JP4219618B2

JP4219618B2 - Small worm combined geared motor

Info

Publication number: JP4219618B2
Application number: JP2002165064A
Authority: JP
Inventors: 金由石野; 保雄小川; 達也伊藤
Original assignee: 株式会社コバテック
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004011731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力の軸間距離を一定に保ちつつ低コストで広範囲の減速比を得ることができる小型ウォーム併用ギヤードモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータと歯車減速機とを組み合わせたギヤードモータが、電気機器に設けられるコンベヤや事務機などの紙送り装置の駆動源等に使用されている。このギヤードモータのうち、ウォームギヤを備えたものは、駆動音が小さく、また、一般の平歯車などにより歯車減速機を構成する場合に比較して少ない容積で大幅な減速比を得ることができるので、広く利用されている。
【０００３】
ウォームギヤを有するギヤードモータを製造する場合、部品種類を削減するためにウォームのモジュールや条数は、一定に設定されている。このため、ギヤードモータの減速比は、ウォームに噛合されるウォームホイール（又はハスバ歯車）の歯数を変更して調節される。ウォームホイールの歯数の変更は、その外径を変更することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、減速比の変更時にウォームホイールの外径が変更されると、モータに連結されるウォームの回転軸と、ウォームホイールの回転軸との軸間距離が変動してしまう。ギヤードモータを構成するウォームホイールは、一般にケースに軸支されており、減速比の変更に伴ってウォームとウォームホイールとの軸間距離が変更されると、ウォームホイールを支持するケースを減速比に応じた専用部品としなければならず、ケースの型費によってギヤードモータのコストが増大してしまうという問題点があった。また、電気機器などにおいては、部品を小型化させるために、ギヤードモータを含めた構成部品の配置スペースに余裕がない場合も多く、ギヤードモータが取着される相手部品との取付位置の見直しや周辺部品のレイアウトの変更が必要となって、減速比の変更に伴うコストが増大してしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、入出力の軸間距離を一定に保ちつつ低コストで広範囲の減速比を構成することができる小型ウォーム併用ギヤードモータを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の小型ウォーム併用ギヤードモータは、モータと、外周にねじ状の歯形が設けられ前記モータに連結されるウォームと、そのウォームを介して入力される前記モータの回転力を出力する出力軸とを備えるものであり、前記ウォームの回転軸に段違いに交差すると共に前記出力軸に略平行な回転軸を有し、前記ウォームに噛合可能な歯形が外周に設けられた第１歯車と、その第１歯車に略平行な回転軸を有すると共に外周に歯形が設けられて前記第１歯車の回転力を所定の速比で出力軸に伝達する少なくとも１組以上の中間歯車と、その中間歯車と前記第１歯車とを支持する支持部材を前記出力軸と共に備えて構成される歯車ユニットと、その歯車ユニットを挿通可能な開口とその開口に連続して前記歯車ユニット及び前記ウォームを収容する収容空間とが形成された収容部材と、一枚板で形成され前記モータの回転軸を挿通する軸穴とその軸穴を中心に放射状に穿設され前記モータを固定するための複数の固定穴とを有して前記収容部材に固定される間座とを備え、その間座に設けられた複数の固定穴は、前記軸穴を中心とする周方向に沿って第１の角度を隔てて離間して配設された複数の第１固定穴と、その複数の第１固定穴の内の一の第１固定穴に対し、前記軸穴を中心とする周方向に沿って前記第１固定穴が配設される第１の角度とは異なる第２の角度を隔てて離間して配設された複数の第２固定穴とで形成されている。
【０００７】
この請求項１記載の小型ウォーム併用ギヤードモータによれば、モータの回転力は、モータに連結されたウォームを介して、そのウォームに噛合可能な歯形が外周に設けられた第１歯車に伝達され、更に、中間歯車によって所定の速比に変換された後に出力軸から出力される。ここで、歯車ユニットは、中間歯車と第１歯車と出力軸とが支持部材に支持されてユニット化される。このユニット化された歯車ユニットは、収容部材の開口に挿通されて収容空間に配置される。
【０００８】
請求項２記載の小型ウォーム併用ギヤードモータは、請求項１記載の小型ウォーム併用ギヤードモータにおいて、前記ウォームの進み角は、前記出力軸の回転に基づく前記ウォームの回転を阻止する角度に設定されている。
【０００９】
請求項３記載の小型ウォーム併用ギヤードモータは、請求項１又は２記載の小型ウォーム併用ギヤードモータにおいて、前記支持部材は、前記第１歯車と前記中間歯車とが設けられる軸を前記出力軸の軸方向に沿った両端側から挟装する一対の板状に形成された一対のプレートを備え、その一対のプレートのうち少なくとも前記収容部材の開口側に設けられた一方のプレートを貫通して前記収容部材に螺着されるビス部とそのビス部の軸方向視においてそのビス部より外方に突出して前記一方のプレートに係合する係合部とを有する締結部材を備えている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の小型ウォーム併用ギヤードモータ（以下、ギヤードモータと略す）１の外観を示した正面図である。なお、図１においては、理解の容易のために、ウォーム１０に噛合されるハスバ歯車１１、並びに、複数の平歯車で形成される小歯車１２，１４，１６及び大歯車１３，１５，１７は、ピッチ円を２点鎖線で示している。また、図中のＡ〜Ｄで示す各点は、歯車１１〜１７の回転軸線を示す仮想線を軸視したものである。
【００１３】
ギヤードモータ１は、モータ２から供給される回転トルクを増幅して出力軸３から出力する装置である。このギヤードモータ１は、ケース４を備えており、そのケース４の側面には、出力軸３を回転させる回転トルクを供給するモータ２が間座５を介してねじ止めで固定されている。なお、モータ２に突設されたモータ軸２ａには、後述するウォーム１０が設けられている。
【００１４】
ケース４には、正面視円形の開口４ａが穿設されており、その開口４ａの奥側に凹状の収容空間４ｂ（図２参照）が開口４ａに連続して形成されている。収容空間４ｂには、複数の歯車１１〜１７や出力軸３などを備えて構成された歯車ユニット６（図２参照）が配設されており、開口４ａの口元側（図１の紙面垂直方向手前側）に出力軸３を挿通する穴を有して開口４ａと略同一の外形に形成された蓋７が開口４ａに圧入されている。
【００１５】
ケース４の開口４ａの周りには、ギヤードモータ１を相手部品に取り付けるための３つのボルト孔４ｃが設けられている。このボルト孔４ｃは、出力軸３と同方向に延びており、出力軸３に対して垂直に形成された取付面が相手部品の取付面に対向して配置され、相手部品に螺設されたボルト穴に３つのボルトで取り付けられる。このボルト孔３ｃに対する出力軸３の相対位置は、製品の開発段階において減速比が変更された場合にも同一位置となることが好ましく、ギヤードモータ１においては、歯車ユニット６に設けられる複数の歯車１１〜１７の速比を変更することにより、ボルト孔３ｃに対する出力軸３の相対位置を一定位置に固定することができる。
【００１６】
次に、図２及び図３を参照して、歯車ユニット６について説明する。図２は、図１のＩＩ−ＡＢＣＤ−ＩＩ線で切断したギヤードモータ１を展開して示した断面図である。また、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるギヤードモータ１の断面図である。なお、図３においては、図面の理解を容易にするために、断面より奥側に配置されるモータ２、ウォーム１０及びハスバ歯車１１等を省略して示している。
【００１７】
歯車ユニット６は、図２に示すように、ケース４の収容空間４ｂ内に対向して配設された一対のプレート１８，１９と、その一対のプレート１８，１９を所定距離離間した位置に連結支持する円筒状の支柱２５（図３参照）とを備えている。一対のプレート１８，１９は、正面視においてはケース４の開口４ａに対して外周に一定隙間が設けられるように略円盤状に形成されている。かかる一対のプレート１８，１９には、出力軸３が直交して回動可能に軸支されると共に、出力軸３と略平行に第１〜第３軸芯２０〜２２が軸支されている。また、収容空間４ｂの奥側に配設される一方のプレート１８の上部には穴が設けられており、その穴がケース４から突設された突起４ｄに嵌合することにより、歯車ユニット６が収容空間４ｂの所定位置に配置される。なお、出力軸３及び第１〜第３軸芯２０〜２２は、各プレート１８，１９に圧入された円筒状の軸受２３ａ〜２３ｈに挿通して支持されており、各軸芯２０〜２２の回転時の抵抗が軽減されるようになっている。
