JP3476339B2 - スリップ可能な出力歯車機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータにより出力
歯車を駆動する歯車機構に関し、尚詳しくは、過負荷の
場合には出力軸に対して出力歯車がスリップして出力歯
車の回転は停止するも、モータは回転を持続する歯車機
構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、設備時計の開閉扉や時計用装飾体
を載置したステージなどを駆動するため、図４に示すよ
うに、駆動用モータ１１とする電動モータの回転軸１３
から減速歯車列を介して出力軸２０を回転させ、この出
力軸２０に取り付けた出力歯車５５を高トルクで回転さ
せるギヤーモータが使用されている。

【０００３】このギヤーモータでは、前ケース４１と後
ケース４５とによるギヤブロックケース４０の内部に複
数段の減速歯車を組み込み、電動モータの回転軸１３に
取り付ける第１歯車１５から順次減速歯車を介して出力
軸２０に取り付ける駆動歯車１９に回転を伝達し、駆動
歯車１９と出力軸２０とを一体として回転させるもので
ある。そして、この出力軸２０の一端をギヤブロックケ
ース４０の前ケース４１から突出させ、この出力端部３
５に取り付けた出力歯車５５を回転させて開閉扉やステ
ージなどの可動体を駆動させるものである。

【０００４】又、この出力歯車機構とするギヤーモータ
では、扉やステージなどの可動体の移動に障害が発生し
て出力歯車５５に大きな負荷が加わったとき、出力歯車
５５の回転が停止し、ひいては電動モータの回転が停止
してモータに過大電流が流れることを防止するため、出
力歯車５５と出力軸２０との間にスリップが生じるよう
にする機構が採用されている。

【０００５】この過大な負荷が加わった場合にスリップ
を可能とする機構としては、図４及び図５に示すよう
に、出力軸２０に対して摺動回転を可能とする出力歯車
５５の側面をコイルバネなどの弾性体５３により強圧し
て出力軸２０の回転を出力歯車５５に伝達するものであ
る。尚、この出力歯車５５には、筒状のバネ案内部５８
を有する歯車を用いることが有る。

【０００６】この出力軸２０は、後ケース４５の軸受け
穴４６に挿入する支持端部２１の近くに駆動歯車取付け
部２３を有し、この駆動歯車取付け部２３には円柱表面
を切り欠いた係合平面２４を有し、この係合平面２４に
より駆動歯車１９と出力軸２０とは確実に一体的に回転
するようにされており、軸本体部２５の他端には座金挿
入部３１と座金挿入部３１よりも僅かに直径を小さくし
た出力歯車取付け部３３を有するものである。

【０００７】又、座金挿入部３１には、直線状の切欠き
による係合切欠き部３２を有し、出力歯車取付け部３３
の端部近くには環状の溝部３７を有するものである。そ
して、この出力軸２０の駆動歯車取付け部２３に駆動歯
車１９を嵌装し、又、軸本体部２５に回転自在な減速歯
車を嵌装して後ケース４５の軸受け穴４６に支持端部２
１を挿入し、他の減速歯車を後ケース４５の内部に収納
するように適宜支持軸に取り付け、駆動用モータ１１も
後ケース４５に取り付けた後、前ケース４１の軸受け部
４２により出力軸２０の軸本体部２５を回転可能に支持
して出力歯車取付け部３３を前ケース４１から突出させ
るものである。

