JP6533711B2

JP6533711B2 - ギヤドモータ

Info

Publication number: JP6533711B2
Application number: JP2015148557A
Authority: JP
Inventors: 力横塚
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP2017026122A

Description

本発明は、モータの回転を歯車伝動機構を介して出力するギヤドモータに関するものである。

各種装置（或いは機器）の電動機構には、モータの回転出力を歯車伝動機構により減速して出力するギヤドモータが用いられている。ギヤドモータには、モータの出力軸にウォームギヤを取り付け、ウォームギヤにハスバギヤを噛み合わせてモータの出力を伝動するものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開平４−３５２１３６号公報

前述した従来技術のように、モータの出力軸にウォームギヤを取り付け、ウォームギヤにハスバギヤを噛み合わせてモータの出力を伝動するギヤドモータは、ウォームギヤとハスバギヤの噛み合わせで大きな減速比を得ることができ、モータの出力を取り出す初段の減速機構で静穏性の高い安定した動力伝達が可能になる。

しかしながら、モータの出力軸に直接ウォームギヤを取り付けてハスバギヤに噛み合わせると、動力伝達によってモータの出力軸にスラスト荷重が加わることになり、回転方向によっては、出力軸をモータの軸受から引き出す方向にスラスト荷重が加わることになって、出力軸の端部を支持するエンドプレート側の軸受で支持が不安定になり、出力軸の先端が触れ易くなる問題が生じる。

このため、モータの回転駆動時にギヤ出力側に過負荷が加わってハスバギヤがロックされた状態になると、モータの出力軸に引き出し方向のスラスト力が加わって出力軸の先端に振れが生じることで、出力軸に装着されたウォームギヤがハスバギヤの傾斜を乗り上げた状態になり、歯飛びが生じてしまう問題が生じる。歯飛びが生じると、過負荷が除かれても正常な動力伝達ができなくなるので、ギヤドモータが内蔵された電子機器が正常に動作しない状態に陥ることになる。

また、モータの回転駆動時にハスバギヤがロックされた状態になると、ハスバギヤにはモータの出力軸に垂直な軸方向の荷重が加わることになるので、その荷重によってハスバギヤが、他のギヤやギヤを囲むケースなどに強く押し付けられ、これによってウォームギヤ又はハスバギヤに破損が生じる虞がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、モータの出力軸にウォームギヤを取り付け、ウォームギヤにハスバギヤを噛み合わせてモータの出力を伝動するギヤドモータにおいて、ギヤの出力側に過負荷が加わってハスバギヤがロックされた状態になっても、歯飛びを回避し、ハスバギヤに加わる荷重を緩和して、ウォームギヤ又はハスバギヤの破損を防止すること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるギヤドモータは、以下の構成を具備するものである。
モータと、前記モータの出力軸に装着されたウォームギヤと、前記ウォームギヤに噛み合い前記出力軸と直交する軸に回転自在に軸支されたハスバギヤと、前記ハスバギヤと同軸且つ一体に回転する伝動ギヤとを備え、前記ハスバギヤは、前記伝動ギヤの回転軸に直接係合されて前記伝動ギヤの回転軸方向に沿って移動自在に支持され、前記ハスバギヤと前記伝動ギヤの前記回転軸に沿った間には、前記ハスバギヤの前記伝動ギヤ側に向かう移動に対して弾性反発する弾性部材が配備されていることを特徴とするギヤドモータ。

このような特徴を有する本発明のギヤドモータは、正常動作時には、弾性部材の反発力でウォームギヤ側歯面にハスバギヤが押されて、ウォームギヤとハスバギヤが適正に噛み合い、ハスバギヤがロックされた場合には、ウォームギヤから受ける荷重が弾性部材の反発力を超えるとハスバギヤが伝動ギヤ側に移動するので、ウォームギヤとハスバギヤ間の歯飛びを回避する。また、弾性部材が緩衝材になるので、ハスバギヤが急にロックされた場合にも、ハスバギヤに加わる荷重を緩和して、ウォームギヤ又はハスバギヤの破損を防止することができる。