【００１８】
支柱２５は、図３に示すように、２枚のプレート１８，１９の間に設けられた筒状の部材であり、その両端部にプレート１８，１９がそれぞれ圧入支持されている。この支柱２５は、正面視において歯車ユニット６を固定する３本の固定ビス２６と略同一位置に配置されており（図１参照）、プレート１８，１９の外縁部に沿って３箇所に略等間隔に離間して設けられている。この３箇所に設けられた支柱２５によって、一対のプレート１８，１９が出力軸３の軸方向に沿った両端側（図３の左右両側）から第１〜第３軸芯２０〜２２を支持する所定位置に配置されて、歯車ユニット６が形成される。
【００１９】
支柱２５の内面側には、図３に示すように、歯車ユニット６をケース４に固定するための固定ビス２６が挿通されている。この固定ビス２６は、支柱２５の内面側に配設された円柱状に形成され、その先端側（図３の左側）にねじ山が形成されたビス部２６ａと、ビス部２６ａの他端側（図３の右側）に形成されビス部２６より大径に形成されてプレート１９の外面側（図３の右側）に係合する頭部２６ｂとを備えている。
【００２０】
固定ビス２６のビス部２６ａの先端がケース４に螺着されると、ケース４に対する固定ビス２６の相対位置が定められる。その相対位置が定められた固定ビス２６の頭部２６ｂがプレート１９の外面側に係合することにより、プレート１９は、ケース４に対する相対位置が規制される。このため、ケース４の開口４ａ側へプレート１９が移動することがなく、固定ビス２６を使用して、一対のプレート１８，１９を離間させないように支持して歯車ユニット６を形成させると共に歯車ユニット６をケース４に収容した状態を維持させることができる。なお、固定ビス２６は、必ずしも支柱２５及びプレート１８，１９を貫通させる必要は無く、プレート１９のみを貫通してケース体４に固定するものであっても良い。即ち、固定ビスは、プレート１９が収容空間４ｂから開口４ａ側へ移動することを規制するものであれば良い。
【００２１】
プレート１８，１９に支持される出力軸３は、図２に示すように、一端部が蓋７から外側へ突出した略円柱状の部材であり、プレート１８，１９に軸受２３ａ，２３ｂを介して軸支されている。また、収容空間４ｂに設けられた出力軸３の端部は、小径の部位を有する段付き状に形成され、小径の端部が円筒状の軸受２３ｂに当接して収容空間４ｂ奥側への移動が規制されている。また、この出力軸３の略中央部には、複数の歯が外周に設けられた外歯車で形成される大歯車１７が固設されており、歯車ユニット６の最終の変速段を構成している。
【００２２】
更に、出力軸３には、大歯車１７の配置位置より収容空間４ｂの開口４ａ側（図２の右側）に筒状のスペーサ２４ａが挿通されており、このスペーサ２４ａが大歯車１７と軸受２３との間に介在して、開口４ａ側への大歯車１７（出力軸３）の移動が規制される。
【００２３】
第１〜第３軸芯２０〜２２には、ハスバ歯車１１、小歯車１２，１４，１６及び大歯車１３，１５，１７が設けられており、各歯車１１〜１７がウォーム１０と共に第１変速段から第４変速段までの４つの変速段を構成している。この第１〜第４変速段によってウォーム１０から入力されるモータ２の回転トルクは増幅されて出力軸３から出力される。なお、第１〜第３軸芯２０〜２２は、各軸芯２０〜２２に固設された小歯車１２，１４，１６の軸方向に沿った一端側、又は、両端側に配設された筒状のスペーサ２４ｂ〜２４ｆによって軸方向の配置位置が定められている。また、第１実施例において、小歯車１２，１４，１６は、圧入と加締めとをして第１〜第３軸芯に固設され、ずれなどが発生しないようになっている。
【００２４】
ここで、第１〜第４変速段について具体的に説明する。第１変速段は、モータ軸２ａの先端に設けられ、外周にねじ状の歯形が設けられたウォーム１０と、ウォーム１０の軸方向に段違いに直交する第１軸芯２０に設けられてウォーム１０に噛合可能な歯形が外周に設けられたハスバ歯車１１とで構成されている。このウォーム１０の進み角は、略６度に設定されており、ハスバ歯車１１とウォーム１０との歯面の摩擦抵抗により、ハスバ歯車１１の回転からではウォーム１０を回すことができない自動締まり（セルフロック）を生じるようになっている。
【００２５】
このウォーム１０の進み角は、必ずしも６度とする必要はないが、セルフロックを行わせる場合には、略２度から略６度の範囲内で設定することが好ましい。一方、ウォーム１０の進み角を大きくしてセルフロックを生じさせない設定としても良い。セルフロックを生じさせない設定とする場合には、ウォームの進み角を略６．５度以上とすることが好ましい。出力軸３を直接的に動作させることができるので、出力軸３を相手部品に組み付ける際の位置調整を容易にすることができると共に、ウォームの進み角の増大に伴って動力の伝達効率を上昇させることができる。
【００２６】
また、ウォーム及びハスバ歯車は、ウォームの進み角を一定間隔をあけて設定した複数種類の組み合わせを標準部品として設定し、必要に応じて所望の進み角に近いウォーム及びハスバ歯車の組み合わせを選択して使用しても良い。例えば、ウォームの進み角を２度おきに設定し、４度、６度、８度の進み角に設定したウォーム及びハスバ歯車を標準部品としても良い。標準部品の設定により、部品種類の増加を抑制しつつ多種の要求仕様に適応したギヤードモータを低コストで製造することができる。
【００２７】
なお、ウォーム１０は、外周面が円柱状に形成された円筒ウォームであっても、鼓形に形成された鼓形ウォームであっても良い。また、ウォーム１０に噛合される歯車として、ハスバ歯車１１の代わりに周方向に沿って凹状の溝が形成されたウォームホイールを使用しても良い。
【００２８】
第２変速段は、ハスバ歯車１１と一体的に回転可能に第１軸芯２０に固設された第１小歯車１２と、第２軸芯２１に固設されて第１小歯車１２に噛合する第１大歯車１３との組み合わせで構成されている。第３変速段は、第２変速段を構成する第１大歯車１３と一体的に回転可能に第２軸芯２１に固設された第２小歯車１４と、第３軸芯２２に固設されて第２小歯車１４に噛合する第２大歯車１５との組み合わせで構成されている。
【００２９】
最終段である第４変速段は、第３変速段を構成する第２大歯車１５と一体的に回転可能に第３軸芯２２に固設された第３小歯車１６と、出力軸３に固設されて第３小歯車１６に噛合する第３大歯車１７との組み合わせで構成されている。
【００３０】
このように、ギヤードモータ１には、第１変速段を構成するウォーム１０及びハスバ歯車１１の他に、第２〜第４変速段を構成する３組の歯車１２〜１７が設けられている。よって、ウォーム１０及びハスバ歯車１１を標準部品としつつ３組の歯車１２〜１７の変速比を歯数で調整することにより、出力軸３の位置を一定に保ちつつギヤードモータ１の減速比を変更することができる。
【００３１】
次に、図４を参照して、モータ２に連結されるウォーム１０の支持構造について説明する。図４は、モータとウォームとの連結部を断面視して示した図である。なお、図４においては、図面の理解の容易のために、歯車ユニット６を省略して示している。
【００３２】
モータ軸２ａの先端部には、モータ軸２ａに回転軸を一致させてウォーム１０が連結固定されている。ウォーム１０は、モータ２から離れた側の外周にねじ状の歯形が設けられている。また、モータ２に近い側の外周は、平滑に形成されており、その外側にころがり軸受３１が設けられている。
【００３３】
ころがり軸受３１は、一般的な深溝玉軸受であり、環状に形成されてウォーム１０の外面に固定された内輪３１ａと、その内輪３１ａの外周面に沿って回転自在に球状に形成された複数の回転体３１ｂと、その回転体３１ｂの外側に配設されて内輪３１ａに対して回転自在に連結される外輪３１ｃとを備えている。このころがり軸受３１は、外輪３１ｃがケース４やモータ２の一部に当接した状態であっても、回転体３１ｂが回転することにより内輪３１ａは、少ない抵抗で回転可能となる。
【００３４】
ケース４におけるモータ２が固定された一側面には、段付きの円筒状に穿設されたモータ軸穴４ｅが設けられており、モータ軸穴４ｅの内側にウォーム１０及びころがり軸受３１が配設されている。モータ軸穴４ｅには、その段差部４ｆにころがり軸受３１の外輪３１ｃのみが、ウォーム１０の軸方向に沿って対向するようになっている。即ち、モータ軸穴４ｅに設けられた段差部４ｆの高さは、ころがり軸受３１の外輪３１ｃに対向し、内輪３１ａには対向しない高さに形成されている。このため、ウォーム１０がその軸方向に沿ってモータ２から離間する場合、段差部４ｆに外輪３１ｃが当接してウォーム１０の移動が規制される。
【００３５】
