JP4131629B2 - Electric motor with reduction gear and adjustment method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の出力軸の回転を減速して被駆動部材を回転する減速機付き電動機と、その減速機付き電動機の調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の減速機付き電動機を図10に示す。電動機(図示せず)に減速機100を組み付けて減速機付き電動機を構成している。減速機100は、ギアケース102内に設けられた歯車減速機構により、電動機の出力軸120の回転を減速して減速機100の出力軸104に伝達する。
【0003】
ギアケース102内には中間軸106が設けられている。中間軸106は2個の軸受108A、108Bによりギアケース102に対して回転自在に支承されている。中間軸106には、電動機の出力軸120の歯切りされた歯車120Aと噛み合う歯車110と、転位変数を連続的に変えたテーパー歯車112が設けられている。
【0004】
ギアケース102内には出力軸104が設けられており、出力軸104は2個の軸受112A、112Bによりギアケース102に対して回転自在に支承されている。出力軸104には、中間軸106に設けられたテーパー歯車112と噛み合うテーパー歯車114が設けられている。
【0005】
電動機の出力軸120が回転すると、歯車110、テーパー歯車112、テーパー歯車114を介して出力軸120が回転する。
【0006】
歯車のバックラッシを無くすために、中間軸106の端部には調整ねじ105が設けられている。調整ねじ105により中間軸106を軸方向に僅かに移動してバックラッシを無くすように調整する。
【0007】
このように、従来の減速機付き電動機では、加工誤差や組み立て誤差による加工精度のばらつきは避けられないため、テーパー歯車112、114を用い、調整ねじ105により中間軸106を軸方向に移動することによりバックラッシを無くすように調整しなくてはならないという問題があった。
【0008】
また、従来の減速機付き電動機では、出力軸がシャフト形状であることが一般的である。このため、中央に孔があいている被駆動部材を駆動する場合には、図11に示すように、ベルト・プーリを用いて駆動する方法が提案されている。
【0009】
この方法では、減速機付き電動機130の出力軸132にプーリ134を取り付ける。被駆動部材136には、その円周に沿って複数の処理ステーション138が設けられている。各処理ステーション138での処理にエアチューブ140を必要とし、作業の邪魔にならないように、そのエアチューブ140を被駆動部材136中央を通すようにする。
【0010】
被駆動部材136は取付部材142に対して軸受144A、144Bにより、回転自在に取り付けられている。被駆動部材136中央にはエアチューブ140を通すためのパイプ146が設けられている。そのパイプ146にプーリ148が取り付けられている。出力軸132のプーリ134とパイプ146のプーリ148の間にベルト150を掛けて、ベルト駆動により被駆動部材136を駆動する。
【0011】
このように、従来の減速機付き電動機では、中央に孔があいている被駆動部材を駆動するためには、複雑な機構を必要として多くの点数の部品を必要とするという問題があった。ダイレクトドライブモータにより被駆動部材を直接駆動することも可能であるが、ダイレクトドライブモータは高価であると共にゲイン調整のようなチューニングが必要である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の減速機付き電動機では、バックラッシを無くすための調整が難しいという問題や、回転させる被駆動部材の形状が減速機の構造により規定されてしまうという問題があった。
【0013】
本発明の目的は、バックラッシを無くすための調整が簡単で、大きな減速比を実現することができる減速機付き電動機及びその調整方法を提供することにある。
【0014】
本発明の他の目的は、様々な用途に応じた様々な形状の被駆動部材であっても駆動することが可能な減速機付き電動機を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、電動機と、前記電動機により回転し、第1の歯数で歯切りされた出力軸と、ギアケースと、前記ギアケースに回転自在に収納され、前記第1の歯数よりも多い第2の歯数で歯切りされ、前記出力軸と噛み合う歯車とを有し、前記ギアケースと前記歯車とを貫通する貫通孔が形成され、前記ギアケースの前記貫通孔外の所定位置に前記電動機が取り付けられ、前記第2の歯数で歯切りされた歯車は前記電動機の取り付け面と反対側の面まで延在し、その面に被駆動部材を取り付ける部材取り付け手段が設けられていることを特徴とする減速機付き電動機によって達成される。
【0016】
上記目的は、電動機と、前記電動機により回転し、第1の歯数で歯切りされた出力軸と、ギアケースと、前記ギアケースに回転自在に収納され、前記第1の歯数よりも多い第2の歯数で歯切りされ、前記出力軸と噛み合う歯車と、前記電動機の所定位置を前記ギアケースに固定する固定手段とを有し、前記固定手段により固定した状態で、前記電動機を前記ギアケースに対して移動することにより、前記電動機の前記出力軸の撓み量が、前記出力軸の歯の噛み合い振れと前記歯車の歯の噛み合い振れの合計値にほぼ等しくなるように、前記電動機の出力軸を前記歯車に対して付勢して取り付けたことを特徴とする減速機付き電動機によって達成される。