【０００８】更に、突出した出力軸２０に座金５１を嵌
装し、更に弾性体５３及び出力歯車５５を嵌装し、出力
歯車５５を強く押し込んで弾性体５３を圧縮し、溝部３
７を露出させてＥリング６１を溝部３７に挿入固定する
ものである。尚、出力歯車５５は円筒状の軸穴５６を有
し、出力軸２０に対して摺動及び回転自在に嵌装するも
のであり、座金５１は、座金挿入部３１に形成されてい
る係合切欠き部３２と係合して座金挿入部３１に嵌合す
るＤ字状の穴部を有して出力軸２０と一体的に回転させ
るものとし、Ｅリング６１と座金５１とにより弾性体５
３を圧縮状態で出力歯車５５の側面に圧接し、Ｅリング
６１と弾性体５３により出力歯車５５を挾持して出力軸
２０の回転を出力歯車５５に伝達するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、弾性体
により出力歯車の側面を圧接して出力軸の回転を出力歯
車に伝達する機構では、弾性体を圧縮するように押圧力
を加えてＥリングを出力軸の溝部に嵌合しなければなら
ず、出力歯車を所定位置まで押し込むためには、弾性体
を強く押圧する必要があり、Ｅリングの挿入が簡単には
できない欠点があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、減速歯車列を
内蔵したギヤブロックケースから突出した出力軸に座金
及び弾性体と出力歯車とを嵌装し、出力歯車は出力軸に
対して回転可能に出力軸に嵌装し、出力軸の端部にナッ
トを螺入固定して前記弾性体が前記座金と出力歯車とに
より圧縮状態とされたスリップ可能な出力歯車機構とす
る。

【００１１】このように、ナットを螺入して出力歯車を
出力軸に固定するスリップ可能な出力歯車機構では、ナ
ットのねじ込みにより弾性体を圧縮して出力歯車を取り
付けることができ、弾性体を圧縮した状態として組み立
てることが容易にできる。尚、弾性体や出力歯車を出力
軸に嵌装するに際し、２枚の座金の間に弾性体と出力歯
車とを配置し、２枚の座金は出力軸と一体に回転する座
金とすることも有る。

【００１２】このように、弾性体及び出力歯車を２枚の
座金で挟み、２枚の座金を出力軸と一体的に回転させる
と、ナットのねじ込みにより弾性体を圧縮する出力歯車
の取り付けを容易としつつ、出力軸に対して回転自在と
した出力歯車に回転軸の回転を伝達するに際し、座金や
弾性体を介して確実に回転を伝達し且つ大きな外力によ
っては出力歯車のスリップを可能とすることができる。

【００１３】又、この出力軸は、その他端を非円形と
し、ギヤブロックケースの裏面に露出させるものであ
る。このように、出力軸の他端を非円形としてケースの
裏面に露出させておけば、治具や工具を用いて出力軸の
回転を容易に阻止することができ、出力軸の先端に取り
付けるナットを確実に締め上げることができる。

【００１４】尚、ギヤブロックケースの裏面には出力軸
の周囲に凹部を形成して出力軸の端部を露出させている
ものである。このように、ギヤブロックケースの裏面に
凹部を設けて出力軸の端部を露出させると、出力軸の端
部の突出量を少なくしても治具や工具を係合させること
ができ、ナットの螺入に際して出力軸の回転を治具や工
具によって阻止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る出力歯車機構の実施
の形態は、図１に示すように、駆動用モータ１１の回転
軸１３に取り付けた歯車から、数段の減速歯車列を介し
て出力軸２０を回転させるものである。この駆動用モー
タ１１は、ギヤブロックケース４０の後ケース４５に固
定し、駆動用モータ１１の回転軸１３に取り付けた第１
歯車１５や減速歯車列を構成する第２歯車１６乃至第４
歯車１８と出力軸２０に取り付ける駆動歯車１９とをギ
ヤブロックケース４０の内部に収納し、出力軸２０の出
力端部３５をギヤブロックケース４０の前ケース４１か
ら突出させ、この出力端部３５の近くに出力歯車５５を
設けるものである。

【００１６】従って、この出力歯車機構は、ギヤブロッ
クケース４０に収納した減速歯車列により、駆動用モー
タ１１の回転を順次減速し、回転トルクを大きくして出
力歯車５５に伝達することができるものである。尚、図
１に示した出力歯車機構は、減速歯車とした第３歯車１
７を出力軸２０に回転自在に取り付け、減速段数を増加
させつつギヤブロックケース４０を小型としている。

【００１７】又、出力軸２０に駆動歯車１９を取り付け
るに際しては、図２に示すように、円柱形状である出力
軸２０の駆動歯車取付け部２３には出力軸２０の軸線と
平行な平面である係合平面２４を１箇所に設けてＤカッ
トと称される形状とするか、出力軸２０の軸線と平行な
係合平面を２箇所に設けてＨカットと称される形状と
し、出力軸２０と駆動歯車１９を確実に一体的に回転さ
せるようにする場合や、スプライン嵌合により出力軸２
０と駆動歯車１９を確実に一体的に回転させるようにす
る場合がある。