また、ころがり軸受３１よりモータ２側には、鋼で形成された環状のワッシャー３２が、ころがり軸受３１とモータ２との間に配設されている。このワッシャー３２は、モータ軸穴４ｅの段差部４ｆの高さと略同一の幅を設けて形成されており、その段差部４ｆと同様にころがり軸受３１の外輪３１ｃのみが対向する。このため、ウォーム１０が軸方向に沿ってモータ２側へ近づく場合には、ワッシャー３２に外輪３１ｃが当接してウォーム１０の移動が規制される。
【００３６】
ここで、一般に、モータは、モータ軸の軸方向に沿った力が入力された場合に破損しやすく、その軸方向に沿った入力荷重を少なくすることが好ましい。しかし、ウォームギヤを使用したギヤードモータにおいては、ウォームからハスバ歯車などに伝達される回転力は、その方向が変換されて、ウォームの軸方向に沿ったものとなる。このウォームの軸方向に沿った力（推力）が直接的な反力としてウォームに加えられるので、ウォームギヤを有するギヤードモータに用いるモータへの要求性能が高められ、高価なモータを使用しなければならなかった。
【００３７】
この問題に対処する方法として、ウォームの軸方向の移動を規制する部材を設けてモータへの入力荷重を軽減させることも考えられるが、モータから入力された回転トルクがロスしやすく、モータの回転に対する出力効率が低下してしまうという問題点があった。また、ウォームとハスバ歯車との噛合は接触力が高く、モータの軸に推力がかかるので、モータの出力効率を顕著に低下させると共に、モータの寿命が著しく短命になっていた。
【００３８】
これに対し、ギヤードモータ１は、ウォーム１０に連結されるころがり軸受３１の外輪３１ｃが段差部４ｅ又はワッシャー３２に当接することにより、ウォーム１０に連結されるモータ軸２ａに加えられる軸方向（スラスト方向）の力を軽減することができる。よって、低性能で安価なモータ２をギヤードモータ１に使用することができる。また、外輪３１ｃは、ウォーム１０に回転体３１ｂを介して回転自在に連結されているので、段差部４ｅ又はワッシャー３２に外輪３１ｃの移動が規制された状態におけるウォーム１０の回転ロスを少なくして、モータ２の回転をより高効率で出力軸３に伝達することができる。
【００３９】
なお、ころがり軸受３１は、必ずしも深溝玉軸受で構成する必要は無く、回転軸に平行なスラスト荷重を受けても回転摩擦を生じさせないものであれば良い。例えば、円筒ころ軸受などのラジアル軸受であっても良く、又は、一般に用いられるスラスト軸受であっても良い。また、ワッシャー３２は、必ずしも設ける必要はなく、間座５やモータ２の一部をころがり軸受３１の外輪３１ｃに対向させ、その外輪３１ｃの移動を規制させるものであっても良い。
【００４０】
次に、図４及び図５を参照してモータ２とケース４とを連結する間座５について説明する。図５は、図１の矢印Ｖ方向から見た間座５を示した図である。
【００４１】
モータ２には、図４に示すように、モータ２の位置を固定するための取付穴が、モータ軸２を中心とした上下２箇所に設けられている。この取付穴にモータ２を固定するための固定ビス２７が螺着されることにより、モータ２は間座５に固定される。
【００４２】
間座５は、一枚の金属板で略矩形状に形成されており、多種のモータをケース４に固定するための部材である。この間座５には、図５に示すように、その外縁に沿った四隅に間座５をケース４に固定するための固定ビス２８を挿通する固定穴５ｆが設けられると共に、その略中央部にモータ軸２を挿通する軸穴５ａが設けられている。
【００４３】
間座５の軸穴５ａを中心とした上下２箇所には、図５に示すように、軸穴５ａを中心に放射状に穿設された固定穴５ｂ，５ｃが設けられている。この固定穴５ｂ，５ｃは、モータ２と間座５とを固定するためのものである。モータ２に設けられる取付穴は、一般に、軸穴５ａを中心に周方向に沿って所定の角度を隔てて略等間隔に配設されており、モータの容量に応じて軸穴５ａからの距離が異なって形成されるものである。即ち、容量の大きなモータほど軸穴５ａから離間した位置に取付穴が設けられ、容量の小さいモータは、軸穴５ａに近い位置に取付穴が設けられるのである。本実施例の間座５には、固定穴５ｂ，５ｃが軸穴５ａを中心とした放射状に穿設されているので、容量の大小に関わらず多種のモータに間座５を適合させることができる。
【００４４】
また、間座５には、その固定穴５ｂに対し、軸穴５ａを中心とする周方向に沿って略１２０度の角度を隔てた２箇所に固定穴５ｄ，５ｅが設けられている。つまり、軸穴５ａの周りには、略１８０度の角度を隔てた２箇所に固定穴５ｂ，５ｃが設けられると共に、略１２０度の角度を隔てた３箇所に固定穴５ｂ，５ｄ，５ｅが設けられるのである。メーカや種類に依っては、必ずしも略１８０度の角度を隔てた２箇所にモータ２の取付穴が配置されるものでなく、異なる角度で離間して配置されることもある。間座５には、モータ軸に対して略１８０度の角度を隔てた位置に取付穴を有するモータであっても、略１２０度の角度を隔てた位置に取付穴を有するモータであっても間座５を適合させることができる。
【００４５】
このように、１の間座を多種のモータに適合させることができるので、減速比などの仕様に基づいて決定される複数種類のモータの取付穴に合わせてわざわざ固定穴を設ける必要がなく、少ない部品種類にして型費を低減することができる。なお、間座５に設けられる固定穴の配置間隔は、必ずしも１２０度と１８０度に限定されるものでなく、６０度や９０度などの別の角度に設定されても良い。
【００４６】
以上説明したように、ギヤードモータ１には、第１変速段を構成するウォーム１０及びハスバ歯車１１の他に、第２〜第４変速段を構成する３組の歯車１２〜１７が設けたので、ウォーム１０及びハスバ歯車１１を標準部品としつつ３組の歯車１２〜１７の変速比を歯数で調整することにより、出力軸３の位置を一定に保ちつつギヤードモータ１の減速比を変更することができる。また、第２〜第４変速段の調整時に軸芯２０〜２２の位置変更が必要な場合であっても、円盤状のプレート１８，１９に穿設される軸受固定用の穴位置を変更すれば良く、ギヤードモータ１の構成部品のうち最も型費が高いケース４は同一形状のまま多種の減速比に対応させることができる。
【００４７】
更に、ハスバ歯車１１と第２〜第４変速段を構成する３組の歯車１２〜１７と、各歯車１１〜１７が固設された軸芯２０〜２２及び出力軸３を支持するプレート１８，１９等で形成される歯車ユニット６を挿通可能な開口４ａがケース４に設けられているので、予め各部材の配置位置を調整して歯車ユニット６を形成した状態で、ケース４に収容することができる。よって、限られた作業スペースしかとれないケース４の収容空間４ａに個別に軸芯２０〜２２や歯車１１〜１７などを設ける場合に比較して組み付け時の作業性を向上することができる。
【００４８】
次に、図６を参照して、第２実施例の小型ウォーム併用ギヤードモータ（以下、ギヤードモータと略す）５０について説明する。図６は、第２実施例におけるギヤードモータ５０の展開断面図である。上述した第１実施例のギヤードモータ１は４つの変速段で構成されたのに対して、第２実施例のギヤードモータ５０は、第２軸芯２１に小歯車と大歯車を１つずつ追加して、５つの変速段で構成されたものである。以下、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００４９】
第２軸芯２１には、第２変速段の一部を構成する大歯車１３と第３減速段の一部を構成する小歯車１４とが一体となって回転可能に支持されると共に、その第２軸芯２１の軸方向に沿った収容空間４ｂの開口４ａ側（図６の右側）には、小歯車５３が第２軸芯２１に圧入と加締めとで固設されている。小歯車５３は、出力軸３に設けられた大歯車５４と共に第５変速段を構成するものであり、大歯車５４は、軸受２３ａに隣り合わせて配置されている。また、小歯車５３には、その収容空間４ｂの奥側（図６の左側）に向けて円筒状に突出して形成されており、その円筒状の部位に大歯車５２が固設されている。大歯車５２は、第３軸芯２２と一体的に回転する小歯車５１と共に第４変速段を構成する。更に、第１実施例のギヤードモータ１において第２軸芯２１及び出力軸３に設けられていたスペーサ２４ａ，２４ｄは、歯車の配置位置の変更により削除されており、また、第３軸芯２２に設けられていたスペーサ２４ｄは、軸方向の長さがスペーサ２４ｄより長く形成されたスペーサ５５ｄに変更されている。
【００５０】
このように、第２実施例のギヤードモータ５０は、第１実施例のギヤードモータ１に対して出力軸３と平行に設けられる軸芯（第２軸芯２１）に変速段を構成する歯車を追加したものであるので、入力軸を形成するウォーム１０と出力軸３との軸間距離をギヤードモータ１と同一に形成しつつより高い減速比を構成することができる。なお、軸芯に設ける歯車の数は、必ずしも２つの大歯車及び小歯車までとする必要はなく、３以上の大歯車及び小歯車を１の軸芯に設けて更に高い減速比を構成するものであっても良い。
【００５１】
