１９は、軸を一体に
形成し、ケースに設けられた軸孔によって支持すること
も構わない。

【００１５】また、第１ケース１３の内部を突出させる
ことによって、モータ１の出力軸１６と軸線が少しずれ
た位置に支軸部２１が設けられており、モータ１１の出
力軸１６と略同一線上に位置した支軸部２１に第２平歯
車２２が支持されている。第２平歯車２２は第１減速歯
車１９と噛合している。そして、第１ケース１３と第２
ケース１４の内部に収納されるピニオン１７と噛み合う
第１平歯車１８と第１減速歯車１９と第２平歯車２２と
で非遊星歯車（歯車軸の位置が変わらない非遊星の歯
車）減速機構２３が構成される。

【００１６】第２平歯車２２の背面から一体的に第１軸
部２４と第２軸部２５と第３軸部２６が、先端に行くに
従い径小となるよう段状に突出して設けられており、第
１軸部２４は第２ケース１４に開設された軸孔２７で受
けられている。そして、第２平歯車２２と第１、第２及
び第３軸部２４，２５，２６とを同一軸線上に配置させ
ている。第２軸部２５には第２減速歯車２８が一体に設
けられており、この第２減速歯車２８は遊星歯車２９と
噛合している。遊星歯車２９はキャリア３０と一体に設
けられた支軸３１に支持されている。第３ケース１５の
内面には内歯歯車３２が設けられており、遊星歯車２９
はこの内歯歯車３２とも噛合している。

【００１７】キャリア３０は図１に示すように中間の軸
部３３を介してその下端側に大径部３４を有し、上端側
に小径部３５を有している。そして、遊星歯車２９を支
持する支軸３１は大径部３４の下面側に一体に突出して
設けられている。また、小径部３５にはガイド軸４１と
同軸をなす出力歯車３６が一体的に設けられている。

【００１８】キャリア３０は軸線方向から見て円板形状
であり、図３に示すように３個の支軸３１を介して３個
の遊星歯車２９が略等角間隔で配置されている。また、
図１，図３に示すように各遊星歯車２９の間に位置して
キャリア３０と一体に支持体３７が設けられていて、軸
方向における空間の確保（間隙の規制）をする。この支
持体３７は第２ケース１４の背面４７に接して、これと
摺動しながら回転する。また、キャリア３０の軸部３３
の外周側は第３ケース１５に開設された軸受孔３８の壁
面に回転自在に支持されている。キャリア３０の軸部３
３の内周側をガイド軸４１の外壁面で支持する。また、
キャリア３０の軸部３３とその上側の小径部３５を貫通
して軸孔３９が開設されており、この軸孔３９に第３ケ
ース１５の先端部４０の内面に一体に設けられたガイド
軸４１が挿入されている。

【００１９】ガイド軸４１には先端から所定深さのガイ
ド孔４３が穿設されており、このガイド孔４３に第平２
歯車２２の第３軸部２６が挿入され回転自由に支持され
ている。そして、第３ケース１５内に収容される第２減
速歯車２８と遊星歯車２９と内歯歯車３２とで遊星歯車
減速機構４２が構成される。

【００２０】第１ケース１３には係合腕４４が一体に設
けられており、係合腕４４の先端に設けられた固定用爪
４５が第３ケース１５の係合段部４６に係合している。
したがって、この固定用爪４５を介して第３ケース１５
と第１ケース１３とで第２ケース１４を挟み、各ケース
の内部に非遊星歯車減速機構２３と遊星歯車減速機構４
２の各歯車を保持した状態で、各ケース間がスナップフ
ィットにより固定されている。

【００２１】次に、本実施例の作用を説明する。

【００２２】モータ１の出力軸１６に結合されたピニオ
ン１７の回転は第１平歯車１８，第１減速歯車１９，第
２平歯車２２へと減速して伝えられる。第２平歯車２２
の回転は第２減速歯車２８を介してキャリア３０に支持
された遊星歯車２９へと伝えられる。このとき、遊星歯
車２９は第３ケース１５に一体成形された内歯歯車３２
に噛み合っていて、遊星歯車２９を公転自在に支持する
キャリア３０がガイド軸４１と、軸受孔３８と支持体３
７の３箇所で支持されて回転し、出力歯車３６に減速さ
れた回転が出力される。

【００２３】本実施例によると、減速装置の初段が非遊
星歯車（軸固定歯車）減速機構２３により構成されてい
て、キャリア３０を含む遊星歯車機構４２は後段に設け
られているので、図４に示されるような遊星歯車減速機
構における初段でのキャリアの回転音の発生が防止され
る。また、キャリア３０と出力歯車３６はガイド軸４１
と軸受孔３８および、支持体３７により複数箇所で回転
支持されているので、外部負荷に対して安定に回転し、
遊星歯車機構４２の各回転部の摩耗を抑えることができ
る。