【００１８】そして、前ケース４１の前面から突出した
出力端部３５には、先端に雄ネジ３８を形成しており、
係合切欠き部３２を有する座金挿入部３１や円柱形状の
出力歯車取付け部３３を有するものである。従って、駆
動用モータ１１を後ケース４５に取り付け、駆動歯車１
９を出力軸２０に嵌装して出力軸２０を後ケース４５の
軸受け穴４６に挿入し、第４歯車１８の小径部を駆動歯
車１９に噛合させて後ケース４５の支持軸に取り付け、
出力軸２０の軸本体部２５に第３歯車１７を嵌装して第
４歯車１８の大径部と噛合させ、更に第２歯車１６を後
ケース４５の支持軸に取り付けて第３歯車１７や第１歯
車１５と噛合させた後、出力軸２０の軸本体部２５を前
ケース４１の軸受け部４２を貫通させて前ケース４１を
後ケース４５に固定し、ギヤブロックケース４０の内部
に減速歯車列を収納して出力軸２０の出力端部３５を前
ケース４１から突出させるものである。

【００１９】尚、第１歯車１５の直径を後ケース４５の
透孔４９よりも小さくし、ギヤブロックケース４０の内
部に第２歯車１６以降の減速歯車列を組み込み、第１歯
車１５を回転軸１３に取り付けた駆動用モータ１１を後
から後ケース４５に固定するように取り付けることも有
る。そして、出力軸２０の座金挿入部３１には、座金挿
入部３１の係合切欠き部３２に合わせて１箇所又は２箇
所に係合平面部を設けた中心穴であるＤ穴又はＨ穴を有
する座金５１を嵌装し、出力軸２０と一体的に回転する
座金５１を取り付ける。

【００２０】更に、コイルバネなどの弾性体５３を出力
歯車取付け部３３に嵌装し、この弾性体５３と合わせて
出力歯車５５を出力歯車取付け部３３に嵌装する。この
出力歯車５５は、出力歯車取付け部３３の直径と合わせ
た円柱形状の軸穴５６を有し、出力軸２０に対して摺動
回転自在としているものであることは従来と同様であ
る。

【００２１】又、この出力歯車５５は、コイルバネの内
径よりも小さな外径を有して中心に軸穴を有する筒状の
バネ案内部５８を有する歯車を用いれば、圧縮状態とさ
れる弾性体５３の座屈を防止し、安定した所定の押圧力
を出力歯車５５の側面に加えることができる。又、組み
立てに際しても、弾性体５３であるコイルバネの挿入の
案内として組み立て作業性を向上させることもできる。

【００２２】そして、第２座金６３を出力軸２０に嵌装
し、出力歯車５５を軽く押し込み、又は押し込むことな
くナット６５を出力端部３５の雄ネジ３８に螺合させ
る。更に、出力軸２０に取り付けたナット６５を回転さ
せてナット６５を所定位置までねじ込むように螺入すれ
ば、弾性体５３を容易に圧縮して出力歯車５５を取り付
けることができる。

【００２３】このように、ナット６５を用いて弾性体５
３を圧縮状態として出力歯車５５を取り付けるスリップ
可能な出力歯車機構は、弾性体５３を強く圧縮すること
なく弾性体５３や出力歯車５５を出力軸２０に嵌装した
状態でナット６５を出力軸２０の先端に設けた雄ネジ３
８と螺合させ、このナット６５を回転させて締め上げる
ことにより、弾性体５３を圧縮状態として弾性体５３に
より出力歯車５５の側面を押圧する状態として弾性体５
３や出力歯車５５を出力軸２０に固定することができ
る。

【００２４】従って、弾性体５３の押圧力により回転を
出力歯車５５に伝達するスリップ可能な出力歯車機構の
組立を容易に行うことができる。尚、雄ネジ３８の１箇
所又は２箇所に切欠き平面部を形成しておき、第２座金
６３としてＤ穴又はＨ穴を有する座金を用いて出力歯車
５５の側面に直接接触する第２座金６３も出力軸２０と
確実に一体的に回転する座金とすることも有る。