次に、図７を参照して、第３実施例の小型ウォーム併用ギヤードモータ（以下、ギヤードモータと略す）６０について説明する。図７は、第３実施例におけるギヤードモータ６０の展開断面図である。上述した第１実施例のギヤードモータ１は４つの変速段で構成されたのに対して、第３実施例のギヤードモータ６０は、第１軸芯２０と出力軸３とにのみ歯車が設けられて、２つの変速段で構成されたものである。以下、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００５２】
プレート１８，１９には、第１軸芯２０と出力軸３とが支持されており、ギヤードモータ１に設けられた第２軸芯２１及び第３軸芯２２は設けられず、それら軸芯２１，２２に設けられていた歯車も設けられていない。出力軸３に設けられた大歯車６２には、第１軸芯２０に固設された小歯車６１が噛合し、その小歯車６１にハスバ歯車１１が固設されている。また、第１実施例のギヤードモータ１において出力軸３に設けられていたスペーサ２４ａは、歯車の配置位置の変更により、軸方向の長さがスペーサ２４ａより長く形成されたスペーサ６４ａに変更されている。
【００５３】
モータ２の回転トルクがウォーム１０に伝達されると、ウォーム１０がハスバ歯車１１を一定の減速比で回転させる。ハスバ歯車１１の回転と一体的に小歯車６１が回転し、その回転が小歯車６１と大歯車６２で構成される第２変速段の減速比に従って減速して出力軸３に伝達される。
【００５４】
このように、ギヤードモータ６０は、ギヤードモータ１に対して第２，第３軸芯２１，２２を削減して減速段を少なくしたので、入力軸を形成するウォーム１０と出力軸３との軸間距離をギヤードモータ１と同一にしつつ低減速比を構成することができる。
【００５５】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５６】
例えば、上記各実施例では、第１〜第３軸芯２０〜２２と、各軸芯２０〜２２にそれぞれ支持される各歯車１１〜１７と、各軸芯２０〜２２に挿通されるスペーサ２４ｂ〜２４ｆとが別部品で構成されているが、必ずしも別部品で形成する必要は無く、一体で形成されるものであっても良い。例えば、スペーサと軸芯とを一体で形成した軸部材に歯車を固設しても良く。或いは、スペーサと軸芯と歯車とを一体的に形成しても良い。
【００５７】
又、上記実施例では、各変速段を構成する小歯車１２，１４，１６，５１，５３，６１及び大歯車１３，１５，１７，５２，５４，６２を平歯車で形成したが、必ずしも各歯車を平歯車で形成する必要はなく、少なくとも一部の変速段を構成する各歯車をハスバ歯車で形成しても良く、全ての歯車をハスバ歯車で形成しても良い。ギヤードモータの駆動時に発生する音が小さくなり、音圧などの規制が設けられた部品に適したギヤードモータを提供することができる。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１記載の小型ウォーム併用ギヤードモータによれば、中間歯車によってウォームに噛合される第１歯車の回転力が所定の速比で出力軸に伝達されるので、モジュールや条数が一定に設定されたウォームを使用する場合であっても、中間歯車の速比を調整することにより、出力軸の位置を一定に保ちつつ減速比を変更することができるという効果がある。また、第１歯車と中間歯車とが支持部材によって支持されるので、減速比の変更時に中間歯車及び第１歯車の回転軸を移動させても歯車ユニットを収容する収容部材の形状は変更する必要がなく、収容部材の型費を低減してギヤードモータを低コストで製造することができる。更に、第１歯車と中間歯車と出力軸とを備えて構成された歯車ユニットが挿通可能な開口が収容部材に設けられているので、予め各部材の配置位置を調整して歯車ユニットを形成した状態で、収容部材に収容することができる。よって、限られた作業スペースしかとれない収容部材の収容空間に個別に中間歯車や第１歯車を設ける場合に比較して組み付け時の作業性を向上することができるという効果がある。
また、間座は、軸穴を中心に放射状に穿設された複数の固定穴を有するので、モータ軸を中心とした径方向の取付穴位置が異なる複数のモータに対して間座の固定穴を適合させることができる。また、第１の角度を隔てて配設された複数の第１固定穴と、その複数の第１固定穴の内の一の第１固定穴に対し、第２の角度を隔てて配設された複数の第２固定穴とが設けられているので、メーカや種類に応じて異なる角度で離間して配設された取付穴に間座を適合させることができる。このように、１の間座を複数種類のモータに適合させることができるので、回転数やトルクなどの仕様に基づいて決定される複数種類のモータの取付穴に合わせてわざわざ間座や収容部材に固定穴を設ける必要がなく、少ない部品種類にして型費を低減することができるという効果がある。
【００５９】
請求項２記載の小型ウォーム併用ギヤードモータによれば、請求項１記載の小型ウォーム併用ギヤードモータの奏する効果に加え、ウォームの進み角は、出力軸の回転に基づくウォームの回転を阻止する角度に設定されているので、モータの回転に依らずに出力軸が勝手に回転することを防止するセルフロック機構を形成することができる。
【００６０】
請求項３記載の小型ウォーム併用ギヤードモータによれば、請求項１又は２に記載の小型ウォーム併用ギヤードモータの奏する効果に加え、収容部材の開口側に設けられた一方のプレートが締結部材の係合部に係合されて収容部材に収容されているので、締結部材によって、一方のプレートを支持して歯車ユニットを形成させると共に歯車ユニットを収容部材に収容した状態を維持させることができる。よって、歯車ユニットを形成させるための部材と歯車ユニットを収容部材に収容させておくための部材とを別々に設ける場合に比較して、部品点数を低減することができ、低コストでギヤードモータを製造することができるという効果がある。
【００６１】
【００６２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における小型ウォーム併用ギヤードモータの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＡＢＣＤ−ＩＩ線における小型ウォーム併用ギヤードモータの展開断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における小型ウォーム併用ギヤードモータの断面図である。
【図４】モータとウォームとの連結部を断面視して示した図である。
【図５】図１の矢印Ｖ方向から見た間座を示した図である。
【図６】第２実施例における小型ウォーム併用ギヤードモータの展開断面図である。
【図７】第３実施例における小型ウォーム併用ギヤードモータの展開断面図である。
【符号の説明】
１，５０，６０小型ウォーム併用ギヤードモータ
２モータ
３出力軸
４ケース（収容部材）
４ａ開口
４ｂ収容空間
４ｅ段差部（対向部の一部）
５間座
５ａ軸穴
５ｂ〜５ｅ固定穴（第１固定穴、第２固定穴）
６歯車ユニット
１０ウォーム
１１ハスバ歯車（第１歯車）
１２，１４，１６，５１，５３，６１小歯車（中間歯車の一部）
１３，１５，１７，５２，５４，６２大歯車（中間歯車の一部）
１８プレート（支持部材の一部）
２５支柱（支持部材の一部）
２６固定ビス（締結部材）
２６ａビス部
２６ｂ頭部（係合部）
３１ｂ回転体
３１ｃ外輪（軸受部材）
３２ワッシャー（対向部の一部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a small worm combined geared motor capable of obtaining a wide range of reduction ratios at low cost while keeping the input / output shaft distance constant.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a geared motor in which a motor and a gear reducer are combined is used as a drive source for a paper feeding device such as a conveyor or an office machine provided in an electric device. Of these geared motors, those equipped with a worm gear have a low driving sound, and a large reduction ratio can be obtained with a small volume compared to the case where a gear reducer is constituted by a general spur gear or the like. Widely used.
