JP4450723B2

JP4450723B2 - 歯車列及び駆動装置

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Publication number: JP4450723B2
Application number: JP2004323707A
Authority: JP
Inventors: 晃小池; 久幸宮島
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
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Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2010-04-14
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Description

本発明は、歯車列及び歯車列を備えた駆動装置に関するものである。

特開平１０−１６９７２６号公報には、被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持された第１の軸と、第１の軸に固定された第１の歯車と、被固定部に固定された第２の軸と、第２の軸に一対のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて第１の歯車と噛み合う第２の歯車とを含む歯車列を備えた歯車装置が示されている。
特開平１０−１６９７２６号公報

歯車列を用いた駆動装置では、用途によっては、ボール・ベアリングの数を減らしたり、駆動装置の小型化が求められている。特に歯車列を構成する歯車が支持された複数の軸が並ぶ方向と直交する方向（軸の軸線方向）の厚み寸法を、できるだけ小さくすることが求められている。しかしながら、従来の歯車列を用いた駆動装置では、ボール・ベアリングの数を減らすこと、また駆動装置の厚み寸法を小さくすることには限界があった。

本発明の目的は、ボール・ベアリングの数を減らすことができる歯車列を提供することにある。

また本発明の他の目的は、上記目的を達成することができて、しかも歯車列を用いた駆動装置の全体の厚み寸法を小さくすることができる歯車列を提供することにある。

本発明の他の目的は、部品点数を少なくできる歯車列及び駆動装置を提供することにある。

本発明の歯車列は、第１の軸，第１の歯車及び第１の予圧機構と、第２の軸及び第２の歯車と、第３の軸，第２の一対のボール・ベアリング，第３の歯車及び第２の予圧機構とを含んでいる。第１の軸は、被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持されている。第１の歯車は、第１の軸に固定されている。第１の予圧機構は、第１の一対のボール・ベアリングを第１の軸の軸線方向に予圧している。

また第２の軸は、被固定部に固定されている。そして第２の歯車は、第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されており、第１の歯車と噛み合っている。

さらに第３の軸は、被固定部に固定されている。そして第２の一対のボール・ベアリングは、第３の軸に取り付けられている。第３の歯車は、第２の一対のボール・ベアリングによって第３の軸を中心として回転する回転体に設けられており、第２の歯車と噛み合っている。第２の予圧機構は、第２の一対のボール・ベアリングを第３の軸の軸線方向に予圧している。

なお、ここでいう「歯車」は、種々の態様のものを採用できる。例えば、径寸法が異なるまたは歯数が異なる２つのギア部を備え、２つのギア部が他の２つの歯車とそれぞれ噛み合うタイプの歯車でもよいし、１つのギア部を備えて、この１つのギア部が他の２つの歯車のギア部と異なる位置において噛み合う典型的な歯車でもよい。例えば、第２の歯車が径寸法が異なる２つのギア部を備えている場合は、一方のギア部が第１の歯車と噛み合い、他方のギア部が第３の歯車と噛み合うことになる。また、第２の歯車が１つのギア部を備えている場合は、１つのギア部が異なる位置において第１の歯車及び第３の歯車の両方と噛み合うことになる。また「被固定部」とは、例えば、歯車列が収納されるケースの一部を構成する壁部である。また軸がモータの軸であるとすると、モータのハウジングも「被固定部」を構成する。したがって「被固定部」が、共通の構造体である必要はない。なお本発明の歯車列の前段または後段に、さらに１以上の歯車が存在してもよいのは勿論である。言い換えると、本発明の歯車列は、それ自体で完成した歯車列を構成してもよいが、本発明の歯車列が大規模な歯車列の一部を構成するものでもよい。

