JP6706483B2 - ギアードモータおよびギアードモータの製造方法 - Google Patents
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Description
にモータ軸線方向の他方側から前記一方側に向かって歯車部および螺旋溝が順に設けられている出力部材と、前記第1板部に前記他方側の軸端部が保持された第2固定軸と、前記第2固定軸に回転可能に支持され、前記モータ本体の回転軸に固定されたモータピニオンの回転を減速して前記歯車部に伝達する伝達歯車と、を有するギアードモータの製造方法であって、前記第1板部には、前記第1固定軸の前記他方側の第1軸端部が嵌まる第1固定軸支持穴を設け、前記第2板部には、前記第1固定軸の前記一方側の第2軸端部が嵌まる貫通穴を設けておき、前記モータ本体に前記フレームを固定するフレーム固定工程と、前記フレーム固定工程の前あるいは後に、前記伝達歯車を前記第2固定軸を介して前記第1板部に取り付ける歯車取り付け工程と、モータ軸線方向と交差する方向から前記第1板部と前記第2板部との間に前記出力部材を配置する配置工程と、前記貫通穴から前記軸穴に前記第1固定軸を差し込んで前記第1軸端部を前記第1固定軸支持穴に嵌める第1固定軸挿入工程と、前記第2軸端部と前記第2板部とを固定する第1固定軸固定工程と、を有することを特徴とする。
込んで第1軸端部を第1固定軸支持穴に嵌め、その後、第2軸端部と第2板部とを固定することができる。従って、出力部材を通す大きな開口部を第1板部に設けなくても、出力部材を第1板部と第2板部との間で回転可能に支持することができる。また、大きな開口部を第1板部に設けなくてもよいので、第1板部を大型化しなくても、伝達歯車を支持する第2固定軸を適正な位置に設けることができる。それ故、ギアードモータを小型化することができる。
図1は、本発明を適用したギアードモータ1の説明図であり、図1(a)、(b)は、ギアードモータ1を出力側L1からみた斜視図、およびギアードモータ1から歯車カバー7を外した状態をモータ軸線Lに対して直交する方向(第2方向Y)からみた側面図である。図2は、本発明を適用したギアードモータ1の断面図であり、図2(a)、(b)、(c)、(d)は、ギアードモータ1をモータ軸線Lに沿って切断した断面図、モータ本体10を回転軸50の回転中心軸線に沿って切断した断面図、フレーム3の第2板部32を貫通穴37を通る位置で切断したときの断面図、およびフレーム3の第1板部31を第1固定軸支持穴36を通る位置で切断したときの断面図である。図3は、本発明を適用したギアードモータ1の内部を出力側L1からみた分解斜視図であり、図3(a)、(b)は、ギアードモータ1から出力部材8を外した状態の分解斜視図、およびギアードモータ1から歯車カバー7を外した状態の分解斜視図である。図4は、本発明を適用したギアードモータ1の減速歯車機構9等の説明図であり、図4(a)、(b)は、減速歯車機構9等の斜視図、および減速歯車機構9等の分解斜視図である。
と、第1板部31と第2板部32とを連結する第3板部33とを備えている。従って、第1板部31および第2板部32は、第3板部33から第1方向Xの一方側X1に向けて屈曲した構造になっている。第1板部31は略矩形である。モータ本体10の側面には給電部2が設けられている。
第1板部31と第2板部32との間には、第1固定軸35が設けられており、出力部材8をモータ軸線L回りに回転可能に支持している。第1固定軸35において、反出力側L2の第1軸端部351は、第1板部31に形成された第1固定軸支持穴36に嵌っている(図2(d)参照)。第1固定軸35の出力側L1の第2軸端部352は、第2板部32に形成された貫通穴37に嵌った状態で第2板部32に固定されている(図2(c)参照)。かかる固定には、溶接、カシメ、接着等の方法を採用することができる。本形態では、フレーム3はSUCC(低炭素ステンレス鋼)からなり、第1固定軸35はSUS(ステンレス鋼)からなる。従って、第2軸端部352と第2板部32とは、溶接により固定されている。それ故、第1固定軸35をフレーム3に確実に固定することができる。また、溶接であれば、カシメや接着等に比してバリ等が発生しにくいという利点がある。なお、フレーム3および第1固定軸35は同一の金属から形成されていてもよい。