[0003]
When manufacturing a geared motor having a worm gear, the number of worm modules and the number of strips are set to be constant in order to reduce the number of parts. For this reason, the reduction ratio of the geared motor is adjusted by changing the number of teeth of the worm wheel (or the helical gear) meshed with the worm. The number of teeth of the worm wheel is changed by changing the outer diameter thereof.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the outer diameter of the worm wheel is changed at the time of changing the reduction ratio, the inter-axis distance between the rotating shaft of the worm connected to the motor and the rotating shaft of the worm wheel will fluctuate. The worm wheel that constitutes the geared motor is generally pivotally supported by the case. When the distance between the worm and the worm wheel is changed as the reduction ratio is changed, the case supporting the worm wheel is set to the reduction ratio. There is a problem that the cost of the geared motor increases due to the mold cost of the case. In addition, in electrical equipment, in order to reduce the size of parts, there are many cases where there is not enough space for the arrangement of components, including geared motors. There is a problem in that the layout of peripheral parts needs to be changed, and the cost associated with the change in the reduction ratio increases.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a small worm combined geared motor capable of configuring a wide range of reduction ratios at low cost while maintaining a constant distance between input and output shafts. The purpose is that.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a small worm combined geared motor according to claim 1 is provided with a motor, a worm provided with a screw-like tooth profile on the outer periphery and connected to the motor, and the input through the worm. An output shaft that outputs the rotational force of the motor, and has a rotation shaft that intersects the rotation shaft of the worm in a step and is substantially parallel to the output shaft, and has a tooth profile that can mesh with the worm on the outer periphery. At least one set having a provided first gear and a rotation shaft substantially parallel to the first gear and having a tooth shape on the outer periphery to transmit the rotational force of the first gear to the output shaft at a predetermined speed ratio. An intermediate gear, a gear unit comprising a support member for supporting the intermediate gear and the first gear together with the output shaft, an opening through which the gear unit can be inserted, and the opening in succession to the opening. A housing member and a car unit and the accommodation space for accommodating the worm is formed, is bored radially about shaft holes are formed in a single plate through which the rotation shaft of the motor and the shaft hole For fixing the motor A plurality of fixing holes and a spacer fixed to the housing member, wherein the plurality of fixing holes provided in the spacer have a first angle along a circumferential direction centering on the shaft hole. A plurality of first fixing holes disposed apart from each other, and one first fixing hole among the plurality of first fixing holes, along the circumferential direction centered on the shaft hole. The first fixing holes are formed by a plurality of second fixing holes that are spaced apart from each other by a second angle different from the first angle at which the first fixing holes are disposed.
[0007]
According to the small worm combined geared motor according to the first aspect, the rotational force of the motor is transmitted to the first gear provided on the outer periphery with a tooth shape that can mesh with the worm via the worm connected to the motor. Further, after being converted to a predetermined speed ratio by the intermediate gear, it is outputted from the output shaft. Here, the gear unit is unitized with the intermediate gear, the first gear, and the output shaft supported by the support member. The unitized gear unit is inserted into the opening of the housing member and disposed in the housing space.
[0008]
The small worm combined geared motor according to claim 2 is the small worm combined geared motor according to claim 1, wherein the advance angle of the worm is set to an angle that prevents the rotation of the worm based on the rotation of the output shaft. Yes.
[0009]
The small worm combined geared motor according to claim 3 is the small worm combined geared motor according to claim 1 or 2, wherein the support member has a shaft on which the first gear and the intermediate gear are provided as an axis of the output shaft. A pair of plates formed in a pair of plates sandwiched from both end sides along the direction, and the accommodation through the at least one plate provided on the opening side of the accommodation member among the pair of plates There is provided a fastening member having a screw part screwed to the member and an engaging part that protrudes outward from the screw part in the axial direction of the screw part and engages with the one plate.
[0010]
[0011]
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing an appearance of a small worm combined geared motor (hereinafter abbreviated as a geared motor) 1 of the present invention. In FIG. 1, for easy understanding, the helical gear 11 meshed with the worm 10, the small gears 12, 14, 16 and the large gears 13, 15, 17 formed by a plurality of spur gears are The pitch circle is indicated by a two-dot chain line. Moreover, each point shown by A to D in the figure is an axial view of a virtual line indicating the rotation axis of the gears 11 to 17.
[0013]
The geared motor 1 is a device that amplifies the rotational torque supplied from the motor 2 and outputs the amplified torque from the output shaft 3. The geared motor 1 includes a case 4, and a motor 2 that supplies a rotational torque for rotating the output shaft 3 is fixed to a side surface of the case 4 via a spacer 5 with screws. Note that a worm 10 described later is provided on the motor shaft 2 a protruding from the motor 2.
[0014]
The case 4 is provided with a circular opening 4a in front view, and a concave accommodation space 4b (see FIG. 2) is formed continuously from the opening 4a on the back side of the opening 4a. In the accommodation space 4b, a gear unit 6 (see FIG. 2) configured by including a plurality of gears 11 to 17, an output shaft 3, and the like is disposed, and the mouth side of the opening 4a (in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1) A lid 7 having a hole through which the output shaft 3 is inserted on the front side and having the same outer shape as the opening 4a is press-fitted into the opening 4a.
[0015]
Around the opening 4 a of the case 4, three bolt holes 4 c for attaching the geared motor 1 to the counterpart part are provided. The bolt hole 4c extends in the same direction as the output shaft 3, and a mounting surface formed perpendicular to the output shaft 3 is arranged to face the mounting surface of the mating component, and is screwed to the mating component. It is attached to the bolt hole with three bolts. The relative position of the output shaft 3 with respect to the bolt hole 3c is preferably the same even when the reduction ratio is changed in the product development stage. In the geared motor 1, a plurality of gears provided in the gear unit 6 are used. By changing the speed ratio of 11 to 17, the relative position of the output shaft 3 with respect to the bolt hole 3c can be fixed at a fixed position.
[0016]
Next, the gear unit 6 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a developed sectional view of the geared motor 1 cut along the line II-ABCD-II in FIG. 3 is a cross-sectional view of the geared motor 1 taken along the line III-III in FIG. In FIG. 3, for easy understanding of the drawing, the motor 2, the worm 10, the helical gear 11, and the like arranged on the back side from the cross section are omitted.
[0017]
As shown in FIG. 2, the gear unit 6 is connected to a pair of plates 18 and 19 that are disposed facing each other in the housing space 4 b of the case 4, and the pair of plates 18 and 19 that are separated from each other by a predetermined distance. A cylindrical support column 25 (see FIG. 3) is provided. The pair of plates 18 and 19 are formed in a substantially disc shape so that a constant gap is provided on the outer periphery with respect to the opening 4a of the case 4 in a front view. The pair of plates 18 and 19 are rotatably supported by the output shaft 3 so as to be orthogonal to each other, and the first to third shaft cores 20 to 22 are pivotally supported substantially parallel to the output shaft 3. . Further, a hole is provided in the upper portion of one plate 18 disposed on the back side of the accommodation space 4b, and the gear unit 6 is fitted by fitting the hole into a protrusion 4d protruding from the case 4. Is disposed at a predetermined position in the accommodation space 4b. The output shaft 3 and the first to third shaft cores 20 to 22 are inserted and supported through cylindrical bearings 23a to 23h press-fitted into the plates 18 and 19, respectively. The resistance during rotation is reduced.
[0018]
As shown in FIG. 3, the column 25 is a cylindrical member provided between the two plates 18 and 19, and the plates 18 and 19 are press-fitted and supported at both ends thereof. The support columns 25 are arranged at substantially the same positions as the three fixing screws 26 for fixing the gear unit 6 in a front view (see FIG. 1), and are approximately equal to three positions along the outer edge portions of the plates 18 and 19. They are provided at intervals. A pair of plates 18 and 19 support the first to third shaft cores 20 to 22 from both end sides (left and right sides in FIG. 3) along the axial direction of the output shaft 3 by the support columns 25 provided at these three locations. Arranged at a predetermined position, the gear unit 6 is formed.
[0019]
As shown in FIG. 3, a fixing screw 26 for fixing the gear unit 6 to the case 4 is inserted on the inner surface side of the support column 25. The fixed screw 26 is formed in a cylindrical shape disposed on the inner surface side of the support column 25, and has a screw part 26a having a thread formed on the tip side (left side in FIG. 3) and the other end side of the screw part 26a. A head 26b formed on the right side of FIG. 3 and having a diameter larger than that of the screw portion 26 and engaging the outer surface side of the plate 19 (right side of FIG. 3).