本発明の実施形態に係るギヤドモータの一例を示す分解斜視図である。本発明の実施形態に係るギヤドモータにおけるギヤ列の一例を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図）である。本発明の実施形態に係るギヤドモータの要部（ハスバギヤと伝動ギヤ）を示した説明図（縦断面図）である。本発明の実施形態に係るギヤドモータを備えた電子機器（カメラ）を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係るギヤドモータを示している。ギヤドモータ１は、モータ１０と、モータ１０の出力軸１１に装着されたウォームギヤ２と、ウォームギヤ２に噛み合い出力軸１１と直交する軸に回転自在に軸支されたハスバギヤ３と、ハスバギヤ３と同軸且つ一体に回転する伝動ギヤ４とを備えている。伝動ギヤ４は、ギア列５の一つのギヤに噛み合っており、ギヤ列５の末端ギヤが出力ギヤになっている。図示の例では、ギア列５は、伝動ギヤ４に噛み合う平歯ギヤ５Ａと他の平歯ギヤ５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅによって構成されているが、ギア列５の形態は特にこれに限定されるものではない。

モータ１０の出力軸１１、ウォームギヤ２、ハスバギヤ３、伝動ギヤ４、ギヤ列５は、ケース６に収容されている。図示の例では、ケース６は上ケース６Ａと下ケース６Ｂを複数のビス７Ａで結合する構成になっている。モータ１０は、ビス７Ｂによって下ケース６Ｂに固定される。ケース６内には、出力軸１１と直交するように軸部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が設けられ、軸部Ｐ１がハスバギヤ３と伝動ギヤ（平歯ギヤ）４を同軸上に軸支し、軸部Ｐ２が平歯ギヤ５Ａ，５Ｂを同軸上に軸支し、軸部Ｐ３が平歯ギヤ５Ｃ，５Ｄを同軸上に軸支し、軸部Ｐ４が平歯ギヤ５Ｅを軸支している。

図３に示すように、ウォームギヤ２に噛み合うハスバギヤ３と伝動ギヤ４は、同軸上に係合されており、回転軸４Ａ回りに一体に回転するようになっている。また、ハスバギヤ３は、伝動ギヤ４の回転軸４Ａ方向に沿って移動自在に支持されている。具体的には、ハスバギヤ３の軸孔３Ｐに対して伝動ギヤ４の軸部４Ｐが回転軸４Ａに沿って摺動自在に嵌合しており、ハスバギヤ３の下端と伝動ギヤ４の軸部４Ｐとは、カットワッシャ９で抜け止めされている。軸孔３Ｐと軸部４Ｐとの間には、回転軸４Ａ方向に沿ったスプライン又はキー溝が形成されており、ハスバギヤ３と伝動ギヤ４とは、このスプライン又はキー溝の係合で回転軸４Ａ回りに一体回転するようになっている。

また、ハスバギヤ３と伝動ギヤ４の間には、ハスバギヤ３の伝動ギヤ４側に向かう移動に対して弾性反発する弾性部材８が配備されている。弾性部材８は、回転軸４Ａと同軸に配置される圧縮バネによって構成することができる。この弾性部材８によって、伝動ギヤ４は上ケース６Ａに常に当接している。

ハスバギヤ３の内部には、弾性部材（圧縮バネ）８を収容する収容部３Ａが形成されている。収容部３Ａは、回転軸４Ａに沿った円筒溝であり、その中に配置された弾性部材（圧縮バネ）８は、伝動ギヤ４に対してハスバギヤ３をカットワッシャ９側に付勢している。

このようなギヤドモータ１は、正常動作時には、弾性部材８の反発力でウォームギヤ２側（歯面）へハスバギヤ３が押されて、ウォームギヤ２とハスバギヤ３が適正に噛み合い、モータ１０の出力軸１１の回転を、ウォームギヤ２、ハスバギヤ３、伝動ギヤ４、ギヤ列５へと伝動する。

モータ１０の出力軸１１の回転が右回転であるか左回転あるかに拘わらず、出力軸１１に装着されたウォームギヤ２と噛み合うハスバギヤ３が、ウォームギヤ２と噛み合う側でウォームギヤ２の基端側に向けて回転するようにウォームギヤ２とハスバギヤ３の歯面が形成されている場合には、出力軸１１には引き出し方向のスラスト荷重が作用することになる。また、ハスバギヤ３と噛み合っているウォームギヤ２の歯面が伝動ギヤ４側へ向いている場合には、出力軸１１の回転によってハスバギヤ３は伝動ギヤ４側への荷重を受けることになる。