【0020】
上記目的は、電動機と、前記電動機により回転し、第1の歯数で歯切りされた出力軸と、ギアケースと、前記ギアケースに回転自在に収納され、前記第1の歯数よりも多い第2の歯数で歯切りされ、前記出力軸と噛み合う歯車とを有する減速機付き電動機の調整方法であって、前記電動機の前記出力軸の撓み量が、前記出力軸の歯の噛み合い振れと前記歯車の歯の噛み合い振れの合計値にほぼ等しくなるように、前記電動機の出力軸を前記歯車に対して付勢して取り付けることを特徴とする減速機付き電動機の調整方法によって達成される。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による減速機付き電動機を図面を用いて説明する。
【0022】
(減速機付き電動機の構成)
本実施形態の減速機付き電動機の構成を図1を用いて説明する。図1は本実施形態の減速機付き電動機を示す図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は断面図、図1(c)は底面図である。
【0023】
電動機10に減速機20を組み付けて減速機付き電動機を構成している。電動機10の出力軸12は2個の軸受14A、14Bにより回転自在に支承され、その端部は軸受により支承されない自由端となっている。出力軸12の端部は歯切りされて歯車12Aが形成されている。
【0024】
減速機20では、ギアケース22内に従動側の平歯車24が組み込まれている。平歯車24は円周中央が突出していて、その突出部分が歯切りされて歯車部24Aが形成されている。歯車部24Aは電動機10の出力軸12の歯車12Aと噛み合っている。
【0025】
平歯車24の歯車部24Aの上面側及び下面側には、それぞれ、軸部24B、24Cが設けられている。平歯車24の下面には、被駆動部材を取り付けるための取付用ねじ孔24Dが形成されている。
【0026】
平歯車24の軸部24B、24Cは、2個の軸受26A、26Bによりそれぞれギアケース102に対して回転自在に支承されている。平歯車24の上面側の軸部24Bの径の方が下面側の軸部24Cの径よりも小さい。下面側の軸受26Bを固定するために軸部24Cにはスラストねじ28が嵌込まれている。
【0027】
上面側の軸受26Aとギアケース22の内面との間にはグリス吸収フェルト30が封入され、下面側の軸受26Bとスラストねじ28との間にはグリス吸収フェルト32が封入されている。
【0028】
ギアケース22及び平歯車24には、その中央を貫通する貫通孔34が形成されている。この貫通孔34により減速機20の中心を貫いて配線やチューブ等を通すことができる。
【0029】
電動機10は、ギアケース22の貫通孔34を通す配線やチューブ等の邪魔にならないように、貫通孔34外の上面に取り付けられる。電動機10は、ギアケース22に2本のねじ36A、36Bにより固定されている。
【0030】
(駆動機構の具体例)
次に、本実施形態の減速機付き電動機を組み込んだ駆動機構の具体例を図2を用いて説明する。
【0031】
本具体例では、本実施形態の減速機付き電動機が取り付け板40に固定されている。被駆動部材42は円形であって、平歯車24の下面の取付用ねじ孔24Dを利用して取り付けられる。
【0032】
被駆動部材42には、その円周に沿って複数の処理ステーション44が設けられている。円形の被駆動部材42を間欠的に左右に回転させて各処理ステーション44で一連の処理を行う。本具体例の場合、各処理ステーション44での処理にエアチューブ46を必要として、そのエアチューブ46を外部のエア供給装置(図示せず)に接続しておく必要がある。本具体例では、各処理ステーション44からのエアチューブ46を、減速機付き電動機の中央に形成された貫通孔34を通している。このため、被駆動部材42が回転してもエアチューブ46が邪魔になることなく作業を行うことができる。
【0033】
(減速機付き電動機の調整機構)
次に、本実施形態の減速機付き電動機の調整機構について図3を用いて説明する。
【0034】
本実施形態の減速機付き電動機では、電動機10の出力軸12に形成された歯車12Aと平歯車24の歯車部24Aとのバックラッシを無くすために、電動機10の出力軸12の撓みを利用する。電動機10の出力軸12の端部は軸受により支承されない自由端であるため出力軸12に力が加わると撓む。この撓みを利用してバックラッシを無くしつつスムーズな回転を実現する。
【0035】
電動機10の出力軸12の歯車12Aや平歯車24の歯車部24Aは加工誤差により回転中心に対して振れている。その振れ量が大きいと歯車同士を噛み合わせて軸間距離をつめてバックラッシを調整した場合、歯車がスムーズに回転しなくなる。本実施形態では歯車12Aと歯車部24Aに振れがあっても、その振れによる歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離の変化を電動機10の出力軸12の撓みにより吸収する。
【0036】
電動機10の出力軸12を撓ませるために、ギアケース22への電動機10の取り付け位置を調整する。図3に示すように、電動機10をギアケース22に取り付ける際に、電動機10の4隅のひとつをピン48により固定する。取り付け位置の調整は、電動機10のピン48で固定した隅の対角上の隅に矢印で示した力を加えて行う。力を加えると、ピン48を中心として電動機10が回転し、この回転により、電動機10の出力軸12の歯車12Aが平歯車24の歯車部24Aに押し当てられて歯車間のバックラッシを無くすことができる。
【0037】
(調整撓み量)
次に、本実施形態の減速機付き電動機の調整撓み量について図4及び図5を用いて説明する。