本発明の歯車列では、第１及び第２の一対のボール・ベアリングがそれぞれ取り付けられた第１及び第３の軸の軸線方向に、第１及び第２の対のボール・ベアリングをそれぞれ予圧する第１及び第２の予圧機構を有しているので、第１及び第２の一対のボール・ベアリングでは、それらのベアリングを構成する外輪と内輪との間に軸線方向に大きな振動が発生するのが防止される。その結果、第１の軸と第１の歯車とが被固定部に対して軸線方向に振動するのが抑制され、また第３の軸と第３の歯車とが被固定部に対して軸線方向に振動するのが抑制される。そのため、第１及び第３の歯車と噛み合う第２の歯車は、１個だけのボール・ベアリングにより第２の軸に回転自在に支持されていても、第１及び第３の歯車との噛み合いにより第２の歯車の第２の軸の軸線方向への動きが規制された状態に置かれる。その結果、第２の歯車を第２の軸に回転自在に支持するために用いるボール・ベアリングの数を減らすことができる。またボール・ベアリングが１個になった分、第２の軸の軸線方向の寸法を第１及び第３の軸の軸線方向の寸法よりも小さくすることができ、第２の歯車を配置するために必要とされる領域の厚み寸法（軸線方向寸法）を従来よりも小さくすることができる。その結果、その領域に対応する位置に、第１の軸または第３の軸に取り付けられる部品の一部を配置することが可能になり、この歯車列を用いた駆動装置の厚み寸法（第１乃至第３の軸線方向の寸法）を、小さくすることができる。

第２の歯車を第２の軸に１個のボール・ベアリングだけで回転自在に支持するための構造は、上記限定されるものではない。

上記本発明の構造では、回転を伝達する順番に配置された第１〜第３の歯車をそれぞれ支持する第１〜第３の軸を、回転軸（歯車を固定して被固定部に回転自在に支持される軸）、固定軸（歯車を回転自在に支持して被固定部に固定される軸）、固定軸の順で配置している。しかしながら、第１の軸及び第３の軸は固定軸または回転軸のいずれもよい。例えば、第１〜第３の軸を、回転軸、固定軸、回転軸の順で配置することができる。この歯車列では、第１の軸は、被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持される。第１の歯車は、第１の軸に固定される。また第１の予圧機構は、第１の一対のボール・ベアリングを第１の軸の軸線方向に予圧する。第２の軸は、被固定部に固定される。第２の歯車は、第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて第１の歯車と噛み合う。第３の軸は、被固定部に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持される。第３の歯車は、第３の軸に固定されて第２の歯車と噛み合う。第２の予圧機構は、第２の一対のボール・ベアリングを第３の軸の軸線方向に予圧する。

また、第１〜第３の軸を、固転軸、固定軸、回転軸の順で配置することもできる。この歯車列では、第１の軸は、被固定部に固定される。第１の一対のボール・ベアリングは、第１の軸に取り付けられる。第１の歯車は、第１の一対のボール・ベアリングによって第１の軸を中心として回転する回転体に設けられる。第２の軸は、被固定部に固定される。第２の歯車は、第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持され、第１の歯車と噛み合っている。第３の軸は、被固定部に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持される。第３の歯車は、第３の軸に固定されて第２の歯車と噛み合っている。第２の予圧機構は、第２の一対のボール・ベアリングを第３の軸の軸線方向に予圧している。

また、第１〜第３の軸を、固定軸、固定軸、固定軸の順で配置することができる。この歯車列では、第１の軸は、被固定部に固定される。第１の一対のボール・ベアリングは、第１の軸に取り付けられる。第１の歯車は、第１の一対のボール・ベアリングによって第１の軸を中心として回転する回転体に設けられる。第１の予圧機構は、第１の一対のボール・ベアリングを第１の軸の軸線方向に予圧する。第２の軸は、被固定部に固定される。第２の歯車は、第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて第１の歯車と噛み合う。第３の軸は、被固定部に固定される。第２の一対のボール・ベアリングは、第３の軸に取り付けられる。第３の歯車は、第２の一対のボール・ベアリングによって第３の軸を中心として回転する回転体に設けられ第２の歯車と噛み合う。第２の予圧機構は、第２の一対のボール・ベアリングを第３の軸の軸線方向に予圧する。

第１及び第３の軸を固定軸または回転軸のいずれにするとしても、第２の軸に第２の歯車を１個のボール・ベアリングを用いて回転自在に支持しても、第２の歯車が第２の軸の軸線方向に振動することを抑制することができる。

第２の軸の軸線方向の長さ寸法は、第１及び第３の軸の軸線方向の長さ寸法よりも短かくするのが好ましい。このようにすれば、歯車列を用いる装置の第２の歯車及び第２の軸の両方が位置する部分の厚み寸法を小さくすることができる。

本発明の歯車列を備えた減速機をモータと負荷との間に配置した駆動装置では、第１の軸が回転軸の場合には、モータの出力軸を第１の軸で構成することができる。この場合、第２の歯車及び第２の軸の自由端部の端面と対向する空間内にモータの本体の一部が存在するように構成するのが好ましい。このようにすれば、減速機とモータの両方を含めた駆動装置の厚み寸法（第１乃至第３の軸の軸線方向に測った駆動装置の寸法）を小さくすることができる。

