JP6697871B2 - ギアモータ組立体のギアボックス - Google Patents

Description

本発明は、ギアモータに関し、詳細にはギアモータ組立体のためのギアボックスに関する。

一般的なギアモータ組立体は、電動モータとギアボックスとを含む。ウォームは、モータの出力シャフトに固定されるか、もしくは出力シャフト上に形成される。ウォームホイールは、ギアボックス内の固定シャフト上に取り付けられ、ウォームにより駆動されるように配置される。さらに、ギアボックスは出力ギアを含む。出力ギアは、ウォームホイールに同軸に結合されウォームホイールと共に回転して、外部デバイスを駆動するようになっている。ギアボックスのハウジングは、ウォームホイールを取り付けるためのチャンバと、チャンバに連通する開口部を含み、出力ギアは開口部を貫通して延びることができる。カバーは、開口部をシールするために用いられる。従来のカバーは、プラスチックで作られた外側環状部と、ゴムで作られた内側環状部を含む。外側環状部は、ギアボックスのハウジングに取り付けられ、内側環状部は、ウォームホイールのボスの外側円筒面と、カバーの内側ボアとの間のシールをもたらす。

従来のカバーの欠点は、外力、特に半径方向力の影響によって出力ギアが横方向にずれ易い点であり、ウォームホイールが取り付けられた固定シャフトのたわみ偏位につながり振動及び雑音が発生する可能性がある。
従って、ギアモータ組立体のギアボックスの改良が望まれている。

従って、１つの態様において、本発明はギアボックスを提供し、このギアボックスは、チャンバ及び該チャンバに連通する開口部を定めるハウジングと、チャンバの底面に取り付けられた一端及び開口部に向かって延びる他端を有する固定シャフトと、固定シャフトに回転自在に取り付けられ、チャンバ内に配置されたウォームホイールと、ウォームホイールに同軸に結合されてウォームホイールと一緒に回転すると共に、開口部から突出する出力ギアと、開口部に取り付けられたカバーとを備え、カバーは、一種類の材料で形成され、内側ボアと該内側ボアの端部からチャンバの底面に向かって延びる内側フランジとを有する環状カバープレートを含み、ウォームホイールは、出力ギアに隣接する側に円筒形ボスを含み、円筒形ボスは、環状カバープレートの内側ボス中に延び、内側フランジによって支持される。

好ましくは、カバーは、カバープレートの外縁からの底面に向かって延びる外側フランジをさらに含む。

好ましくは、内側フランジの高さは、外側フランジよりも高い。

好ましくは、外側フランジは、少なくとも１つの切り欠きを定め、ハウジングは、カバーを位置決めするために切り欠きに係合する、該切り欠きに対応する少なくとも１つの突起を含む。

好ましくは、カバーは、内側フランジの半径方向外面とカバープレートとを相互結合する複数の補強リブをさらに含む。

好ましくは、補強リブの各々はプレート状であり、補強リブの高さは、内側フランジから遠ざかるにつれて徐々に低くなる。

好ましくは、第１のＯリングが、内側フランジの遠位端とウォームホイールとの間に配置され、固定シャフトを半径方向に取り囲む。

好ましくは、内側フランジの半径方向内面は、潤滑剤を収容するための複数の溝を備える。

好ましくは、出力ギアは、円筒形ボスに挿入され、第２のＯリングは、出力ギアとウォームホイールとの間に配置されてウォームホイールを固定シャフトに対してシールする。

代替的に、出力ギアは、金属製であり、ウォームホイールは、インサート成形プロセスによって出力ギアと一緒に形成され、カバーは、プラスチック材料で形成される。

好ましくは、カバーは、ハウジングの開口部をシールする。

本発明の第２の態様は、ギアモータ組立体を提供する。この組立体は、モータと、モータの出力シャフト上に配置されたウォームと、本発明の第１の態様で定義されたギアボックスを含む。ウォームは、ギアボックス中に延びてウォームホイールと噛み合う。

本発明の実装により、カバー構造を単純化することができる。カバー構造を単純化することにより、出力ギアとウォームホイールが横方向にずれるリスク、及びギアボックスの固定シャフトがたわみ偏位するリスクが減少する。これにより、振動及びノイズが減少する。

本発明の好適な実施形態は、以下に添付図面を参照して例示的に説明する。各図において、２つ以上の図に現れる同一の構造、要素、又は部分には、現れる図すべてにおいて同じ参照番号が付される。図に示される部品及び形状の寸法はすべて説明を簡単にして明瞭に行うために選ばれており、必ずしも縮尺通りには示されていない。図は以下に記載する。