【0038】
本実施形態では、減速機付き電動機のバックラッシを無くすために、電動機10の出力軸12を撓ませる。このときの出力軸12の撓み量を歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離の変化の最大値よりも大きくしておけば、仮に歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離が変化しても、電動機10の出力軸12の歯車12Aが平歯車24の歯車部24Aに押し当てられた状態を維持することができ、バックラッシが生ずることはない。
【0039】
ただし、歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離が出力軸12を撓ませるように変化した場合には、出力軸12が折れる危険性がある。したがって、歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離が最大限に変化しても出力軸12が折れないようにする必要がある。
【0040】
このことを考慮すると、電動機10の出力軸12の歯車12Aの噛み合い振れをA[mm]、平歯車24の歯車部24Aの噛み合い振れをB[mm]とし、出力軸12が折れる限界撓み量をC[mm]、出力軸12の折れに対する安全率をSとした場合、出力軸12の撓み量V[mm」が、次式
を満足するように決定する。ただし、安全率Sについては設計要求の内容により決めるものとする。
【0041】
本願発明者等は、電動機10の出力軸12を片持ち梁に近似して、負荷を与えた場合の撓み量Vを計算すると共に、ねじりと曲げモーメントを受ける軸の計算から限界撓み量Cを計算した。
【0042】
電動機10の出力軸12は、図4(a)に示すように、2個の軸受14A、14Bで支承されている。出力軸12の歯車12Aの軸径をd1[mm]、長さをa[mm]とし、歯車12Aに連続する部分の軸径をd2[mm]、長さをL1[mm]とし、軸受14A、14Bの支承部分の軸径をd3[mm]、長さをL3[mm]とする。
【0043】
出力軸12の歯車12Aに力Fが加わると、軸受14A、14Bにおいて反力Rm1、Rm1を受ける。したがって、この出力軸12は、図4(b)に示すように、軸受14Bの支承部分を固定端とし、歯車12Aの端部を自由端とする長さL1の片持ち梁に近似できる。
【0044】
近似した片持ち梁の自由端に力Fを加えた場合の撓み量Vは次式により計算される。
【0045】
V=(F・L13)/(3EI)
ただし、E:出力軸12の縦弾性係数
I:出力軸12の断面2次モーメント
I=π×d13 /64
例えば、出力軸12をSUS303で形成し(E=19700N/mm2)、L1=16mm、d1=3.84mmとした場合、上述した式は、
となるから、片持ち梁の自由端に加える力Fと片持ち梁の撓み量Vは、図5のグラフに示すようになる。
【0046】
電動機10の出力軸12の歯車12Aの噛み合い振れが10μm、平歯車24の歯車部24Aの噛み合い振れが10μmの場合には、出力軸12の撓み量Vが20μm近くになるように調整すればいいので、図5から、出力軸12に加える力Fを8〜10N程度にすればよい。
【0047】
限界撓み量Cについては、出力軸12はシャフト径が変わる段付き丸棒であるため、その段差部分に応力が集中する。出力軸12の軸折れ強度の安全率S=2とし、出力軸12の形成材料であるSUS303の疲れ限度(24kg/mm2)、引っ張り強さ(63kg/mm2)を考慮し、かつ、電動機による荷重成分3.84kgを考慮すると、出力軸12が折れない限界の力Fmaxは26Nとなることが計算される。上述した式に限界の力Fmaxを代入すると、
となり、限界撓み量C=65μmとなることがわかる。
【0048】
限界撓み量C=65μm、歯車12Aの噛み合い振れが10μm、歯車24Aの噛み合い振れが10μmのとき、上述した式、C>A+B+α、{C/(A+B+α)}≧Sは、は、
65>10+10+α
{65/(10+10+α)}≧2
となり、これから、α≦12.5μmとなる。
【0049】
したがって、上述した式、(A+B)+α>V≧A+Bから、
32.5>V≧20
となる。したがって、撓み量Vは32.5μmより小さく、20μm以上である必要がある。
【0050】
更に、出力軸12を撓ませすぎると、歯車の歯面同士が強く当たりすぎて回転が重くなったり、歯面が摩耗しやすくなるので、歯車12Aと歯車部24Aの軸間距離が最大限に変化してもバックラッシが生じないように、出力軸12の撓み量V[mm」が、次式
V≒A+B
に近くなるように調整することが望ましい。
【0051】
なお、出力軸12に加える力Fは噛み合う歯車の加工精度によるので、もし、電動機10の出力軸12の歯車12Aの噛み合い振れも、平歯車24の歯車部24Aの噛み合い振れも共に0μmの場合には、出力軸12に加える力Fは0N近くの値でよい。
【0052】
(減速機付き電動機の調整方法)
本実施形態の減速機付き電動機の調整方法について、図6乃至図9を用いて説明する。図6乃至図9の各図において(a)は断面図(b)は平面図である。
【0053】
まず、図6に示すように、減速機付き電動機の減速機20を治具である取付板50に取り付ける。このとき減速機20を固定するため、押さえ板52を介してトグルクランプ54により上から減速機20を押さえつける。
【0054】
次に、図7に示すように、減速機20の予め決められた位置に設けられたピン用孔(図示せず)に調整用のピン48を挿入する。このときピン48を余り強く押し込まないようにする。
【0055】