出力部材8は、第1固定軸35が貫通する軸穴81が形成された軸状部材であり、外周部分には、反出力側L2から出力側L1に向かって歯車部85および螺旋溝83が順に形成されている。本形態において、出力部材8は、螺旋溝83によってウォームとして構成されている。出力部材8には、歯車部85と螺旋溝83との間に歯等が形成されていない軸部861が設けられ、歯車部85からモータ軸線L方向の反出力側L2に向けて歯等が形成されていない軸部862が設けられている。
従って、出力部材8を安価に製作することができる。ここで、出力部材8の内部には、出力部材8を樹脂成形する際のヒケを防止するための空洞82が設けられている。出力部材8の出力側L1の端部において、軸穴81が形成された筒部810には、出力部材8と第2板部32との間の摺動抵抗を低減するためのスラスト軸受用のワッシャ89が配置されている。
図2(b)に示すように、モータ本体10は、ステッピングモータであり、円筒状のステータ4を有している。ステータ4では、A相用のステータとB相用のステータとがモータ軸線L方向に重ねて配置された構造を有している。このため、ステータ4では、コイル線46が巻回された2つのコイルボビン(第1コイルボビン42Aと第2コイルボビン42B)がモータ軸線L方向に重ねて配置されており、かかるコイルボビンには各々、以下に説明するステータコアが重ねて配置されている。第1コイルボビン42Aにおいてモータ軸線L方向の両側には、環状の内ステータコア43A、および断面U字形状の外ステータコア44Aが重ねて配置され、第2コイルボビン42Bにおいてモータ軸線L方向の両側には、環状の内ステータコア43B、および断面U字形状の外ステータコア44Bが重ねて配置されている。第1コイルボビン42Aおよび第2コイルボビン42Bの内周面では、内ステータコア43A、43Bおよび外ステータコア44A、44Bの複数の極歯45が周方向に並んだ構成となっている。このようにして、円筒状のステータ4が構成され、ステータ4の径方向内側にはロータ5が同軸状に配置されている。本形態では、外ステータコア44A、44Bが各々、第1コイルボビン42Aおよび第2コイルボビン42Bの径方向外側まで延在してモータケースを構成している。従って、モータ本体10の出力側L1の端部11は、外ステータコア44Aの環状部分47からなる。モータ本体10の外周面13は、外ステータコア44A、44Bの外側に形成された円筒部分49からなる。外ステータコア44Bの環状部分48には端板65が固定されており、モータ本体10の反出力側L2の端部12は、端板65からなる。
減速歯車機構9は、複数の伝達歯車を有している。本形態において、減速歯車機構9は、3つの伝達歯車(第1伝達歯車91、第2伝達歯車92、および第3伝達歯車93)を
有している。図4に示すように、第1伝達歯車91は、複合歯車であり、モータピニオン55と噛み合う大径歯車911と、大径歯車911の出力側L1に大径歯車911と同軸状に一体に形成された小径歯車912と、小径歯車912の出力側L1に小径歯車912と同軸状に一体に形成された円筒部915とを備えている。第2伝達歯車92は、複合歯車であり、第1伝達歯車91の小径歯車912と噛み合う大径歯車921と、大径歯車921の出力側L1に大径歯車921と同軸状に一体に形成された小径歯車922とを備えている。第3伝達歯車93は、複合歯車であり、第2伝達歯車92の小径歯車922と噛み合う大径歯車931と、大径歯車931の出力側L1に大径歯車923と同軸状に一体に形成された小径歯車932とを備えている。小径歯車932は、出力部材8の歯車部85と噛み合っている。
図5は、本発明を適用したギアードモータ1の歯車カバー7を反出力側L2からみた斜視図である。
1の円筒部915と重なる大きさに形成され、第2固定軸支持穴77の周りから解放端720の側(第1方向Xの他方側X2)に延在している。凹部780は、第2固定軸支持穴78の周りで第2伝達歯車92の小径歯車922と重なる大きさに形成され、第2固定軸支持穴78の周りから解放端720の側(第1方向Xの他方側X2)に延在している。凹部790は、第2固定軸支持穴79の周りで第3伝達歯車93の小径歯車932と重なる大きさに形成され、第2固定軸支持穴79の周りから解放端720の側(第1方向Xの他方側X2)に延在している。