また、第３の軸が回転軸の場合には、負荷が接続される歯車列の出力軸で第３の軸を構成することができる。この場合、第２の歯車及び第２の軸の自由端部の端面と対向する空間内に負荷の一部が存在するように駆動装置を構成するのが好ましい。このようにすれば、減速機と負荷の両方を含めた駆動装置の厚み寸法を小さくすることができる。

本発明の歯車列を用いた具体的な駆動装置は、少なくとも歯車列を備えた減速機がケースの内部に配置されて構成され、ケースに対して歯車列の出力軸に接続された負荷がケースの外側で回転する構造にすることができる。歯車列は、モータの内部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持されてモータの出力軸を構成する第１の軸と、第１の軸に固定された第１の歯車と、第１の一対のボール・ベアリングを第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、ケースに固定された第２の軸と、第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、ケースに固定された第３の軸と、第３の軸に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングと、第２の一対のボール・ベアリングによって第３の軸を中心として回転する回転体に設けられ第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、第２の一対のボール・ベアリングを第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構と、第３の歯車と歯車列の出力軸との間に配置されて第３の歯車の回転力を歯車列の出力軸に伝達する伝達歯車機構とを備えて構成する。そして、第２の歯車及び第２の軸の自由端部の端面とケースとの間に形成された空間内または第２の歯車及び第２の軸の自由端部の端面と対向するケースの外側の空間内にモータの本体の一部を存在させる。このようにすれば、モータの配置が容易になる上、減速機とモータの両方を含めた厚み寸法を小さくすることができる。

ここで伝達歯車機構は、ケースに固定された第４の軸と、第４の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて第３の歯車と噛み合う第４の歯車と、歯車列の出力軸に固定されて第４の歯車と直接または１以上の歯車を介して噛み合う歯車とを備えており、ケースに取り付けられた一対のボール・ベアリングによって歯車列の出力軸が回転自在に支持され、出力軸を支持する一対のボール・ベアリングを歯車列の出力軸の軸線方向に予圧する予圧機構をさらに含んで構成することができる。

また、ケースは、第１乃至第４の軸及び歯車列の出力軸の軸線方向に対向する第１及び第２の対向壁部と第１及び第２の対向壁部の外周部を相互に連結する周壁部とを備えて構成することができる。この場合、第２乃至第４の軸は、第１の対向壁部に固定し、出力軸を支持する一対のボール・ベアリングの一方は第１の対向壁部に取り付け、出力軸を支持する一対のボール・ベアリングの他方は第２の対向壁部に取り付けることができる。このようにすれば、出力軸を支持する一対のボール・ベアリングを取り付ける部材を別途に形成する必要がなく、部品点数を少なくできる。

そして、第２の対向壁部には、歯車列の出力軸の第２の対向壁部を越えて突出する端部の周囲に、負荷の一部を収容する段差部を形成する。段差部を構成する第２の対向壁部の部分は、出力軸に固定された歯車と噛み合う歯車及び該歯車を支持する軸と対向する位置まで延ばす。このようにすれば、負荷の配置が容易になる上、減速機と負荷の両方を含めた体積を小さくすることができる。また、減速機と負荷の両方を含めた厚み寸法を小さくすることができる。

本発明によれば、第１及び第３の歯車と噛み合う第２の歯車を、１個だけのボール・ベアリングにより第２の軸に回転自在に支持しても、第２の軸の軸線方向への第２の歯車の振動を抑制することができるので、ボール・ベアリングの数を減らすことができる。また第２の歯車を配置した領域の厚み寸法を小さくすることができ、歯車列を用いる駆動装置等の第２の歯車が位置する部分の厚み寸法を小さくすることができる。

以下、図面を参照して本発明の歯車列を備えた本発明の駆動装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態（第１の実施の形態）の歯車列を用いた駆動装置の断面図であり、図２は、図１に示す歯車列の歯車の噛み合い状態を示す図である。図１に示すように、本例の駆動装置は、モータ１と、モータ１の回転を減速する減速機３と、減速機３の出力により回転させらえるプーリ等の負荷５を有している。モータ１は、ハイブリッド型のステッピングモータであり、減速機３のケース９に対して取り付けられている。このモータ１は、収納ケース７内に固定子２及び回転子４を備えている。後に説明するように、モータ１の回転軸２７は一対のボール・ベアリング３１Ａ及び３１Ｂによって回転自在にモータの収納ケース７に対して支持されている。