[0020]
When the tip of the screw part 26 a of the fixing screw 26 is screwed to the case 4, the relative position of the fixing screw 26 with respect to the case 4 is determined. The head 19 b of the fixed screw 26 whose relative position is determined is engaged with the outer surface side of the plate 19, so that the relative position of the plate 19 with respect to the case 4 is restricted. For this reason, the plate 19 does not move to the opening 4a side of the case 4, and the gear unit 6 is formed by supporting the pair of plates 18 and 19 so as not to be separated by using the fixing screw 26 and the gear unit. 6 can be maintained in the case 4. The fixing screw 26 does not necessarily have to pass through the support column 25 and the plates 18 and 19, and may be fixed to the case body 4 through only the plate 19. That is, the fixing screw only needs to restrict the movement of the plate 19 from the accommodation space 4b toward the opening 4a.
[0021]
As shown in FIG. 2, the output shaft 3 supported by the plates 18 and 19 is a substantially columnar member having one end protruding outward from the lid 7. The output shaft 3 is supported on the plates 18 and 19 via bearings 23 a and 23 b. It is pivotally supported. Further, the end portion of the output shaft 3 provided in the accommodation space 4b is formed in a stepped shape having a small-diameter portion, and the small-diameter end portion comes into contact with the cylindrical bearing 23b to the inner side of the accommodation space 4b. Movement is restricted. In addition, a large gear 17 formed of an external gear having a plurality of teeth provided on the outer periphery is fixed at a substantially central portion of the output shaft 3, and constitutes the final gear stage of the gear unit 6. Yes.
[0022]
Further, a cylindrical spacer 24a is inserted into the output shaft 3 on the opening 4a side (the right side in FIG. 2) of the accommodating space 4b from the position where the large gear 17 is disposed, and this spacer 24a is connected to the large gear 17 and the bearing 23. The movement of the large gear 17 (output shaft 3) toward the opening 4a is restricted.
[0023]
The first to third shaft cores 20 to 22 are provided with helical gears 11, small gears 12, 14, 16 and large gears 13, 15, 17, and the gears 11-17 together with the worm 10 perform the first shift. There are four shift speeds from the first speed to the fourth speed. The rotational torque of the motor 2 input from the worm 10 by the first to fourth shift stages is amplified and output from the output shaft 3. In addition, the 1st-3rd axial cores 20-22 were arrange | positioned at the one end side along the axial direction of the small gears 12, 14, 16 fixed to each axial core 20-22, or the both ends side. The arrangement positions in the axial direction are determined by the cylindrical spacers 24b to 24f. In the first embodiment, the small gears 12, 14, and 16 are press-fitted and caulked to be fixed to the first to third shaft cores so that no deviation or the like occurs.
[0024]
Here, the first to fourth shift speeds will be specifically described. The first gear position is provided at the tip of the motor shaft 2a, the worm 10 having a screw-like tooth profile on the outer periphery thereof, and the first shaft core 20 provided at the first shaft core 20 perpendicular to the axial direction of the worm 10 to provide the worm 10 And a helical gear 11 provided on the outer periphery thereof. The advance angle of the worm 10 is set to about 6 degrees. Due to the frictional resistance of the tooth surfaces of the helical gear 11 and the worm 10, the worm 10 cannot be turned from the rotation of the helical gear 11 (self-tightening). Lock).
[0025]
The advance angle of the worm 10 is not necessarily 6 degrees, but is preferably set within a range of approximately 2 degrees to approximately 6 degrees when self-locking is performed. On the other hand, the advance angle of the worm 10 may be increased so that self-locking does not occur. When setting so as not to cause self-locking, it is preferable that the advance angle of the worm is approximately 6.5 degrees or more. Since the output shaft 3 can be operated directly, the position adjustment when the output shaft 3 is assembled to the mating part can be facilitated, and the power transmission efficiency is increased as the advance angle of the worm increases. Can be made.
[0026]
Also, for worm and helical gears, a combination of worms and helical gears close to the desired advance angle is selected as necessary by setting multiple types of combinations with worm advance angles set at regular intervals as standard parts. May be used. For example, the worm advance angle may be set every 2 degrees, and the worm and helical gears set at 4 degree, 6 degree, and 8 degree advance angles may be used as standard parts. By setting standard parts, it is possible to manufacture a geared motor adapted to various required specifications at a low cost while suppressing an increase in the types of parts.
[0027]
The worm 10 may be a cylindrical worm having an outer peripheral surface formed in a columnar shape, or a drum-shaped worm formed in a drum shape. Further, as a gear meshed with the worm 10, a worm wheel in which a concave groove is formed along the circumferential direction may be used instead of the helical gear 11.
[0028]
The second shift stage is meshed with the first small gear 12 fixed to the first shaft 12 and the second small shaft 12 fixed to the first shaft core 20 so as to be rotatable integrally with the helical gear 11. The first large gear 13 is configured in combination. The third shift stage is fixed to the second small gear 14 fixed to the second shaft core 21 and fixed to the third shaft core 22 so as to be rotatable integrally with the first large gear 13 constituting the second shift stage. The second small gear 14 is engaged with the second large gear 15 to be combined.
[0029]
The fourth speed, which is the final speed, is connected to the third small gear 16 fixed to the third shaft core 22 so as to be rotatable integrally with the second large gear 15 constituting the third speed, and to the output shaft 3. It is configured by a combination with a third large gear 17 that is fixed and meshes with the third small gear 16.
[0030]
As described above, the geared motor 1 is provided with three sets of gears 12 to 17 constituting the second to fourth gears in addition to the worm 10 and the helical gear 11 constituting the first gear. Therefore, the reduction ratio of the geared motor 1 is changed while keeping the position of the output shaft 3 constant by adjusting the gear ratio of the three sets of gears 12 to 17 with the number of teeth while using the worm 10 and the helical gear 11 as standard parts. can do.
[0031]
Next, a support structure for the worm 10 coupled to the motor 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the connecting portion between the motor and the worm. In FIG. 4, the gear unit 6 is omitted for easy understanding of the drawing.
[0032]
A worm 10 is connected and fixed to the front end portion of the motor shaft 2a so that the rotation shaft coincides with the motor shaft 2a. The worm 10 is provided with a screw-like tooth profile on the outer periphery on the side away from the motor 2. Moreover, the outer periphery on the side close to the motor 2 is formed smoothly, and a rolling bearing 31 is provided on the outer side.
[0033]
The rolling bearing 31 is a general deep groove ball bearing, and has an inner ring 31a formed in an annular shape and fixed to the outer surface of the worm 10, and a plurality of balls formed in a spherical shape so as to be rotatable along the outer peripheral surface of the inner ring 31a. A rotating body 31b and an outer ring 31c disposed outside the rotating body 31b and rotatably connected to the inner ring 31a are provided. In the rolling bearing 31, even when the outer ring 31 c is in contact with the case 4 or a part of the motor 2, the inner ring 31 a can be rotated with little resistance by the rotation of the rotating body 31 b.
[0034]
A motor shaft hole 4e formed in a stepped cylindrical shape is provided on one side surface of the case 4 to which the motor 2 is fixed, and the worm 10 and the rolling bearing 31 are disposed inside the motor shaft hole 4e. Has been. Only the outer ring 31c of the rolling bearing 31 is opposed to the stepped portion 4f of the motor shaft hole 4e along the axial direction of the worm 10. That is, the height of the stepped portion 4f provided in the motor shaft hole 4e is formed so as to face the outer ring 31c of the rolling bearing 31 and not to the inner ring 31a. For this reason, when the worm 10 is separated from the motor 2 along the axial direction, the outer ring 31c abuts on the stepped portion 4f and the movement of the worm 10 is restricted.
[0035]
Further, an annular washer 32 made of steel is disposed between the rolling bearing 31 and the motor 2 on the motor 2 side from the rolling bearing 31. The washer 32 is formed with a width substantially equal to the height of the stepped portion 4f of the motor shaft hole 4e, and only the outer ring 31c of the rolling bearing 31 is opposed to the stepped portion 4f. For this reason, when the worm 10 approaches the motor 2 side along the axial direction, the outer ring 31c contacts the washer 32 and the movement of the worm 10 is restricted.
