JP4870416B2 - ギアドモータ - Google Patents
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Description
請求項1に記載した発明に係るギアドモータ(以下、「請求項1のギアドモータ」という)は、回転軸を有するモータ本体と、当該モータ本体に対して取付構造を介して取り付けたギアケースと、当該回転軸の回転を増減するために当該ギアケース内に収納させたギア群と、を含めて構成してある。上記構成における取付構造が、当該モータ本体と当該ギアケースとを着脱可能に構成してあり、前記取付構造が、前記モータ本体の前記ギアケースに面する端面に取付時に当該回転軸を挟んで対向する各々放射方向に長い2本の長穴を介してネジ固定した環状取付部と、取付時において当該環状取付部を差し込み抜き取り可能に包囲させるために前記ギアケースに設けた環状包囲部と、当該環状取付部から放射方向に突き出る少なくとも2個の取付突起と、差し込み時に当該取付突起を受入可能に形成した当該取付突起と同数の取付溝と、当該モータ本体と当該ギアケースとを離反方向に付勢するために両者間に配した付勢部材と、を含めて構成してあり、当該取付溝各々が、差し込み方向に延びる導入溝と、当該導入溝の終端から当該環状包囲部の円周方向に延びる円周溝と、当該円周溝の終端から前記モータ本体が離反する方向に窪む係止凹部と、を含めて構成してあり、当該導入溝に差し込んだ取付突起を、当該付勢部材の付勢力に抗しながら当該円周溝内を終端に向って移動させた後、当該付勢部材の付勢力により当該係止凹部内に係止可能に構成してある。
請求項2に記載した発明に係るギアドモータ(以下、「請求項2のギアドモータ」という)には、請求項1のギアドモータの基本的構成を備えさせた上で、前記ギア群が、前記回転軸に固定した駆動ギアと、当該駆動ギアと噛み合い可能、かつ、当該駆動ギアと当該回転軸の軸方向に抜き差し可能に構成した従動ギアと、を含めて構成してある。
請求項3に記載した発明に係るギアドモータ(以下、「請求項3のギアドモータ」という)には、請求項2のギアドモータの基本的構成を備えさせた上で、前記取付溝の円周溝各々が、前記導入溝に差し込まれた取付突起を、前記環状包囲部中心からみてθ°回転させ得るように形成してあり、θ°と前記駆動ギアの歯数zとの間に360°/2z<θ°<360°/2(z−1)の関係が成り立つように構成してある
図1及び2を参照しながら、本実施形態に係るギアドモータの使用例を説明する。符号50は、直線運動用のレールを示している。レール50は、本明細書における背景技術の欄で説明したレール100と基本的に同じ目的と同じ構造を有している。すなわち、レール50は、移動体63を直線運動させるためのレールである。レール50を構成するレール本体55の一端には取付板59を介してギアドモータ1を取り付けてあり、他端には取付板60を介して従動リール57を回転自在に取り付けてある。符号56は、ギアドモータ1の後述する回転軸11(図2参照)に一体回転可能に固定してある駆動リールを示している。符号58は、駆動リール56と従動リール57に掛け渡したベルトを示している。ベルト58には、上記した移動体63を固定してあり、ギアドモータ1の正逆回転がベルト58を介して移動体63を往復直線運動させるように構成してある。
図1乃至7を参照しながら、ギアドモータの構造について説明する。ギアドモータ1は、正逆モータであるモータ本体3と、モータ本体3に対して取付構造7を介して取り付け取り外し可能なギアケース5と、から概ね構成してある。モータ本体3とギアケース5との間には、取り付けた両者を離反方向に付勢させるための波ワッシャ(付勢部材)35を介在させてある。波ワッシャ35は、図2及び5に示すように波型に変形させたワッシャであって、挟んだときに変形が強制されて平板になり自由にすると変形状態に弾性復帰するようになっている。この弾性復帰しようとする力が、波ワッシャ35が作用させる付勢力である。モータ本体3は、略円筒状のモータケース3aと、モータケース3aから長さ方向に突き出る回転軸11を有している。モータケース3aのギアケース5に面する端面には、取付円盤13をネジ固定してあり、取付円盤13の外周面が環状取付部15になっている。取付円盤13には、その中心部に位置する中心孔14と、固定用ネジを貫通させるためのネジ孔14h,14hと、を貫通形成してある。ネジ孔のうちの2個は、取付時に回転軸11を挟んで対向する各々放射方向に長い2本の長穴である。モータ本体3の回転軸11には、駆動ギア12を一体回転するように固定してある。駆動ギア12は、後述するギア群の一部を構成する。環状取付部15には、円周方向等間隔に配した3個の取付突起17,・・を放射方向に突き出させてある。本実施形態における取付突起17の数を3個としたが、少なくとも2個は必要であり、また、4個以上としてもよい。個数は、取付円盤13の大きさ等に合わせて適宜選択することができる。