電動モータに取り付けられた本発明のギアボックスを示す。 図１のギアボックスの分解組立図である。 ギアボックスの正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 ギアボックスのカバーを示す。

図を参照すると、本発明の１つの実施形態のギアモータ組立体５０は、電動モータ６０と該電動モータ６０に取り付けられたギアボックス７０を含む。ギアボックス７０は、開口部１０１を備えたチャンバ１０５を有するハウジング１００と、ハウジング１００に取り付けられ、開口部１０１から突出した固定シャフト１３０と、固定シャフト１３０に回転自在に取り付けられ、開口部１０１から突出した出力ギア１５０と、開口部１０１に取り付けられたカバー１７０と、を含む。カバーは、開口部１０１をシールすることが好ましい。

図２の分解組立図に示すように、ハウジング１００は内部にチャンバ１０５を形成する。好ましくは、シャフト１３０はチャンバ１０５の中心を貫通して延びる。シャフトの一端はチャンバ１０５の底面に固定され、他端は開口部１０１に向かって延びて開口部１０１から突出する。ウォームホイール１１０は回転自在にシャフト１３０へ取り付けられ、チャンバ１０５に収容される。ウォームは、モータ６０の出力シャフトに設けられ、ウォームホイール１１０と噛み合ってウォームホイールを駆動する。出力ギア１５０は、ウォームホイール１１０に連結され、固定シャフト１３０の周りをウォームホイール１１０と一緒に回転して外部デバイスを駆動する。本実施形態において、円筒形ボス１１５はウォームホイール１１０の中央から突出しており、出力ギア１５０がボス１１５に挿入されている。代替方法として、出力ギア１５０はウォームホイール１１０と一体成形することができる。ウォームは、個別に成形して出力シャフトに固定される別個の部品とすること、又は出力シャフトに直接形成することができる。

図５にさらに明瞭に示すように、カバー１７０は、プラスチックから形成された一体構造体であり、円形カバープレート１７１と、カバープレート１７１の内側周縁部からチャンバへ延在する内側フランジ１７３と、カバープレート１７１からハウジングへ延在する外側フランジ１７５とを含む。内側フランジ１７３は、ウォームホイール１１０のボス１１５を取り囲みかつボス１１５を円周方向で支持して、ウォームホイール１１０及び出力ギア１５０の横方向のずれを防ぐと共に固定シャフト１３０のたわみ偏位を低減する。好ましくは、内側フランジ１７３とボス１１５との接触面を増大させるために、内側フランジ１７３の高さは外側フランジ１７５よりも高い。内側フランジ１７３の遠位端には凹部が設けられ、段部１７９が形成される。第１のＯリング１８１（図４）は、段部１７９とウォームホイール１１０との間に配置され、固定シャフト１３０を取り囲む。第１のＯリング１８１は、ウォームホイールのボス１１５の外側円筒面とカバー１７０との間のシールを可能にする。

複数の補強リブ１７７は、内側フランジ１７３の半径方向外面から半径方向外向きに延びる。補強リブ１７７の各々は、略三角形プレート形状であり、内側フランジ１７３の外面をカバープレート１７１に連結してカバー１７０を補強する。補強リブ１７７の軸方向高さは、内側フランジ１７３から遠ざかるにつれ徐々に低くなる。さらに、内側フランジ１７３の内面は、内側フランジとボスとの間の接触面を潤滑するための潤滑剤を収容する複数の溝１７４を定める。溝１７４は、固定シャフトの軸と平行に延びることが好ましい。潤滑剤の漏出を避けるため、溝１７４の外端は内側フランジ１７３の外端部を貫通して延びないことが好ましい。

密閉カバー１７０の外側フランジ１７５は、カバー170をハウジングに対して位置決めしてしっかり固定するための２つ以上の切り欠き１７６を有する。ハウジング１００には、カバープレート１７１の中心に向かって延び、切れ込み１７６と係合するようになった、対応する突起１７８が形成される。

本実施形態において、ボス１１５は、出力ギア１５０を受け入れるためのギアスロット１１３を含む。ギアスロット１１３の形状は、出力ギア１５０に一致する。第２のＯリング１８３は、出力ギア１５０とウォームホイール１１０との間に配置され、固定シャフト１３０を取り囲む。第２のＯリング１８３は、固定シャフト１３０とウォームホイール１１０との間のシールを可能にする。

１つの実施形態において、出力ギア１５０は金属材料から作られており、ウォームホイール１１０はプラスチック材料から作られる。他の実施形態では、出力ギア１５０は、インサート成形プロセスでウォームギア１１０上に形成される。さらに別の実施形態においては、ウォームホイール１１０及び出力ギアは互いに同じ材料で一体成形することもできる。