このようなウォームギヤ２とハスバギヤ３との噛み合い状態で、ギヤ列５の出力側に過負荷が加わってハスバギヤ３がロックされた場合には、モータ１０の出力軸１１の回転によって、ハスバギヤ３はウォームギヤ２から回転軸４Ａに沿った荷重を受けることになるが、その荷重が弾性部材８の反発力を超えるとハスバギヤ３が伝動ギヤ４側に移動するので、出力軸１１に引き出し方向のスラスト荷重が作用して、出力軸１１の先端が触れ易くなったとしても、ハスバギヤ３の斜面をウォームギヤ２が乗り越える事態にはならず、歯飛びを回避することができる。

また、ハスバギヤ３が急にロックした場合、出力軸１１の回転によってウォームギヤ２からハスバギヤ３に作用する衝撃荷重は、弾性部材８が緩衝材となって衝撃吸収されるので、ハスバギヤ３がウォームギヤ２から大きな荷重を受けることを避けることができ、ハスバギヤ３の破損を未然に防止することができる。

伝動ギヤ４は、弾性部材８によって上ケース６Ａに常に当接している。このため、ウォームギヤ２の回転方向を切り替えても、伝動ギヤ４は回転軸４Ａ方向へ移動することがない。これにより、出力軸１１の回転方向の切り替え時における伝動ギヤ４と上ケース６Ａとの衝突音の発生を抑止することができる。

弾性部材８の反発力は、ウォームギャ２がハスバギヤ３から受ける、出力軸１１が引き出されるときのスラスト荷重より小さく設定されている。これによって、出力軸１１が引き出される前にハスバギヤ３が伝動ギヤ４側に移動することになり、出力軸１１が引き出されることによる不具合を回避している。

以上説明したように、本発明の実施形態は、モータ１０の出力軸１１に装着したウォームギヤ２にハスバギヤ３を噛み合わせてモータ１０の出力を伝動するギヤドモータ１において、ギヤ列５の出力側に過負荷が加わってハスバギヤ３がロックされた場合にも、歯飛びを回避し、ハスバギヤ３に加わる荷重を緩和して、ハスバギヤ３の破損を防止することができるので、電子機器内に内蔵した場合に、過負荷に伴う故障を起こし難く、耐久性が高い電動機構を提供することができる。

図４は、本発明の実施形態に係るギヤドモータ１を備えた電子機器の一例であるカメラ１００を示している。ギヤドモータ１は、カメラ１００内に内蔵され、オードフォーカス機構や各種の電動機構を構成することができる。本発明の実施形態に係るギヤドモータ１を備えるカメラ１００は、静穏性が高く、安定した動作を実現する駆動部を備え、更に、故障を起こし難く、高い耐久性を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：ギヤドモータ，
１０：モータ，１１：出力軸，
２：ウォームギヤ，３：ハスバギヤ，３Ａ：収容部，３Ｐ：軸孔，
４：伝動ギヤ（平歯ギヤ），４Ａ：回転軸，４Ｐ：軸部，
５：ギヤ列，５Ａ〜５Ｅ：平歯ギヤ，
６：ケース，６Ａ：上ケース，６Ｂ：下ケース，７Ａ，７Ｂ：ビス，
８：弾性部材（圧縮バネ），９：カットワッシャ，１００：カメラ，
Ｐ１〜Ｐ４：軸部

Claims

モータと、
前記モータの出力軸に装着されたウォームギヤと、
前記ウォームギヤに噛み合い前記出力軸と直交する軸に回転自在に軸支されたハスバギヤと、
前記ハスバギヤと同軸且つ一体に回転する伝動ギヤとを備え、
前記ハスバギヤは、前記伝動ギヤの回転軸に直接係合されて前記伝動ギヤの回転軸方向に沿って移動自在に支持され、前記ハスバギヤと前記伝動ギヤの前記回転軸に沿った間には、前記ハスバギヤの前記伝動ギヤ側に向かう移動に対して弾性反発する弾性部材が配備されていることを特徴とするギヤドモータ。
前記弾性部材は、圧縮バネであり、前記ハスバギヤの内部に前記圧縮バネを収容する収容部を設けたことを特徴とする請求項１記載のギヤドモータ。
前記ハスバギヤが前記ウォームギヤと噛み合う側で前記ウォームギヤの基端側に向けて回転するように、前記ウォームギヤと前記ハスバギヤの歯面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のギヤドモータ。
前記ハスバギヤと噛み合っている前記ウォームギヤの歯面が前記伝動ギヤ側へ向いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のギヤドモータ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載されたギヤドモータを備えたカメラ。