減速機３は、ケース９と該ケース９内に配置された歯車列１１とを有している。ケース９は、歯車列１１の歯車が支持される軸の軸線方向に対向する第１及び第２の対向壁部１３，１５と第１及び第２の対向壁部１３，１５の外周部を相互に連結する周壁部１６とを備えている。第２の対向壁部１５は、モータ１の収納ケース７の一部を収納する第１の段差部１５ａと、負荷５の一部を収納する第２の段差部１５ｂとを形成するように、中央部分に膨出部１５ｃを有している。第１の段差部１５ａを構成する第２の対向壁部１５の部分は、後述する第２の歯車３７の一部及び第２の軸３５と対向する位置まで延びている。また、第２の段差部１５ｂを構成する第２の対向壁部１５の部分は、後述する第４の歯車５５の一部及び第４の軸５３と対向する位置まで延びている。

歯車列１１は、モータ１側から負荷５側に向かって並ぶ第１〜第５の歯車アセンブリ１７，１９，２１，２３，２５により構成されている。第１の歯車アセンブリ１７は、前述したモータ１の出力軸を構成する第１の軸２７と、第１の軸２７に固定された第１の歯車２９とを有している。第１の軸２７は、モータ１の収納ケース７からなる被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリング３１Ａ，３１Ｂによって収納ケース７に回転自在に支持されている。また、第１の一対のボール・ベアリング３１Ａ，３１Ｂは、円環状の板バネ３３により第１の軸２７の軸線方向２７に予圧されている。図３に示すように、板バネ３３を径方向に切断した断面は、相互に反対方向に湾曲して突出する突部３３ａ，３３ｂを有するように波打った形状を有している。そして、板バネ３３は、突部３３ａが収納ケース７の環状突出部７ａと当接し、突部３３ｂがボール・ベアリング３１Ｂの外輪３１ａの上端面と当接するように、収納ケース７とボール・ベアリング３１Ｂとの間に圧縮された状態で配置されている。これにより、板バネ３３は、ボール・ベアリング３１Ｂの外輪３１ａを第１の軸２７の軸線方向の一方の方向に押し付けている。本例では、板バネ３３と環状突出部７ａとにより第１の予圧機構が構成されている。

第２の歯車アセンブリ１９は、第２の軸３５と、第２の歯車３７と、１つのボール・ベアリング３９とを有している。第２の軸３５は、ケース９の第１の対向壁部１３からなる被固定部に固定されており、その自由端部の端面３５ａが第１の段差部１５ａと対向するように、第２の対向壁部１５側に向かって突出している。第２の軸３５の軸線方向の長さ寸法は、第１の軸２７及び後述する第３の軸４１の軸線方向の長さ寸法よりも短かく設定されている。これにより、第２の歯車３７及び第２の軸３５の自由端部の端面３５ａと対向するケース９の外側に前述の第１の段差部１５ａを形成することが可能になる。その結果、第１の段差部１５ａ内の空間内にモータ１の本体の一部が存在し得る構造が作られる。

第２の歯車３７は、第１のギア部３７ａと該第１のギア部３７ａより径寸法が小さい（歯数が少ない）第２のギア部３７ｂとを一体に有している。第１のギア部３７ａは、第２の対向壁部１５側に位置しており、第１の歯車２９と噛み合っている。第２のギア部３７ｂは、第１の対向壁部１３側に位置している。第２の歯車３７の径方向の中央部分には、第１及び第２のギア部３７ａ，３７ｂを貫通する貫通孔３７ｃが形成されている。第２の歯車３７は、貫通孔３７ｃの第２のギア部３７ｂに対応する部分に配置された１個のボール・ベアリング３９を介して第２の軸３５に回転自在に支持されている。