【００２４】なお、遊星歯車２９の配設個数，支持体３
７の配設位置その他の構成につき、必要に応じて設計変
更することは構わない。第１及び第２歯車１８，２２
は、前述した平歯車に代えて、はすば歯車に変更するこ
とができる。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る減速装置によると、モータ
の出力軸に設けられた入力歯車に噛合する第１歯車と、
この第１歯車に一体に設けられた第１減速歯車とを、モ
ータに固定した第１ケースに取り付けられた支軸で支持
し、第１ケースから突出させて、モータの出力軸と略同
一線上に位置する支軸部が設けられ、支軸部で回転自在
に支持すると共に第１減速歯車に噛合する第２歯車と、
第２歯車に一体に設けられる第１，第２及び第３軸部を
同一軸線上に配置させ、第１ケースに固定した第２ケー
スに開設させた軸孔で第１軸部を支持し、第２ケースに
固定した第３ケースに設けられたガイド軸に形成された
ガイド孔で第３軸部を支持し、第２軸部に第２減速歯車
が一体に設けられ、第２減速歯車と第３のケースの内面
に設けられた内歯歯車とに遊星歯車を噛合させ、遊星歯
車を、キャリアと一体に設けられた支軸により軸支さ
せ、キャリアにおいて支軸の反対側に設けられた軸部の
外周側を、第３ケースに開設した軸受孔の壁面で支持
し、キャリアに設けられた軸部を貫通する軸孔の内周側
をガイド軸の外壁面で支持し、ガイド軸と同軸をなす出
力歯車をキャリアに一体的に設けている。このように、
各歯車は、適切に軸支されながら回転することになり安
定した減速回転が達成される。また、モータの出力軸の
回転を減速させながら外部に出力させるにあたって、各
構成要素を前述した配列関係にすることで、モータの出
力軸の軸線と、キャリアに固定した出力歯車の軸線とを
略同一直線上に整列させることができる。このことは、
遊星歯車を利用した減速装置の小型化を可能にするもの
である。また、減速装置の初段に遊星歯車を利用してい
ないので、回転騒音の発生を抑えることができる。ま
た、キャリアは、第３ケースに開設した軸受孔の壁面で
支持されると共に、ガイド軸でも支持されるので、キャ
リアは安定して回転することになり、これに伴って、歯
車の噛み合い摩耗を少なくすることができる。

【００２９】

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る減速装置の断面図であ
る。

【図２】図１の装置における平歯車減速機構の横断面説
明図である。

【図３】図１の装置における遊星歯車減速機構の横断面
説明図である。

【図４】従来の遊星歯車減速装置の断面図である。

【符号の説明】

１１…モータ、１３…第１ケース、１４…第２ケース、
１５…第３ケース、１６…出力軸、１７…ピニオン、１
８…第１平歯車、１９…第１減速歯車、２０…支軸、２
１…支軸部、２２…第２平歯車、２３…非遊星歯車減速
機構、２４…第１軸部、２７…軸孔、２８…第２減速歯
車、２９…遊星歯車、３０…キャリア、３１…支軸、３
２…内歯歯車、３３…軸部、３６…出力歯車、３７…支
持体、３８…軸受孔、３９…軸孔、４１…ガイド軸、４
２…遊星歯車減速機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ（１１）の出力軸（１６）に設け
   られた入力歯車（１７）に噛合する第１歯車（１８）
   と、この第１歯車（１８）に一体に設けられた第１減速
   歯車（１９）とを、前記モータ（１１）に固定した第１
   ケース（１３）に取り付けられた支軸（２０）で支持
   し、 前記第１ケース（１３）から突出させて、前記モータ
   （１１）の前記出力軸（１６）と略同一線上に位置する
   支軸部（２１）が設けられ、 前記支軸部（２１）で回転自在に支持すると共に前記第
   １減速歯車（１９）に噛合する第２歯車（２２）と、前
   記第２歯車（２２）に一体に設けられる第１，第２及び
   第３軸部（２４，２５，２６）を同一軸線上に配置さ
   せ、前記第１ケース（１３）に固定した第２ケース（１
   ４）に開設させた軸孔（２７）で前記第１軸部（２４）
   を支持し、前記第２ケース（１４）に固定した第３ケー
   ス（１５）に設けられたガイド軸（４１）に形成された
   ガイド孔（４３）で前記第３軸部（２６）を支持し、前
   記第２軸部（２５）に第２減速歯車（２８）が一体に設
   けられ、前記第２減速歯車（２８）と前記第３のケース（１５）
   の内面に設けられた内歯歯車（３２）とに 遊星歯車（２
   ９）を噛合させ、前記遊星歯車（２９）を、キャリア
   （３０）と一体に設けられた支軸（３１）により軸支さ
   せ、 前記キャリア（３０）において前記支軸の反対側に設け
   られた軸部（３３）の外周側を、前記第３ケース（１
   ５）に開設した軸受孔（３８）の壁面で支持し、前記キ
   ャリア（３０）に設けられた軸部（３３）を貫通する軸
   孔（３９）の内周側を前記ガイド軸（４１）の外壁面で
   支持し、前記ガイド軸（４１）と同軸をなす出力歯車
   （３６）を前記キャリア（３０）に一体的に設けたこと
   を特徴とする減速装置。