図1乃至7を参照しながら、ギアケースの構造について説明する。ギアケース5は、円筒状のケース本体21と、ケース本体21の一端側に設けた取付フランジ22と、取付フランジ22と反対側のケース本体21他端側に設けた環状包囲部23と、から概ね構成してある。ケース本体21には、後述するギア群を収納させてある。ケース本体21は、これを円筒状に形成してあるが、その形状に制限はない。たとえば、箱状のもの、その他の複雑な形状のものも、ケース本体21の形状として採用し得る。ケース本体21の環状包囲部23に包囲される端部の略中心には、円形のギア受入孔21hを貫通させてあり、かつ、環状当接部21aをネジ固定してある。符号21n,・・は、環状当接部21aをケース本体の端部に固定するためのネジ(図示を省略)を貫通させるためのネジ孔を示している。環状当接部21aは、取付円盤13との間に前述した波ワッシャ35を挟み得る大きさに形成してある。取付フランジ22は、ギアケース5(ギアドモータ1)を前述した取付板59のような被取付体に取り付けるための部材である。環状包囲部23は、若干肉厚な金属(たとえば、アルミニウム)によって形成した短尺円筒に類似した形状に形成してあり、その内径と長さは、モータ本体3に取り付けた取付円盤13を自由に差し込み抜き取り可能に包囲し得る寸法に形成してある。すなわち、環状包囲部23の内部には、環状取付部15から突き出る取付突起17,・・がないとすれば取付円盤13を受入可能に形成してある。つまり、取付円盤13の受入のためには取付突起17,・・が邪魔をすることになるが、この邪魔は、環状包囲部23の内壁(すなわち、取付突起17,・・と接触する部分)に形成した取付溝25,・・が取付突起17,・・を受け入れさせることによって解消される。取付溝25の説明は、次項において行う。
図2、5及び6を参照しながら、ギア群について説明する。ギア群37は、前述した駆動ギア12と、駆動ギア12と噛み合う従動ギア38と、従動ギア38と一体回転する第1ギア39と、第1ギア39に噛み合う第2ギア40と、第2ギア40と一体回転する第3ギア41と、第3ギア41と噛み合う第4ギア42と、から構成してあり、第4ギア42はギアケース5から突き出す駆動軸45と一体回転するように構成してある。ギア群37は、ギアケース5内部に収納させてあり、駆動ギア12を除く全てのギアはギアケース内部に回転自在に固定してある。駆動ギア12は、回転軸11に固定してあり、ギア受入孔21hを介してケース本体21内部に差し込み抜き出し可能、かつ、差し込んだときにケース本体21内で待ちうける従動ギア38と抜き差し可能に噛み合わせられるように構成してある。駆動ギア12を従動ギア38と噛み合わせた状態でケース本体21内に組み込んでおき、組み込んである駆動ギア12に回転軸11を抜き差し可能に構成することも可能であるが、その場合の駆動ギア12と回転軸11との固定は、駆動ギア12と従動ギア38との間の抜き差しに比べて構造的に複雑になる。ギア同士の噛み合いであれば、一方のギアの山と山との間の谷に、他方のギアの山を差し込むことのできる位置関係が構築できれば、特別な固定手段を必要としない分、シンプルな構造で済むからである。上記した駆動ギア12と従動ギア38との位置関係については、項を改めて説明する。
図5乃至8を参照する。図8(a)に示す状態は、図5に示す状態から図6に示す状態に至るときの駆動ギア12と従動ギア38との位置関係を示している。つまり、図8(a)に示す駆動ギア12は、従動ギア38に対して図8の表面から裏面方向へ差し込み、逆方向へ抜き取るようになっている。図8(a)に示すzは、駆動ギア12の歯数を示している。ここで、駆動ギア12をケース本体21内に差し込んだ際に、図8(b)に示すような駆動ギア12の歯(山)と従動ギア38の歯(山)が重なっている場合を想定する。重なっているため、このまま差し込んでも駆動ギア12を従動ギア38に噛み合わせることができない。したがって、駆動ギア12又は従動ギア38の少なくとも一方を回転させ、一方のギアの山が他方のギアの谷に合うようにする必要がある。この点、駆動ギア12はケース本体21の外部にあるため従動ギア38よりも回転させやすい。そこで、本実施形態では駆動ギア12を回転させることによって、ギア同士の噛み合いを図っている。