第３の歯車アセンブリ２１は、第３の軸４１と、回転体４３と、第３の歯車４５と一対のボール・ベアリング４７Ａ及び４７Ｂを有している。第３の軸４１は、ケース９の第１の対向壁部１３からなる被固定部に固定されており、第２の対向壁部１５側に向かって突出している。回転体４３は、円筒形を有しており、第３の軸４１を中心として回転するように第２の一対のボール・ベアリング４７Ａ，４７Ｂを介して第３の軸４１に回転自在に支持されている。第３の歯車４５は、第１のギア部４５ａと第１のギア部４５ａより径寸法が小さい（歯数の少ない）第２のギア部４５ｂとを有しており、回転体４３と一体に設けられている。このため、第３の歯車４５は、第２の一対のボール・ベアリング４７Ａ，４７Ｂを介して第３の軸４１に回転自在に支持されることになる。第１のギア部４５ａは、第１の対向壁部１３側に位置しており、第２の歯車３７の第２のギア部３７ｂと噛み合っている。第２のギア部４５ｂは、第２の対向壁部１５側に位置している。そして、第１のギア部４５ａと第２のギア部４５ｂとの間の段差により生じた空間の一部には、第２の歯車３７の第１のギア部３７ａが位置している。また、第２の一対のボール・ベアリング４７Ａ，４７Ｂは、板バネ４９により第３の軸４１の軸線方向の一方の方向に予圧されている。具体的には、第３の軸４１の周方向に形成された溝に嵌合されたスナップリング５１とボール・ベアリング４７Ｂの内輪との間に圧縮された状態で配置された板バネ４９が、ボール・ベアリング４７Ｂの内輪を第３の軸４１の軸線方向に押し付けている。本例では、バネ４９とスナップリング５１とにより第２の予圧機構が構成されている。

第４の歯車アセンブリ２３は、第４の軸５３と、第４の歯車５５と、１個のボール・ベアリング５７とを有している。第４の軸５３は、ケース９の第１の対向壁部１３に固定されており、その自由端部の端面５３ａが第２の段差部１５ｂと対向するように、第２の対向壁部１５に向かって突出している。第４の軸５３の軸線方向の長さ寸法は、第１の軸２７及び第３の軸４１の軸線方向の長さ寸法よりも短かく設定されている。これにより、第４の歯車５５の一部及び第４の軸５３の自由端部の端面５３ａと対向する空間内に負荷５の一部が存在することになる。第４の歯車５５は、ボス部５５ａとギア部５５ｂとを一体に有している。ボス部５５ａは、ボール・ベアリング５７を介して第４の軸５３に回転自在に支持されている。このため、第４の歯車５５は、ボール・ベアリング５７を介して第４の軸５３に回転自在に支持されることになる。ギア部５５ｂは、第３の歯車４５の第２のギア部４５ｂと噛み合っている。そして、ボス部５５ａとギア部５５ｂとの間の段差により生じた空間の一部には、第３の歯車４５の第１のギア部４５ａが位置している。

第５の歯車アセンブリ２５は、歯車列１１の出力軸を構成する第５の軸５９と、第１の軸５９に固定されて第４の歯車５５のギア部５５ｂと噛み合う第５の歯車６１と、一対のボール・ベアリング６３Ａ，６３Ｂとを有している。第５の軸５９は、第３の一対のボール・ベアリング６３Ａ，６３Ｂによってケース９に回転自在に支持されている。一対のボール・ベアリング６３Ａ，６３Ｂの内、一方のボール・ベアリング６３Ａは、ケース９の第１の対向壁部１３に取り付けられており、他方のボール・ベアリング６３Ｂは、ケース９の第２の対向壁部１５に取り付けられている。また、第３の一対のボール・ベアリング６３Ａ，６３Ｂは、板バネ６５により第５の軸５９の軸線方向の一方の方向に予圧されている。具体的には、第１の対向壁部１３の環状突出部１３ａとボール・ベアリング６３Ａの外輪との間に圧縮された状態で配置された板バネ６５が、ボール・ベアリング６３Ａの外輪を第５の軸５９の軸線方向の一方の方向に押し付けている。本例では、板バネ６５と環状突出部１３ａとにより第３の予圧機構が構成されている。また、第４及び第５の歯車構成体２３，２５により伝達歯車機構が構成されている。即ち、第４の軸５３と第４の歯車５５と第５の軸５９と第５の歯車６１と第３の予圧機構（６５，１３ａ）により伝達歯車機構が構成されている。