次に、図8に示すように、電動機10のピン用孔(図示せず)に調整用のピン48が挿入されるように、減速機20に電動機10を装着する。電動機10の底部に垂直下方の力Gを加え、その後、電動機10の側面に水平方向の力Fを加える。水平方向の力Fは、上述した計算式により予め求めた値、例えば、8〜10Nとし、垂直方向の力Gは、電動機10が水平方向の力Fにより傾かないように力Fと同程度かそれ以上の値、例えば、10Nとする。なお、力F、Gの値は、時間と共に少しずつ変化するので、最初に設定した値を加え、それ以降に力の調整は行わないようにする。
【0056】
次に、図9に示すように、電動機10に力を加えた状態で、ねじ36A、36Bを挿入して減速機20の電動機10をねじ止めする。ねじ36A、36Bの先端に接着剤を塗布してねじ込み予定のトルクでねじ締めを行う。
【0057】
最後に、トグルクランプ54を緩めて、組み立てられた減速機付き電動機を取付板50から取り外す。
【0058】
このように本実施形態によれば、電動機の出力軸の撓みを利用したので、簡単な調整によりバックラッシを無くすことができ、局所的に歯車同士のかみ合いにばらつきがある場合でも滑らかで無理のない回転が可能である。
【0059】
また、本実施形態は構造が非常にシンプルであるので、部品点数を削減でき、コストの低減を図ることができると共に、従動側の歯車の歯数を変えるだけで様々な減速比の減速機付き電動機を容易に実現することができる。
【0060】
また、本実施形態はギアケースと歯車に貫通孔を形成してギアケースの一面に被駆動部材を取り付ける部材取付手段を設けたので、様々な用途に応じた様々な形状の被駆動部材を取り付けて駆動することができる。
【0061】
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、電動機の所定位置をギアケースに固定するためにピンを用いたが、他の固定手段を用いてもよい。また、大型の電動機の場合には、ピン等の固定手段を用いて固定することなく、電動機自体を平行移動して軸間距離を詰めて調整してもよい。
【0062】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、バックラッシを無くすための調整が簡単で、大きな減速比を実現することができ、また、様々な用途に応じた様々な形状の被駆動部材であっても駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態による減速機付き電動機を組み込んだ駆動機構の具体例を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整機構についての説明図である。
【図4】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整撓み量についての説明図である。
【図5】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整撓み量についての説明図である。
【図6】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整方法の説明図(その1)である。
【図7】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整方法の説明図(その2)である。
【図8】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整方法の説明図(その3)である。
【図9】本発明の一実施形態による減速機付き電動機の調整方法の説明図(その4)である。
【図10】従来の減速機付き電動機の構成を示す図である。
【図11】従来の減速機付き電動機による被駆動部材の駆動方法の説明図である。
【符号の説明】
10…電動機
12…出力軸
14A、14B…軸受
20…減速機
22…ギアケース
24…平歯車
24A…歯車部
24B、24C…軸部
24D…取付用ねじ孔
26A、26B…軸受
28…スラストねじ
30、32…グリス吸収フェルト
34…貫通孔
36A、36B…ねじ
40…取り付け板
42…被駆動部材
44…処理ステーション
46…エアチューブ
48…ピン
50…取付板
52…押さえ板
54…トグルクランプ
100…減速機
102…ギアケース
104…減速機の出力軸
106…中間軸
108A、108B…軸受
110…歯車
112…テーパー歯車
112A、112B…軸受
114…テーパー歯車
120…電動機の出力軸
120A…歯車
130…減速機付き電動機
132…出力軸
134…プーリ
136…被駆動部材
138…処理ステーション
140…エアチューブ
142…取付部材
144A、144B…軸受
146…パイプ
148…プーリ
150…ベルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor with a speed reducer that decelerates rotation of an output shaft of an electric motor and rotates a driven member, and a method for adjusting the electric motor with the speed reducer.
[0002]
[Prior art]
A conventional electric motor with a reduction gear is shown in FIG. A
[0003]
An
[0004]
An
[0005]
When the
[0006]