本発明の説明及び請求項において、動詞「備える」、「含む」、「包含する」、及び「有する」、及びそれらの派生語は、記述された要素又は機能の存在を特定するために総括的な意味で使用されており、追加の要素又は機能の存在を排除するものではない。

明瞭化のために別個の実施形態との関連で説明される本発明の或る特徴は、単一の実施形態の組み合わせで提示できることが理解される。明瞭化のために単一の実施形態との関連で説明される本発明の種々の特徴は、別個に又は任意の部分的組み合わせで提示することができる。

上述の実施形態は単なる例示であり、当業者には、特許請求の範囲に定義された発明の範囲から逸脱することなく様々な他の変更例が明らかであろう。

５０ ギアモータ組立体
６０ 電動モータ
７０ ギアボックス
１００ ハウジング
１０１ 開口部
１０５ チャンバ
１１０ ウォームホイール
１１３ ギアスロット
１１５ ボス
１３０ 固定シャフト
１５０ 出力ギア
１７０ カバー
１７１ カバープレート
１７３ 内側フランジ
１７４ 溝
１７５ 外側フランジ
１７６ 切り欠き
１７７ 補強リブ
１７８ 突起
１７９ 段部
１８１ 第１のＯリング
１８３ 第２のＯリング

Claims (11)

1. チャンバ及び該チャンバに連通する開口部を定めるハウジングと、
   前記チャンバの底面に取り付けられた一端及び前記開口部に向かって延びる他端を有する固定シャフトと、
   前記固定シャフトに回転自在に取り付けられ、前記チャンバ内に配置されたウォームホイールと、
   前記ウォームホイールに同軸に結合されて前記ウォームホイールと一緒に回転すると共に、前記開口部から突出する出力ギアと、
   前記開口部に取り付けられたカバーと、
   を備えるギアボックスであって、
   前記カバーは、一種類の材料で形成され、内側ボアを有する環状カバープレートと、該内側ボアの端部から前記チャンバの前記底面に向かって延びる内側フランジと、前記カバーを位置決めするために前記環状カバープレートの外側周縁部からハウジングへ延びる外側フランジとを含み、
   前記ウォームホイールは、前記出力ギアに隣接する側に円筒形ボスを含み、前記ウォームホイールの前記円筒形ボスは、前記環状カバープレートの前記内側ボア中に延び、前記内側フランジに直接的に接触し、前記ウォームホイール及び前記円筒形ボスは一体的に形成されていることを特徴とするギアボックス。
2. 前記内側フランジの高さは、前記外側フランジよりも高い、請求項１に記載のギアボックス。
3. 前記外側フランジは、少なくとも１つの切り欠きを定め、前記ハウジングは、前記カバーを位置決めするために前記切り欠きに係合する、前記切り欠きに対応する少なくとも１つの突起を含む、請求項２に記載のギアボックス。
4. 前記カバーは、前記内側フランジの半径方向外面と前記環状カバープレートとを相互結合する複数の補強リブをさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載のギアボックス。
5. 前記補強リブの各々はプレート状であり、前記補強リブの高さは、前記内側フランジから遠ざかるにつれて徐々に低くなる、請求項４に記載のギアボックス。
6. 第１のＯリングが、前記内側フランジの遠位端と前記ウォームホイールとの間に配置され、前記固定シャフトを半径方向に取り囲む、請求項１から５のいずれかに記載のギアボックス。
7. 前記内側フランジの半径方向内面は、潤滑剤を収容するための複数の溝を備える、請求項１から６のいずれかに記載のギアボックス。
8. 前記出力ギアは、前記円筒形ボスに挿入され、第２のＯリングは、前記出力ギアと前記ウォームホイールとの間に配置されて前記ウォームホイールを前記固定シャフトに対してシールする、請求項１から７のいずれかに記載のギアボックス。
9. 前記出力ギアは、金属製であり、前記ウォームホイールは、インサート成形プロセスによって前記出力ギアと一緒に形成され、前記カバーは、プラスチック材料で形成される、請求項１から７のいずれかに記載のギアボックス。
10. 前記カバーは、前記ハウジングの前記開口部をシールする、請求項１から９のいずれかに記載のギアボックス。
11. モータと、該モータの出力シャフト上に配置されたウォームと、請求項１から１０のいずれかに記載のギアボックスを含むギアモータ組立体であって、前記ウォームは、前記ギアボックス中に延びて前記ウォームホイールと噛み合うギアモータ組立体。