360°/2z<θ°<360°/2(z−1)
図1を参照しながら、本実施形態の作用効果について説明する。レール50に取り付けてあるギアドモータ1によれば、前記した手順でギアドモータ1(ギアケース5)からモータ本体3のみを取り外し、その代わりに他のモータ本体3´をギアケース5に取り付けることができる。すなわち、モータ本体の交換が可能になる。ギアケース5は、そのまま使用を続けることができるので、資源の無駄にならず廃棄部材が減る分、環境に与える影響が少ない。さらに、ギアケース5に対するモータ本体3,3´の着脱は、前述した手順によって特別な道具を使用することなく行うことができる一方、ギアケース5自体を取り外す必要がない。ギアドモータ1は種々の機器に組み込まれているが、一度組み込まれたギアドモータ全体を取り替えなければならないとするとたいへん煩雑であるが、モータ本体のみの交換であれば極めて簡単に行うことができる。すなわち、交換作業を効率よく行うことが可能になる。
3 モータ本体
3a モータケース
5 ギアケース
7 取付構造
11 回転軸
12 駆動ギア
13 取付円盤
14 中心孔
14h ネジ孔
15 環状取付部
17 取付突起
21 ケース本体
21a 環状当接部
21h ギア受入孔
21n ネジ孔
22 取付フランジ
23 環状包囲部
25 取付溝
26 導入溝
27 円周溝
28 係止凹部
29 係止突起
35 波ワッシャ
37 ギア群
38 従動ギア
39 第1ギア
40 第2ギア
41 第3ギア
42 第4ギア
45 駆動軸
50 レール
55 レール本体
56 駆動リール
57 従動リール
58 ベルト
59 取付板
60 取付板
63 移動体
100 レール
101 ギアドモータ
102 モータ本体
103 ギアケース
104 駆動軸
105 レール本体
106 駆動リール
107 従動リール
108 ベルト
109 取付板
110 取付板
113 移動体
Claims (3)
- 回転軸を有するモータ本体と、
当該モータ本体に対して取付構造を介して取り付けたギアケースと、
当該回転軸の回転を増減するために当該ギアケース内に収納させたギア群と、
を含むギアドモータにおいて、
当該取付構造が、当該モータ本体と当該ギアケースとを取り付け取り外し可能に構成してあり、
当該取付構造が、当該モータ本体の前記ギアケースに面する端面に取付時に当該回転軸を挟んで対向する各々放射方向に長い2本の長穴を介してネジ固定した環状取付部と、取付時において当該環状取付部を差し込み抜き取り可能に包囲させるために前記ギアケースに設けた環状包囲部と、当該環状取付部から放射方向に突き出る少なくとも2個の取付突起と、差し込み時に当該取付突起を受入可能に形成した当該取付突起と同数の取付溝と、当該モータ本体と当該ギアケースとを離反方向に付勢するために両者間に配した付勢部材と、を含めて構成してあり、
当該取付溝各々が、差し込み方向に延びる導入溝と、当該導入溝の終端から当該環状包囲部の円周方向に延びる円周溝と、当該円周溝の終端から前記モータ本体が離反する方向に窪む係止凹部と、を含めて構成してあり、当該導入溝に差し込んだ取付突起を、当該付勢部材の付勢力に抗しながら当該円周溝内を終端に向って移動させた後、当該付勢部材の付勢力により当該係止凹部内に係止可能に構成してある
ことを特徴とするギアドモータ。 - 前記ギア群が、前記回転軸に固定した駆動ギアと、
当該駆動ギアと噛み合い可能、かつ、当該駆動ギアと当該回転軸の軸方向に抜き差し可能に構成した従動ギアと、を含めて構成してある
ことを特徴とする請求項1記載のギアドモータ。 - 前記取付溝の円周溝各々が、前記導入溝に差し込まれた取付突起を、前記環状包囲部中心からみてθ°回転させ得るように形成してあり、
当該θと前記駆動ギアの歯数zとの間に
360°/2z<θ°<360°/2(z−1)
の関係が成り立つように構成してある
ことを特徴とする請求項2記載のギアドモータ。
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