図6は、本発明を適用したギアードモータ1の製造工程のうち、出力部材8および歯車カバー7を組み込む際の説明図である。本形態のギアードモータ1の製造工程では、図6に示すように、フレーム固定工程において、モータ本体10にフレーム3を固定する、また、歯車取り付け工程では、フレーム固定工程の前あるいは後に、第1伝達歯車91、第2伝達歯車92、および第3伝達歯車93を第2固定軸96、97、98を介して第1板部31に取り付ける。
に第1固定軸35を差し込んで第1軸端部351を第1板部31の第1固定軸支持穴36に嵌める。その際、第1軸端部351は、第1固定軸支持穴36内の凸部361に当接してモータ軸線L方向で位置決めされる。従って、第1軸端部351の端部が第1板部31から反出力側L2に突出することがない。それ故、第1固定軸35をモータ本体10に対してモータ軸線L方向で重なる位置に設けても、第1固定軸35とモータ本体10とが干渉しない。
以上説明したように、本形態のギアードモータ1では、外周部分に螺旋溝83が形成された出力部材8をフレーム3の第1板部31と第2板部32との間に設け、回転軸50に固定されたモータピニオン55の回転を、減速歯車機構9の伝達歯車(第1伝達歯車91および第2伝達歯車92)を介して減速して出力部材8に伝達する。このため、出力部材8の歯車部85を大径化しなくても、出力部材8から大きなトルクを出力することができる。
車機構9の噛み合いの位置精度が高い。従って、広い使用温度範囲で高いトルク伝達効率を維持し、高トルクを出力することができる。
Claims (14)
- モータ本体と、
前記モータ本体のモータ軸線方向の一方側の端部に固定された第1板部、前記第1板部に前記一方側で対向する第2板部、および前記第1板部と前記第2板部とを連結する第3板部を備えたフレームと、
前記第1板部と前記第2板部との間に配置された第1固定軸と、
前記第1固定軸が貫通する軸穴が設けられ、外周部分にモータ軸線方向の他方側から前記一方側に向かって歯車部および螺旋溝が順に設けられている出力部材と、
前記第1板部に前記他方側の軸端部が保持された第2固定軸と、
前記第2固定軸に回転可能に支持され、前記モータ本体の回転軸に固定されたモータピニオンの回転を減速して前記歯車部に伝達する伝達歯車と、
前記第1板部と前記第2板部との間で前記歯車部および前記伝達歯車を覆うように前記フレームに固定され、前記第2固定軸の前記一方側の軸端部を支持する歯車カバーと、
を有し、
前記第1固定軸は、前記第2板部に形成された貫通穴を通って前記第1板部と前記2板部との間に配置された前記出力部材の前記軸穴に挿入され、
前記第1固定軸の前記他方側の第1軸端部は、前記第1板部に設けられた第1固定軸支持穴に嵌り、前記第1固定軸の前記一方側の第2軸端部が前記貫通穴に嵌った状態で前記第2軸端部と前記第2板部とが固定され、
前記出力部材は、前記歯車部および前記伝達歯車が前記歯車カバーに覆われ、前記螺旋溝が前記歯車カバーから突出した状態で、前記第1板部と前記2板部との間で前記第1固定軸に回転可能に支持されていることを特徴とするギアードモータ。 - 前記第1固定軸は、前記モータ本体に対してモータ軸線方向で重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のギアードモータ。
- 前記第1軸端部は、前記第1固定軸支持穴内の凸部または前記第1固定軸支持穴の底部に当接していることを特徴とする請求項1または2に記載のギアードモータ。
- 前記歯車カバーは、前記モータピニオン、前記伝達歯車および前記歯車部を前記一方側
で覆う端板部と、前記歯車部の外周部分を前記伝達歯車とは反対側で覆う側板部と、を備え、
前記端板部には、前記出力部材において前記螺旋溝が設けられている部分を前記一方側に突出させる開口部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のギアードモータ。 - 前記端板部には、前記第2固定軸の前記一方側の軸端部を支持する第2固定軸支持穴が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のギアードモータ。