この駆動装置では、モータ１の回転が第１の歯車２９、第２の歯車３７、第３の歯車４５、第４の歯車５５及び第５の歯車６１を介して減速して伝達されて負荷５が減速された状態で回転を行う。本例の駆動装置に用いる歯車列１１に含まれる第１〜第３の軸２７，３５，４１は、第１の歯車２９を固定してケース９に回転自在に支持される軸（回転軸）、第２の歯車３７を回転自在に支持してケース９に固定される軸（固定軸）、第３の歯車４５を回転自在に支持してケース９に固定される軸（固定軸）の順で配置されている。そして、第１及び第２の一対のボール・ベアリング（３１Ａ，３１Ｂ）（４７Ａ，４７Ｂ）がそれぞれ取り付けられた第１及び第３の軸２７，４１の軸線方向に各一対のボール・ベアリングを予圧する第１及び第２の予圧機構（３３，７ａ）（４９，５１）を有しているので、第１及び第２の一対のボール・ベアリング（３１Ａ，３１Ｂ）（４７Ａ，４７Ｂ）の外輪と内輪との間に軸線方向に変位する振動が発生することはない。その結果、第１の軸２７がケース９に対して軸線方向に動くのが抑制され、第３の歯車４５も軸線方向に振動することが抑制される。そのため、第１及び第３の歯車２９，４５と噛み合う第２の歯車３７は、１個だけのボール・ベアリング３９により第２の軸３５に回転自在に支持されても、第２の軸３５に対して軸線方向に振動することがない。その結果、第２の歯車アセンブリ１９で使用するボール・ベアリングの数を減らしても、特に問題が発生することはない。また１個のボール・ベアリング３９を用いればよいので、第２の軸３５の軸線方向の寸法を短くすることができて、しかも第２の歯車３７の厚み寸法を小さくすることができる。その結果、第２の歯車３７が位置する領域にある歯車列１１の部分の厚み寸法を小さくすることができる。

なお、上記例では、第４及び第５の歯車構成体２３，２５により伝達歯車機構を構成したが、伝達歯車機構を構成する歯車構成体の数は任意である。また図１の実施の形態では、第１の歯車アセンブリ１７と第２の歯車アセンブリ１９と第３の歯車アセンブリ２１とにより、本発明の歯車列の一種類が構成され、また第３の歯車アセンブリ２１と第４の歯車アセンブリ２３と第５の歯車アセンブリ２５とによっても、本発明の歯車列の他の一種類が構成されている。

なお上記実施の形態では、モータ１の本体を減速機のケース９の外側に配置している。しかしながらケース９の内部にモータ１を収納するようにケースの構造を変えてもよいのは勿論である。

図４は、本発明の第２の実施の形態の歯車列を備えた他の駆動装置の断面図である。本例の歯車列では、第１〜第３の歯車アセンブリの第１〜第３の軸が回転軸、固定軸、回転軸の順で配置されている。第１の歯車アセンブリ１１７は、第１の軸１２７と、第１の軸１２７に固定された第１の歯車１２９と、第１の予圧機構（１３３，１０７ａ）とを有している。第１の軸１２７は、モータ１０１の収納ケース１０７からなる被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリング１３１Ａ，１３１Ｂによって回転自在に支持されている。第１の予圧機構（１３３，１０７ａ）は、第１の一対のボール・ベアリング１３１Ａ，１３１Ｂを第１の軸１２７の軸線方向に予圧している。

第２の歯車アセンブリ１１９は、第２の軸１３５と、第２の歯車１３７と、ボール・ベアリング１３９とを有している。第２の軸１３５は、ケース１０９の第１の対向壁部１１３からなる被固定部に固定されている。第２の歯車１３７は、第２の軸１３５に１個のボール・ベアリング１３９を介して回転自在に支持されている。第２の歯車１３７のギア部１３７ａは、第１の歯車１２９と噛み合っている。

第３の歯車アセンブリ１２１は、第３の軸１４１と第３の歯車１４５と第２の予圧機構（１４９，１１３ａ）と、一対のボール・ベアリング１４７Ａ及び１４７Ｂを有している。第３の軸１４１は、ケース１０９に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリング１４７Ａ，１４７Ｂによって回転自在に支持されている。第３の歯車１４５は、第３の軸１４１に固定されて第２の歯車１３７のギア部１３７ａと噛み合っている。第２の予圧機構（１４９，１１３ａ）は、第２の一対のボール・ベアリング１４７Ａ，１４７Ｂを第３の軸１４１の軸線方向に予圧している。