【００２５】このように、第２座金６３も出力軸２０と
一体的に回転させるようにしておけば、ナット６５の緩
みを防止し、又、出力歯車５５に出力軸２０の回転を伝
達するに際し、座金６３が接する出力歯車５５の側面か
ら確実に安定した回転力を伝達することができる。又、
本実施の形態は、後ケース４５の軸受け穴４６はケース
の外部に貫通させ、出力軸２０の支持端部２１は、図２
に示したように、軸受け段部２２を有して軸受け穴４６
に取り付けられると共に、その先端を図１に示すように
後ケース４５の外部に露出させるものであり、この支持
端部２１の先端には、更に支持端部２１よりも外径の小
さな係合端部２７を有するものである。

【００２６】そして、この係合端部２７は四角柱形状や
六角柱形状の非円柱形状、又は、円柱形状の一部に軸線
と平行な平面である係合平面２８を１つ有するＤカット
付円柱や係合平面２８の２つを対向位置に有するＨカッ
ト付円柱とした非円柱形状としている。このため、この
係合端部２７の形状に合わせた係合穴６９を有する治具
や工具を用いて出力軸２０が不用意に回転しないように
固定することが可能であり、減速歯車列の減速率や駆動
用モータ１１の回転抵抗により出力軸２０の回転が阻止
される場合に限ることなく、常に、出力端部３５に螺合
させたナット６５をねじ込むに際してナット６５を強く
締め上げ、ナット６５を確実に固定することができる。

【００２７】従って、係合穴６９を有する治具台６８に
減速歯車列を組み込んだギヤブロックケース４０を載置
し、係合端部２７を治具台６８の係合穴６９に挿入して
出力軸２０の回転を阻止しておき、座金５１、弾性体５
３、及び出力歯車５５と第２座金６３を出力軸２０の出
力端部３５に嵌装し、ナット６５を取り付けてねじ込む
ことにより、極めて容易に弾性体５３を圧縮状態とした
歯車機構を組み立てることができる。

【００２８】尚、後ケース４５の外部には、軸受け穴４
６の周囲に凹部４８を形成し、係合端部２７を後ケース
４５の外部に露出させるも、係合端部２７の先端が後ケ
ース４５の後平面から突出しないようにしておくことが
ある。このように、係合端部２７の先端をギヤブロック
ケース４０の裏面から大きく突出させることなく係合端
部２７を露出させておけば、係合端部２７を固定してナ
ット６５の固定を確実とする出力歯車機構の組立を容易
とするも、出力歯車機構を使用するに際して、露出する
回転部分を少なくして出力歯車機構の装飾体時計などへ
の組み込みをも容易とすることができる。

【００２９】又、弾性体５３の外側に出力歯車５５を配
置する場合のみでなく、図３に示すように、出力歯車５
５を出力軸２０に嵌装した後、出力端部３５から弾性体
５３及び座金を嵌装してナット６５により出力歯車５５
や弾性体５３などが出力軸２０から脱落しないようにす
ると共に弾性体５３を圧縮状態とすることも有る。この
場合においても、２枚の座金を出力軸２０と一体に回転
するようにＤ穴やＨ穴を有する座金を用いれば、２枚の
座金の間に挿入された出力歯車５５や弾性体５３に出力
軸２０の回転を確実に伝達し、大きな外力が出力歯車５
５に加わると出力歯車５５がスリップすることは図１に
示した実施の形態と同様である。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明は、ギヤブロ
ックケースから突出した出力軸に座金及び弾性体と出力
歯車とが嵌装され、この出力歯車は出力軸に対して回転
可能に出力軸に嵌装され、出力軸の端部にナットが螺入
固定されて前記弾性体が前記座金と出力歯車とにより圧
縮状態とされたスリップ可能な出力歯車機構である。