In order to eliminate gear backlash, an
[0007]
As described above, in the conventional electric motor with a reduction gear, variation in machining accuracy due to machining error and assembly error is inevitable. Therefore, the
[0008]
Moreover, in the conventional electric motor with a reduction gear, it is common that an output shaft is a shaft shape. For this reason, when driving a driven member having a hole in the center, as shown in FIG. 11, a driving method using a belt / pulley has been proposed.
[0009]
In this method, a
[0010]
The driven
[0011]
As described above, the conventional electric motor with a reduction gear has a problem that in order to drive a driven member having a hole in the center, a complicated mechanism is required and many parts are required. Although the driven member can be directly driven by the direct drive motor, the direct drive motor is expensive and requires tuning such as gain adjustment.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the conventional electric motor with a reduction gear has a problem that adjustment for eliminating backlash is difficult, and a shape of a driven member to be rotated is defined by the structure of the reduction gear.
[0013]
An object of the present invention is to provide an electric motor with a reduction gear that can be easily adjusted to eliminate backlash and can realize a large reduction ratio, and an adjustment method thereof.
[0014]
Another object of the present invention is to provide an electric motor with a reduction gear that can be driven even with driven members having various shapes according to various applications.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The object is to be accommodated in the electric motor, the output shaft rotated by the electric motor and chopped by the first number of teeth, the gear case, and the gear case so as to be rotatable, and larger than the first number of teeth. A gear that is geared with a second number of teeth and meshes with the output shaft, a through-hole that penetrates the gear case and the gear is formed, and the gear case is located at a predetermined position outside the through-hole. A gear mounted with an electric motor and geared with the second number of teeth extends to a surface opposite to the mounting surface of the electric motor, and a member mounting means for mounting a driven member is provided on the surface. This is achieved by an electric motor with a speed reducer.