図５は、第３の実施の形態の歯車列を備えた駆動装置の一部の断面図である。本例の歯車列では、第１〜第３の歯車アセンブリの第１〜第３の軸が固定軸、固定軸、固定軸の順で配置されている。第１の歯車アセンブリ２１７は、ケース２０９の第１の対向壁部２１３からなる被固定部に固定されている第１の軸２２７と、第１の軸２２７に取り付けられている第１の一対のボール・ベアリング２３１Ａ，２３１Ｂと、第１の歯車２２９と、第１の予圧機構（２３３，２５１）とを有している。第１の歯車２２９は、第１の一対のボール・ベアリング２３１Ａ，２３１Ｂによって第１の軸２２７を中心として回転する回転体２２８に設けられている。第１の予圧機構（２３３，２５１）は、第１の一対のボール・ベアリング２３１Ａ，２３１Ｂを第１の軸２２７の軸線方向に予圧している。第１の歯車２２９の第１のギア部２２９ａは、第１の歯車２２９に回転を伝達する歯車Ｇ１と噛み合っている。

第２の歯車アセンブリ２１９は、第１の対向壁部２１３に固定されている第２の軸２３５と第２の歯車２３７と、１個のボール・ベアリング２３９を有している。第２の歯車２３７のギア部２３７ａは、第２の軸に１個のボール・ベアリング２３９を介して回転自在に支持されて、第１の歯車２２９の第２のギア部２２９ｂと噛み合っている。

第３の歯車アセンブリ２２１は、第１の対向壁部２１３に固定されている第３の軸２４１と、第３の軸２４１に取り付けられている第２の一対のボール・ベアリング２４７Ａ，２４７Ｂと、第３の歯車２４５と、第２の予圧機構（２６５，２４８ａ）と、一対のボール・ベアリング２４７Ａ，２４７Ｂを有している。第３の歯車２４５は、第２の一対のボール・ベアリング２４７Ａ，２４７Ｂによって第３の軸２４１を中心として回転する回転体２４８に設けられている。このため、第３の歯車２４５は、第３の軸２４１に回転自在に支持されることになる。この第３の歯車２４５は、第２の歯車２３７のギア部２３７ａと、第３の歯車２４５に回転が伝達される歯車Ｇ２とに噛み合っている。第２の予圧機構（２６５，２４８ａ）は、第２の一対のボール・ベアリング２４７Ａ，２４７Ｂを第３の軸２４１の軸線方向に予圧している。

本発明の一実施の形態（第１の実施の形態）の歯車列を用いた駆動装置の断面図である。図１に示す歯車列の裏面図である。図１の駆動装置の部分拡大図である。第２の実施の形態の駆動装置の断面図である。第３の実施の形態の駆動装置の一部の断面図である。

符号の説明

１モータ
３減速機
５負荷
９ケース
１１歯車列
１３第１の対向壁部
１５第２の対向壁部
１５ａ第１の段差部
１５ｂ第２の段差部
２７第１の軸（モータの出力軸）
２９第１の歯車
３１Ａ，３１Ｂ第１の一対のボール・ベアリング
３３バネ（第１の予圧機構の一部）
３５第２の軸
３７第２の歯車
３９ボール・ベアリング
４１第３の軸
４５第３の歯車
４７Ａ，４７Ｂ第２の一対のボール・ベアリング
４９バネ（第２の予圧機構の一部）
５３第４の軸
５５第４の歯車
５７ボール・ベアリング
５９第５の軸
６１第５の歯車
６３Ａ，６３Ｂ第３の一対のボール・ベアリング