【００３１】従って、圧縮された弾性体により出力歯車
の側面から出力軸の回転を出力歯車に伝達する歯車機構
の組立を容易とすることができる。又、請求項２に記載
した本発明は、ギヤブロックケースから突出した出力軸
に出力軸と一体に回転する２枚の座金が嵌装され、この
２枚の座金の間に出力軸に対して回転可能な出力歯車と
弾性体とが嵌装され、出力軸の端部にナットが螺入固定
されて前記弾性体が前記座金の一方と出力歯車とにより
圧縮状態とされたスリップ可能な出力歯車機構である。

【００３２】従って、出力軸と一体に回転する座金を介
して安定した回転力を出力歯車に伝達することができ、
組立が容易にして、ナットの緩みにくいスリップ可能な
出力歯車機構とすることができる。そして、請求項１及
び請求項２に記載した本発明は、出力軸の他端が非円形
とされ、この他端がギヤブロックケースの裏面に露出し
ているスリップ可能な出力歯車機構である。

【００３３】従って、非円形の露出した端部を治具や工
具と係合させ、出力軸の回転を阻止しつつナットを螺入
することができ、ナットを容易且つ確実に強く締め上げ
てナットを固定することができるものである。更に、請
求項１及び請求項２に記載した発明は、ギヤブロックケ
ースの裏面には出力軸の周囲に凹部を形成しているスリ
ップ可能な出力歯車機構である。

【００３４】従って、出力軸の他端をギヤブロックケー
スの裏面から大きく突出させることなく、確実に治具や
工具で出力軸の端部を固定することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る出力歯車機構の実施の形態を示す
断面図。

【図２】本発明に係る出力歯車機構の出力軸を示す側面
図。

【図３】本発明に係る出力歯車機構の他の実施の形態を
示す断面図。

【図４】従来の出力歯車機構の一例を示す断面図。

【図５】従来の出力歯車機構における出力軸に一例を示
す側面図。

【符号の説明】 １１ 駆動用モータ １３ 回転軸 １５ 第１歯車 １６ 第２歯車 １７ 第３歯車 １８ 第４歯車 １９ 駆動歯車 ２０ 出力軸 ２１ 支持端部 ２２ 軸受け段部 ２３ 駆動歯車取付
け部 ２４ 係合平面 ２５ 軸本体部 ２７ 係合端部 ２８ 係合平面 ３１ 座金挿入部 ３２ 係合切欠き部 ３３ 出力歯車取付け部 ３５ 出力端部 ３７ 溝部 ３８ 雄ネジ ４０ ギヤブロックケース ４１ 前ケース ４２ 軸受け部 ４５ 後ケース ４６ 軸受け穴 ４８ 凹部 ４９ 透孔 ５１ 座金 ５３ 弾性体 ５５ 出力歯車 ５６ 軸穴 ５８ バネ案内部 ６１ Ｅリング ６３ 第２座金 ６５ ナット ６８ 治具台 ６９ 係合穴

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速歯車列を内蔵したギヤブロックケー
   スから突出した出力軸に座金及び弾性体と出力歯車とが
   嵌装されており、前記出力歯車は出力軸に対して回転可
   能に出力軸に嵌装され、出力軸の端部にナットが螺入固
   定されて前記弾性体が前記座金と出力歯車とにより圧縮
   状態とされており、且つ、出力軸の他端は非円形とさ
   れ、この他端がギヤブロックケースの裏面に露出し、ギ
   ヤブロックケースの裏面には出力軸の周囲に凹部が形成
   されていることを特徴とするスリップ可能な出力歯車機
   構。
2. 【請求項２】 減速歯車列を内蔵したギヤブロックケー
   スから突出した出力軸に出力軸と一体に回転する２枚の
   座金が嵌装されており、この２枚の座金の間に出力軸に
   対して回転可能な出力歯車と弾性体とが嵌装され、出力
   軸の端部にナットが螺入固定されて前記弾性体が前記座
   金の一方と出力歯車とにより圧縮状態とされており、且
   つ、出力軸の他端は非円形とされ、この他端がギヤブロ
   ックケースの裏面に露出し、ギヤブロックケースの裏面
   には出力軸の周囲に凹部が形成されていることを特徴と
   するスリップ可能な出力歯車機構。