[0016]
The object is to be accommodated in the electric motor, the output shaft rotated by the electric motor and chopped by the first number of teeth, the gear case, and the gear case so as to be rotatable, and larger than the first number of teeth. A gear that is chopped by a second number of teeth and meshes with the output shaft; and a fixing means that fixes a predetermined position of the motor to the gear case. By moving with respect to the gear case, the amount of deflection of the output shaft of the motor is substantially equal to the total value of the meshing runout of the teeth of the output shaft and the meshing runout of the teeth of the gear. This is achieved by an electric motor with a speed reducer , wherein the output shaft is attached to the gear by being urged .
[0020]
The object is to be accommodated in the electric motor, the output shaft rotated by the electric motor and chopped by the first number of teeth, the gear case, and the gear case so as to be rotatable, and larger than the first number of teeth. A method of adjusting an electric motor with a reduction gear having a gear cut by a second number of teeth and meshing with the output shaft, wherein an amount of deflection of the output shaft of the electric motor is a meshing vibration of the teeth of the output shaft. This is achieved by an adjustment method for an electric motor with a reduction gear, wherein the output shaft of the electric motor is urged and attached to the gear so as to be substantially equal to the total value of the meshing vibrations of the gear teeth.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An electric motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(Configuration of motor with reduction gear)
The structure of the electric motor with a reduction gear of this embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 1 is a view showing an electric motor with a reduction gear according to the present embodiment, in which FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a cross-sectional view, and FIG. 1 (c) is a bottom view.
[0023]
A
[0024]
In the
[0025]
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
(Specific example of drive mechanism)
Next, a specific example of a drive mechanism incorporating the electric motor with a reduction gear according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0031]
In this specific example, the electric motor with a reduction gear of the present embodiment is fixed to the mounting
[0032]
The driven
[0033]
(Adjustment mechanism of motor with reduction gear)
Next, the adjustment mechanism of the motor with a reduction gear according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0034]
In the electric motor with a speed reducer of the present embodiment, the bending of the
[0035]
The
[0036]
In order to bend the
[0037]
(Adjustment deflection amount)
Next, the adjustment deflection amount of the electric motor with a reduction gear according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
[0038]
In the present embodiment, the
[0039]
However, if the distance between the shafts of the
[0040]
Considering this, the meshing runout of the
To be satisfied. However, the safety factor S is determined according to the contents of the design request.
[0041]
The inventors of the present application approximate the
[0042]
As shown in FIG. 4A, the
[0043]
When a force F is applied to the
[0044]
The amount of deflection V when a force F is applied to the approximate free end of the cantilever is calculated by the following equation.
[0045]
V = (F · L1 3 ) / (3EI)
However, E: longitudinal elastic coefficient of the output shaft 12 I: geometrical moment of inertia of the output shaft 12 I = π × d1 3/ 64
For example, when the
Therefore, the force F applied to the free end of the cantilever and the deflection amount V of the cantilever are as shown in the graph of FIG.
[0046]
When the meshing runout of the
[0047]
Regarding the limit deflection amount C, the
Thus, it can be seen that the limit deflection amount C = 65 μm.
[0048]
When the limit deflection amount C = 65 μm, the meshing runout of the
65> 10 + 10 + α
{65 / (10 + 10 + α)} ≧ 2
From this, α ≦ 12.5 μm.
[0049]
Therefore, from the above formula, (A + B) + α> V ≧ A + B,
32.5> V ≧ 20
It becomes. Therefore, the deflection amount V needs to be smaller than 32.5 μm and 20 μm or more.
[0050]
Furthermore, if the
It is desirable to adjust so that it is close to.
[0051]
The force F applied to the
[0052]
(Adjustment method of motor with reduction gear)
The adjustment method of the electric motor with a reduction gear of this embodiment is demonstrated using FIG. 6 thru | or FIG. 6 to 9, (a) is a cross-sectional view (b) is a plan view.
[0053]
First, as shown in FIG. 6, the
[0054]
Next, as shown in FIG. 7, an
[0055]
Next, as shown in FIG. 8, the
[0056]
Next, as shown in FIG. 9, with the force applied to the
[0057]
Finally, the
[0058]
As described above, according to the present embodiment, since the deflection of the output shaft of the motor is used, the backlash can be eliminated by simple adjustment, and even when there is a variation in the meshing between the gears, it is smooth and reasonable. Rotation is possible.