[0036]
Here, in general, the motor is easily damaged when a force along the axial direction of the motor shaft is input, and it is preferable to reduce the input load along the axial direction. However, in a geared motor using a worm gear, the rotational force transmitted from the worm to the helical gear or the like is converted in direction and is along the axial direction of the worm. Since the force (thrust) along the axial direction of the worm is applied to the worm as a direct reaction force, the required performance of the motor used for the geared motor having the worm gear is increased, and an expensive motor must be used. There wasn't.
[0037]
As a method of dealing with this problem, it is possible to reduce the input load to the motor by providing a member that restricts the movement of the worm in the axial direction. However, the rotational torque input from the motor tends to be lost, and the rotation of the motor There was a problem that the output efficiency against the decrease. Further, since the meshing between the worm and the helical gear has a high contact force and a thrust is applied to the shaft of the motor, the output efficiency of the motor is remarkably lowered and the life of the motor is remarkably shortened.
[0038]
On the other hand, the geared motor 1 has an axial direction (thrust) applied to the motor shaft 2a connected to the worm 10 by the outer ring 31c of the rolling bearing 31 connected to the worm 10 coming into contact with the stepped portion 4e or the washer 32. Direction) force can be reduced. Therefore, a low-performance and inexpensive motor 2 can be used for the geared motor 1. Further, since the outer ring 31c is rotatably connected to the worm 10 via the rotating body 31b, the rotation loss of the worm 10 in a state where the movement of the outer ring 31c is restricted by the stepped portion 4e or the washer 32 is reduced. The rotation of the motor 2 can be transmitted to the output shaft 3 with higher efficiency.
[0039]
The rolling bearing 31 does not necessarily have to be a deep groove ball bearing, and may be any bearing that does not cause rotational friction even when it receives a thrust load parallel to the rotating shaft. For example, a radial bearing such as a cylindrical roller bearing may be used, or a generally used thrust bearing may be used. The washer 32 is not necessarily provided, and the spacer 5 and a part of the motor 2 may be opposed to the outer ring 31c of the rolling bearing 31 to restrict the movement of the outer ring 31c.
[0040]
Next, the spacer 5 that connects the motor 2 and the case 4 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 5 is a view showing the spacer 5 as seen from the direction of the arrow V in FIG.
[0041]
As shown in FIG. 4, mounting holes for fixing the position of the motor 2 are provided in the motor 2 at two locations, upper and lower, with the motor shaft 2 as the center. The motor 2 is fixed to the spacer 5 by screwing a fixing screw 27 for fixing the motor 2 into the mounting hole.
[0042]
The spacer 5 is formed of a single metal plate in a substantially rectangular shape, and is a member for fixing various motors to the case 4. As shown in FIG. 5, the spacer 5 is provided with fixing holes 5f through which fixing screws 28 for fixing the spacer 5 to the case 4 are inserted at four corners along the outer edge, and at a substantially central portion thereof. A shaft hole 5 a through which the motor shaft 2 is inserted is provided.
[0043]
As shown in FIG. 5, fixing holes 5 b and 5 c that are pierced radially around the shaft hole 5 a are provided at two locations in the upper and lower portions around the shaft hole 5 a of the spacer 5. The fixing holes 5b and 5c are for fixing the motor 2 and the spacer 5. The mounting holes provided in the motor 2 are generally arranged at substantially equal intervals around the shaft hole 5a at a predetermined angle along the circumferential direction, and the distance from the shaft hole 5a according to the capacity of the motor. Are formed differently. That is, a motor with a larger capacity is provided with a mounting hole at a position away from the shaft hole 5a, and a motor with a smaller capacity is provided with a mounting hole at a position closer to the shaft hole 5a. In the spacer 5 of this embodiment, the fixing holes 5b and 5c are formed radially with the shaft hole 5a as the center, so that the spacer 5 can be adapted to various motors regardless of the capacity. it can.
[0044]
Further, the spacer 5 is provided with fixing holes 5d and 5e at two positions separated from the fixing hole 5b by an angle of about 120 degrees along the circumferential direction centering on the shaft hole 5a. That is, around the shaft hole 5a, the fixing holes 5b and 5c are provided at two places separated by an angle of about 180 degrees, and the fixing holes 5b, 5d and 5e are formed at three places separated by an angle of about 120 degrees. It is provided. Depending on the manufacturer and type, the mounting holes of the motor 2 are not necessarily arranged at two positions separated by an angle of about 180 degrees, but may be arranged at different angles. The spacer 5 may be a motor having a mounting hole at a position separated by an angle of about 180 degrees relative to the motor shaft, or a motor having a mounting hole at a position separated by an angle of about 120 degrees. The spacer 5 can be adapted.
[0045]
In this way, since one spacer can be adapted to various types of motors, it is not necessary to bother to provide fixing holes according to the mounting holes of a plurality of types of motors determined based on specifications such as a reduction ratio, The mold cost can be reduced by reducing the number of parts. In addition, the arrangement | positioning space | interval of the fixing hole provided in the spacer 5 is not necessarily limited to 120 degree | times and 180 degree | times, You may set to another angles, such as 60 degree | times and 90 degree | times.
[0046]
As described above, the geared motor 1 is provided with the three sets of gears 12 to 17 constituting the second to fourth gears in addition to the worm 10 and the helical gear 11 constituting the first gear. The gear ratio of the geared motor 1 is changed while keeping the position of the output shaft 3 constant by adjusting the gear ratio of the three sets of gears 12 to 17 with the number of teeth while using the worm 10 and the helical gear 11 as standard parts. be able to. Even if the position of the shaft cores 20 to 22 needs to be changed when adjusting the second to fourth gears, the position of the bearing fixing hole formed in the disk-shaped plates 18 and 19 can be changed. The case 4 having the highest mold cost among the components of the geared motor 1 can be made to correspond to various reduction ratios with the same shape.
[0047]
Furthermore, the helical gear 11 and the three sets of gears 12 to 17 constituting the second to fourth gears, the shaft cores 20 to 22 to which the gears 11 to 17 are fixed, and the plate 18 for supporting the output shaft 3; Since the opening 4a through which the gear unit 6 formed of 19 or the like can be inserted is provided in the case 4, the gear unit 6 can be accommodated in the case 4 in a state in which the arrangement position of each member is adjusted in advance. Can do. Therefore, the workability at the time of assembling can be improved as compared with the case where the shaft cores 20 to 22 and the gears 11 to 17 are individually provided in the housing space 4a of the case 4 which can take up a limited work space.
[0048]
Next, a small worm combined geared motor (hereinafter abbreviated as a geared motor) 50 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a developed cross-sectional view of the geared motor 50 in the second embodiment. The geared motor 1 of the first embodiment described above is configured with four shift stages, whereas the geared motor 50 of the second embodiment adds a small gear and a large gear to the second shaft 21 one by one. Thus, it is composed of five shift speeds. In the following, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and only different parts are described.
[0049]
A large gear 13 that forms part of the second gear stage and a small gear 14 that forms part of the third speed reduction stage are integrally supported on the second shaft 21 so as to be rotatable. On the opening 4a side (right side in FIG. 6) of the accommodation space 4b along the axial direction of the second shaft core 21, a small gear 53 is fixed to the second shaft core 21 by press fitting and caulking. The small gear 53 constitutes the fifth shift stage together with the large gear 54 provided on the output shaft 3, and the large gear 54 is disposed adjacent to the bearing 23a. Further, the small gear 53 is formed so as to project in a cylindrical shape toward the back side (left side in FIG. 6) of the accommodation space 4b, and the large gear 52 is fixed to the cylindrical portion. The large gear 52 constitutes the fourth shift stage together with the small gear 51 that rotates integrally with the third shaft core 22. Furthermore, the spacers 24a and 24d provided on the second shaft core 21 and the output shaft 3 in the geared motor 1 of the first embodiment are deleted by changing the arrangement position of the gears, and the third shaft core 22 is removed. The spacer 24d provided in is changed to a spacer 55d formed so that its axial length is longer than that of the spacer 24d.
[0050]
As described above, the geared motor 50 according to the second embodiment includes a gear that constitutes a gear stage on the shaft core (second shaft core 21) provided in parallel with the output shaft 3 with respect to the geared motor 1 according to the first embodiment. Since this is added, a higher reduction gear ratio can be configured while the inter-shaft distance between the worm 10 forming the input shaft and the output shaft 3 is made the same as that of the geared motor 1. The number of gears provided on the shaft core is not necessarily limited to two large gears and small gears, and three or more large gears and small gears are provided on one shaft core to constitute a higher reduction ratio. It may be.