- 前記端板部の前記他方側の面には、前記第2固定軸支持穴からモータ軸線に対して交差する方向に延在する凹部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のギアードモータ。
- 前記歯車カバーには、モータ軸線方向と交差する方向から前記歯車カバーを前記第1板部と前記第2板部との間に配置したときに前記フレームと係合する係合部が設けられていることを特徴とする請求項4乃至6の何れか一項に記載のギアードモータ。
- 前記出力部材は樹脂製であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のギアードモータ。
- 前記第2軸端部は、溶接によって前記第2板部に固定されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載のギアードモータ。
- モータ本体と、
前記モータ本体のモータ軸線方向の一方側の端部に固定された第1板部、前記第1板部に前記一方側で対向する第2板部、および前記第1板部と前記第2板部とを連結する第3
板部を備えたフレームと、
前記第1板部と前記第2板部との間に配置された第1固定軸と、
前記第1固定軸が貫通する軸穴が設けられ、外周部分にモータ軸線方向の他方側から前記一方側に向かって歯車部および螺旋溝が順に設けられている出力部材と、
前記第1板部に前記他方側の軸端部が保持された第2固定軸と、
前記第2固定軸に回転可能に支持され、前記モータ本体の回転軸に固定されたモータピニオンの回転を減速して前記歯車部に伝達する伝達歯車と、
を有するギアードモータの製造方法であって、
前記第1板部には、前記第1固定軸の前記他方側の第1軸端部が嵌まる第1固定軸支持穴を設け、前記第2板部には、前記第1固定軸の前記一方側の第2軸端部が嵌まる貫通穴を設けておき、
前記モータ本体に前記フレームを固定するフレーム固定工程と、
前記フレーム固定工程の前あるいは後に、前記伝達歯車を前記第2固定軸を介して前記第1板部に取り付ける歯車取り付け工程と、
モータ軸線方向と交差する方向から前記第1板部と前記第2板部との間に前記出力部材を配置する配置工程と、
前記貫通穴から前記軸穴に前記第1固定軸を差し込んで前記第1軸端部を前記第1固定軸支持穴に嵌める第1固定軸挿入工程と、
前記第2軸端部と前記第2板部とを固定する第1固定軸固定工程と、を有することを特徴とするギアードモータの製造方法。 - 前記配置工程では、前記モータピニオン、前記伝達歯車および前記歯車部を前記一方側で覆う端板部と、前記歯車部の外周部分を前記伝達歯車とは反対側から覆う側板部と、を備え、前記端板部には、前記出力部材において前記螺旋溝が設けられている部分を前記一方側に突出させる開口部が設けられた歯車カバーを、前記出力部材とともに、前記第1板部と前記第2板部との間に配置し、
前記歯車カバーについては前記フレームに固定することを特徴とする請求項10に記載のギアードモータの製造方法。 - 前記端板部には、前記第2固定軸の前記一方側の軸端部を支持する第2固定軸支持穴を設けておき、
前記配置工程では、前記第2固定軸の前記一方側の軸端部を前記第2固定軸支持穴に嵌めて支持することを特徴とする請求項11に記載のギアードモータの製造方法。 - 前記端板部の前記他方側の面には、前記第2固定軸支持穴からモータ軸線に対して交差する方向に延在する凹部を設けておき、
前記配置工程において、前記第1板部と前記第2板部との間に前記出力部材および前記歯車カバーを配置した際、前記第2固定軸の前記一方側の軸端部が前記凹部内を通って前記第2固定軸支持穴に嵌まることを特徴とする請求項12に記載のギアードモータの製造方法。 - 前記歯車カバーには、前記歯車カバーを前記第1板部と前記第2板部との間に配置したときに前記フレームと係合する係合部を設けておき、
前記配置工程において、前記歯車カバーを前記第1板部と前記第2板部との間に配置した際、前記第1板部と前記係合部とが係合して、前記歯車カバーが前記フレームに固定されることを特徴とする請求項11乃至13の何れか一項に記載のギアードモータの製造方法。
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