[0059]
In addition, since this embodiment has a very simple structure, the number of parts can be reduced, the cost can be reduced, and a reduction gear with various reduction ratios can be provided by simply changing the number of teeth of the driven gear. An electric motor can be easily realized.
[0060]
In addition, since the present embodiment is provided with a member attaching means for forming a through hole in the gear case and the gear and attaching the driven member to one surface of the gear case, the driven member having various shapes according to various uses is attached. Can be driven.
[0061]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the pin is used to fix the predetermined position of the electric motor to the gear case, but other fixing means may be used. Further, in the case of a large motor, the motor itself may be translated in parallel to reduce the distance between the axes without being fixed using fixing means such as pins.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, adjustment for eliminating backlash is easy, a large reduction ratio can be realized, and even driven members having various shapes according to various applications can be driven. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a drive mechanism incorporating a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for an adjustment mechanism of a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an adjustment deflection amount of a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an adjustment deflection amount of a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram (No. 1) of a method for adjusting a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram (No. 2) of a method for adjusting a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram (No. 3) of a method for adjusting an electric motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram (No. 4) of a method for adjusting a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional motor with a reduction gear.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a driving method of a driven member by a conventional electric motor with a reduction gear.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電動機により回転し、第1の歯数で歯切りされた出力軸と、
ギアケースと、
前記ギアケースに回転自在に収納され、前記第1の歯数よりも多い第2の歯数で歯切りされ、前記出力軸と噛み合う歯車とを有し、
前記ギアケースと前記歯車とを貫通する貫通孔が形成され、
前記ギアケースの前記貫通孔外の所定位置に前記電動機が取り付けられ、
前記第2の歯数で歯切りされた歯車は前記電動機の取り付け面と反対側の面まで延在し、その面に被駆動部材を取り付ける部材取り付け手段が設けられている
ことを特徴とする減速機付き電動機。An electric motor,
An output shaft rotated by the electric motor and cut by a first number of teeth;
Gear case,
A gear housed rotatably in the gear case, geared with a second number of teeth greater than the first number of teeth, and meshed with the output shaft;
A through-hole penetrating the gear case and the gear is formed,
The electric motor is attached to a predetermined position outside the through hole of the gear case ,
The gear cut by the second number of teeth extends to a surface opposite to the mounting surface of the electric motor, and a member mounting means for mounting a driven member is provided on the surface. Electric motor with machine.
前記電動機により回転し、第1の歯数で歯切りされた出力軸と、
ギアケースと、
前記ギアケースに回転自在に収納され、前記第1の歯数よりも多い第2の歯数で歯切りされ、前記出力軸と噛み合う歯車と、
前記電動機の所定位置を前記ギアケースに固定する固定手段とを有し、
前記固定手段により固定した状態で、前記電動機を前記ギアケースに対して移動することにより、前記電動機の前記出力軸の撓み量が、前記出力軸の歯の噛み合い振れと前記歯車の歯の噛み合い振れの合計値にほぼ等しくなるように、前記電動機の出力軸を前記歯車に対して付勢して取り付けた
ことを特徴とする減速機付き電動機。An electric motor,
An output shaft rotated by the electric motor and cut by a first number of teeth;
Gear case,
A gear housed rotatably in the gear case, geared with a second number of teeth greater than the first number of teeth, and meshed with the output shaft;
Fixing means for fixing a predetermined position of the electric motor to the gear case;
By moving the electric motor with respect to the gear case in a state of being fixed by the fixing means, the amount of deflection of the output shaft of the electric motor is such that the meshing runout of the teeth of the output shaft and the meshing runout of the teeth of the gears. An electric motor with a speed reducer , wherein the output shaft of the electric motor is attached to the gear so as to be substantially equal to the total value of
前記電動機の前記出力軸の撓み量が、前記出力軸の歯の噛み合い振れと前記歯車の歯の噛み合い振れの合計値にほぼ等しくなるように、前記電動機の出力軸を前記歯車に対して付勢して取り付けるThe output shaft of the motor is biased with respect to the gear so that the amount of deflection of the output shaft of the motor is substantially equal to the total value of the meshing runout of the teeth of the output shaft and the meshing runout of the teeth of the gear. And attach
ことを特徴とする減速機付き電動機の調整方法。A method for adjusting an electric motor with a speed reducer.
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