[0051]
Next, a small worm combined geared motor (hereinafter abbreviated as a geared motor) 60 according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a developed sectional view of the geared motor 60 in the third embodiment. The geared motor 1 of the first embodiment described above is configured with four shift stages, whereas the geared motor 60 of the third embodiment is provided with gears only on the first shaft core 20 and the output shaft 3. Thus, it is composed of two gear positions. In the following, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and only different parts are described.
[0052]
The plates 18 and 19 support the first shaft core 20 and the output shaft 3, and the second shaft core 21 and the third shaft core 22 provided in the geared motor 1 are not provided. , 22 is not provided. The small gear 61 fixed to the first shaft core 20 meshes with the large gear 62 provided on the output shaft 3, and the helical gear 11 is fixed to the small gear 61. In addition, the spacer 24a provided on the output shaft 3 in the geared motor 1 of the first embodiment is changed to the spacer 64a that is longer in the axial direction than the spacer 24a by changing the arrangement position of the gears. Yes.
[0053]
When the rotational torque of the motor 2 is transmitted to the worm 10, the worm 10 rotates the helical gear 11 with a constant reduction ratio. The small gear 61 rotates integrally with the rotation of the helical gear 11, and the rotation is decelerated according to the reduction ratio of the second gear stage constituted by the small gear 61 and the large gear 62 and transmitted to the output shaft 3.
[0054]
Thus, since the geared motor 60 reduces the speed reduction stage by reducing the second and third shaft cores 21 and 22 with respect to the geared motor 1, the shaft of the worm 10 and the output shaft 3 forming the input shaft is reduced. The reduction speed ratio can be configured while the distance between the gears is the same as that of the geared motor 1.
[0055]
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be easily made without departing from the spirit of the present invention. Can be inferred.
[0056]
For example, in the above embodiments, the first to third shaft cores 20 to 22, the gears 11 to 17 supported by the shaft cores 20 to 22, and the spacer 24b inserted through the shaft cores 20 to 22, respectively. 24 f are configured as separate parts, but they are not necessarily formed as separate parts, and may be formed integrally. For example, a gear may be fixed to a shaft member in which a spacer and a shaft core are integrally formed. Alternatively, the spacer, the shaft core, and the gear may be integrally formed.
[0057]
Further, in the above embodiment, the small gears 12, 14, 16, 51, 53, 61 and the large gears 13, 15, 17, 52, 54, 62 constituting each gear stage are formed by spur gears. The gears need not be spur gears, and each gear constituting at least a part of the gears may be formed by a helical gear, or all the gears may be formed by a helical gear. A sound generated when the geared motor is driven is reduced, and a geared motor suitable for a part provided with a restriction such as a sound pressure can be provided.
[0058]
【The invention's effect】
According to the small worm combined geared motor according to claim 1, since the rotational force of the first gear meshed with the worm by the intermediate gear is transmitted to the output shaft at a predetermined speed ratio, the module and the number of strips are set constant. Even when the worm is used, there is an effect that the speed reduction ratio can be changed while keeping the position of the output shaft constant by adjusting the speed ratio of the intermediate gear. In addition, since the first gear and the intermediate gear are supported by the support member, it is necessary to change the shape of the housing member that houses the gear unit even if the rotation shafts of the intermediate gear and the first gear are moved when the reduction ratio is changed. Therefore, the geared motor can be manufactured at a low cost by reducing the mold cost of the housing member. Furthermore, since the accommodation member is provided with an opening through which the gear unit configured with the first gear, the intermediate gear, and the output shaft can be inserted, the gear unit is formed by adjusting the arrangement position of each member in advance. In the state, it can be accommodated in the accommodating member. Therefore, there is an effect that the workability at the time of assembling can be improved as compared with the case where the intermediate gear and the first gear are individually provided in the housing space of the housing member that can take up a limited work space.
Further, since the spacer has a plurality of fixing holes that are formed radially around the shaft hole, the fixing hole of the spacer is fixed to a plurality of motors that have different mounting hole positions in the radial direction around the motor shaft. Can be adapted. In addition, a plurality of first fixing holes disposed at a first angle and one first fixing hole among the plurality of first fixing holes are disposed at a second angle. Further, since the plurality of second fixing holes are provided, the spacer can be fitted to the mounting holes that are spaced apart at different angles depending on the manufacturer and type. In this way, since one spacer can be adapted to a plurality of types of motors, both spacers and housing members are purposely adapted to the mounting holes of a plurality of types of motors determined based on specifications such as rotation speed and torque. There is no need to provide a fixing hole in the case, and there is an effect that the mold cost can be reduced by using a small number of parts.
[0059]
According to the small worm combined geared motor according to claim 2, in addition to the effect of the small worm combined geared motor according to claim 1, the advance angle of the worm is set to an angle that prevents the rotation of the worm based on the rotation of the output shaft. Since it is set, it is possible to form a self-locking mechanism that prevents the output shaft from rotating freely without depending on the rotation of the motor.
[0060]
According to the small worm combined geared motor according to claim 3, in addition to the effect of the small worm combined geared motor according to claim 1 or 2, one plate provided on the opening side of the housing member is engaged with the fastening member. Since the engaging member is engaged and accommodated in the accommodating member, the fastening member can support the one plate to form the gear unit and maintain the gear unit accommodated in the accommodating member. Therefore, compared with the case where the member for forming the gear unit and the member for storing the gear unit in the housing member are provided separately, the number of parts can be reduced, and the geared motor can be manufactured at low cost. There is an effect that it can be manufactured.
[0061]
[0062]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a small worm combined geared motor in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a developed cross-sectional view of a small worm combined geared motor taken along line II-ABCD-II in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a small worm combined geared motor taken along line III-III in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a connecting portion between a motor and a worm.
5 is a diagram showing a spacer as viewed from the direction of arrow V in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a developed cross-sectional view of a small worm combined geared motor in a second embodiment.
FIG. 7 is a developed cross-sectional view of a small worm combined geared motor in a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1,50,60 Geared motor with small worm
2 Motor
3 Output shaft
4 Case (housing member)
4a opening
4b accommodation space
4e Stepped part (part of the facing part)
5 spacer
5a Shaft hole
5b to 5e fixing holes (first fixing hole, second fixing hole)
6 Gear unit
10 Warm
11 Hasuba gear (first gear)
12, 14, 16, 51, 53, 61 Small gear (part of intermediate gear)
13, 15, 17, 52, 54, 62 Large gear (part of intermediate gear)
18 Plate (part of support member)
25 Prop (part of support member)
26 Fixing screw (fastening member)
26a Screw part
26b Head (engagement part)
31b Rotating body
31c Outer ring (bearing member)
32 washer (part of the opposite part)

Claims

In a small worm combined geared motor comprising a motor, a worm provided with a screw-like tooth profile on the outer periphery and coupled to the motor, and an output shaft for outputting the rotational force of the motor input via the worm,
A first gear having a rotational axis that intersects the rotational axis of the worm in a stepwise manner and substantially parallel to the output shaft, and has a tooth profile that can be meshed with the worm on the outer periphery;
At least one set of intermediate gears having a rotation shaft substantially parallel to the first gear and having a tooth shape on the outer periphery to transmit the rotational force of the first gear to the output shaft at a predetermined speed ratio;
A gear unit comprising a support member supporting the intermediate gear and the first gear together with the output shaft;
An accommodation member in which an opening through which the gear unit can be inserted and an accommodation space for accommodating the gear unit and the worm are formed continuously from the opening;
A shaft hole formed by a single plate and having a shaft hole through which the rotation shaft of the motor is inserted, and a plurality of fixing holes that are radially drilled around the shaft hole and fixed to the motor, are fixed to the housing member. With a spacer
The plurality of fixing holes provided in the spacer include a plurality of first fixing holes disposed at a first angle along a circumferential direction centered on the shaft hole, and a plurality of the first fixing holes. A second angle different from the first angle at which the first fixing hole is disposed along a circumferential direction centering on the shaft hole is separated from one first fixing hole of the one fixing hole. A small worm combined geared motor characterized in that it is formed with a plurality of second fixing holes that are spaced apart from each other.

The small worm combined geared motor according to claim 1, wherein the advance angle of the worm is set to an angle that prevents the rotation of the worm based on the rotation of the output shaft.

The support member includes a pair of plates formed in a pair of plates that sandwich a shaft on which the first gear and the intermediate gear are provided from both ends along the axial direction of the output shaft,
A screw portion that passes through at least one of the pair of plates provided on the opening side of the housing member and is screwed to the housing member, and is outward from the screw portion in the axial direction of the screw portion. The small worm combined geared motor according to claim 1, further comprising a fastening member that protrudes and engages with the one plate.