Claims

被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持された第１の軸と、
前記第１の軸に固定された第１の歯車と、
前記第１の一対のボール・ベアリングを前記第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、
前記被固定部に固定された第２の軸と、
前記第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、
前記被固定部に固定された第３の軸と、
前記第３の軸に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングと、
前記第２の一対のボール・ベアリングによって前記第３の軸を中心として回転する回転体に設けられ前記第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、
前記第２の一対のボール・ベアリングを前記第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構とを含んでなる歯車列。
被固定部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持された第１の軸と、
前記第１の軸に固定された第１の歯車と、
前記第１の一対のボール・ベアリングを前記第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、
前記被固定部に固定された第２の軸と、
前記第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、
前記被固定部に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持された第３の軸と、
前記第３の軸に固定されて前記第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、
前記第２の一対のボール・ベアリングを前記第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構とを含んでなる歯車列。
被固定部に固定された第１の軸と、
前記第１の軸に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングと、
前記第１の一対のボール・ベアリングによって前記第１の軸を中心として回転する回転体に設けられた第１の歯車と、
前記第１の一対のボール・ベアリングを前記第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、
前記被固定部に固定された第２の軸と、
前記第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、
前記被固定部に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持された第３の軸と、
前記第３の軸に固定されて前記第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、
前記第２の一対のボール・ベアリングを前記第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構とを含んでなる歯車列。
被固定部に固定された第１の軸と、
前記第１の軸に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングと、
前記第１の一対のボール・ベアリングによって前記第１の軸を中心として回転する回転体に設けられた第１の歯車と、
前記第１の一対のボール・ベアリングを前記第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、
前記被固定部に固定された第２の軸と、
前記第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、
前記被固定部に固定された第３の軸と、
前記第３の軸に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングと、
前記第２の一対のボール・ベアリングによって前記第３の軸を中心として回転する回転体に設けられ前記第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、
前記第２の一対のボール・ベアリングを前記第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構とを含んでなる歯車列。
前記第２の軸の軸線方向の長さ寸法は、前記第１及び第３の軸の軸線方向の長さ寸法よりも短いことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の歯車列。
請求項１または２に記載の歯車列を備えた減速機が、モータと負荷との間に配置されてなる駆動装置であって、
前記モータの出力軸が前記第１の軸を構成し、
前記第２の歯車及び前記第２の軸の自由端部の端面と対向する空間内に前記モータの本体の一部が存在していることを特徴とする駆動装置。
請求項２または３に記載の歯車列を備えた減速機が、モータと負荷との間に配置されてなる駆動装置であって、
負荷が接続される歯車列の出力軸が前記第３の軸を構成し、
前記第２の歯車及び前記第２の軸の自由端部の端面と対向する空間内に前記負荷の一部が存在していることを特徴とする駆動装置。
少なくとも歯車列を備えた減速機がケースの内部に配置されて構成され、ケースに対して歯車列の出力軸に接続された負荷が前記ケースの外側で回転する駆動装置であって、
前記歯車列は、
モータの内部に取り付けられた第１の一対のボール・ベアリングによって回転自在に支持されてモータの出力軸を構成する第１の軸と、
前記第１の軸に固定された第１の歯車と、
前記第１の一対のボール・ベアリングを前記第１の軸の軸線方向に予圧する第１の予圧機構と、
前記ケースに固定された第２の軸と、前記第２の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、
前記ケースに固定された第３の軸と、
前記第３の軸に取り付けられた第２の一対のボール・ベアリングと、
前記第２の一対のボール・ベアリングによって前記第３の軸を中心として回転する回転体に設けられ前記第２の歯車と噛み合う第３の歯車と、
前記第２の一対のボール・ベアリングを前記第３の軸の軸線方向に予圧する第２の予圧機構と、
前記第３の歯車と前記歯車列の出力軸との間に配置されて前記第３の歯車の回転力を前記歯車列の出力軸に伝達する伝達歯車機構とを備えており、
前記第２の歯車及び前記第２の軸の自由端部の端面と前記ケースとの間に形成された空間内または前記第２の歯車及び前記第２の軸の自由端部の端面と対向する前記ケースの外側の空間内に前記モータの本体の一部が存在していることを特徴とする駆動装置。
前記伝達歯車機構は、
前記ケースに固定された第４の軸と、
前記第４の軸に１個のボール・ベアリングを介して回転自在に支持されて前記第３の歯車と噛み合う第４の歯車と、
前記歯車列の出力軸に固定されて前記第４の歯車と直接または１以上の歯車を介して噛み合う歯車とを備えており、
前記ケースに取り付けられた一対のボール・ベアリングによって前記歯車列の出力軸が回転自在に支持され、
前記出力軸を支持する一対のボール・ベアリングを前記歯車列の出力軸の軸線方向に予圧する予圧機構をさらに含んでいる請求項８に記載の駆動装置。
前記ケースは、前記第１乃至第４の軸及び前記歯車列の出力軸の軸線方向に対向する第１及び第２の対向壁部と前記第１及び第２の対向壁部の外周部を相互に連結する周壁部とを備えており、
前記第２乃至第４の軸は、前記第１の対向壁部に固定され、
前記出力軸を支持する一対のボール・ベアリングの一方は前記第１の対向壁部に取り付けられ、前記出力軸を支持する一対のボール・ベアリングの他方は前記第２の対向壁部に取り付けられ、
前記第２の対向壁部には、前記歯車列の出力軸の前記第２の対向壁部を越えて突出する端部の周囲に、前記負荷の一部を収容する段差部が形成され構造を有しており、
前記段差部を構成する前記第２の対向壁部の部分は、前記出力軸に固定された歯車と噛み合う歯車及び該歯車を支持する軸と対向する位置まで延びていることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。