JP6976994B2 - 減速機付きモータ - Google Patents
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Description
入力軸を回転駆動するモータと、前記入力軸を中心に歯車機構を介して出力部材を減速回転する減速機と、前記出力部材と軸方向に対向配置され接離動可能に設けられた可動部材と、前記可動部材に組み付けられた可動継鉄と、前記可動継鉄と空隙を介してコ字状の両側脚部が対向配置された固定継鉄と、前記固定継鉄の一部に同磁極が対向する向きに配置された一対の永久磁石と、前記固定継鉄の一対の永久磁石間に前記可動継鉄に向けて突設部が突設されると共に、該突設部に隣設して同一方向に巻かれ空芯部を前記可動継鉄に向けて対向配置された一対のコイルを備えた電磁クラッチ機構と、を備え、前記モータ外径が前記減速機外径より大きく形成され、前記モータの前記減速機に対する軸方向投影空間部に前記電磁クラッチ機構が配置され、前記コイルへの通電方向を切り替えることで、前記固定継鉄の両側脚部の吸引力の大きさを変化させて前記可動継鉄を軸方向に移動させて前記出力部材より駆動伝達経路の後段に配置される出力側部材に対して駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替えることを特徴とする。
上記構成によれば、モータ外径が減速機外径より大きく形成されているため、モータの減速機に対する軸方向投影空間部が生じる。この空きスペースである軸方向投影空間部に電磁クラッチ機構を配置することで、軸方向に薄型化を実現できる小型で扁平な減速機付モータを提供することができる。また、電磁クラッチにより減速機の出力部材とそれより駆動伝達経路の後段に配置される出力側部材に駆動伝達状態から駆動遮断状態に切り替えることで、モータが停止状態でも減速機より出力側部材を回転させることができ、ユーザーのニーズに応えることができる。
また、電磁石に対する通電方向を切り替えるだけで、可動継鉄と両側脚部が対向配置された固定継鉄との吸引力の大きさを変化させて、可動継鉄を出力部材と共に軸方向に移動させて出力側部材に対して駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替える。よって、モータ停止状態でも、駆動伝達遮断状態とすることで、減速機より駆動伝達経路の後段に配置される出力側部材を回転させることができる。
これにより、電磁クラッチを構成する可動部材を軸方向に移動させて出力部材に重ねて設けられたクラッチ板への接離動させることで、駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替えることができる。
この場合、減速機は偏心軸を中心にトロコイド歯形に配置された複数の外歯歯車を回転させて内歯歯車を介して出力部材を相対的に減速回転させるトロコイド減速機を用いることができる。
このように、電磁石に対する通電方向を切り替えるだけで、可動継鉄と両側脚部が対向配置された固定継鉄との吸引力の大きさを変化させて、可動継鉄を出力部材と共に軸方向に移動させて出力側回転部材に対して駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替える。
よって、電磁クラッチにより減速機の出力部材と噛み合う可動部材をそれより駆動伝達経路の後段に配置される出力側回転部材に対して接離動させて駆動伝達状態から駆動遮断状態に切り替えることで、モータが停止状態でも出力側回転部材を回転させることができ、ユーザーのニーズに応えることができる。
これにより、入力軸を中心として複数の外歯歯車の減速された回転運動に変換され、或いは入力軸外周の歯面を太陽歯車としてこれと噛み合う外歯歯車、外歯歯車と噛み合う内歯歯車が同軸上にコンパクトに組み付けることができ、減速機の扁平化を図ることができる。
この場合、減速機は太陽歯車と噛み合う外歯歯車を遊星歯車として公転させて内歯歯車を介して出力部材を相対的に減速回転させる遊星減速機を採用することができる。
このように、空きスペースSに電磁クラッチ機構4を配置することで、軸方向に薄型化を実現できる小型で扁平な減速機付モータを提供することができる。また電磁クラッチ機構4により減速機2と出力部材3が駆動伝達状態から駆動遮断状態に切り替えることで、モータ1が駆動停止状態でも出力側から出力部材3を回転させることができ、ユーザーのニーズに応えることができる。
モータ1はモータハウジング5aと減速機ハウジング5bが組み付けられたハウジング5内に収納されている。ハウジング5には、固定子6が組み付けられている。固定子6は、固定子コア6aの径方向内側に向けて突設された複数の極歯6bにインシュレータ6cを介してコイル6dが巻かれている。モータハウジング5aの内壁面には、コイル6dに通電制御するモータ基板6eが設けられている。コイル6dから引き出された口出し線は、モータ基板6eに接続されている。
出力部材3の出力側端面には、クラッチ板13が一体に重ねて同軸状に設けられている。このクラッチ板13は、電磁クラッチ機構4に設けられた可動部材4aとの接離動により駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替えるようになっている。
また、一対のコイル4hに時計回り方向の磁束が発生する向きに通電すると、突設部4gの上側の永久磁石4fの磁路は反時計回りであることからコイル4hの磁路と相殺され固定継鉄4eの第一脚部4e1を通過する磁束は減り、逆に突設部4gの下側の永久磁石4fの磁路は時計回りであることからコイル4hの磁路と重ね合わされ第二脚部4e2を通過する磁束は増えるため、可動継鉄4eは第二脚部4e2に吸引されて可動部材4aは軸方向下方(図3C矢印と反対方向)に移動する。
また、モータ1の外径が減速機2の外径より大きく形成されているため、モータ1の減速機2に対して生ずる軸方向空きスペースSに電磁クラッチ機構4を配置することで、軸方向に薄型化を実現できる小型で扁平な減速機付モータを提供することができる。
上述した実施例は、電磁クラッチ機構4が減速機2の最終出力段に設けられていたが、電磁クラッチ機構4(可動部材4a)より駆動伝達経路の後段に出力側回転部材(回転部材15)が設けられていてもよい。モータ1及び減速機2の構成は、同様であるので説明を援用するものとし、電磁クラッチ機構4及び回転部材15の構成について説明する。
よって、モータ1を回転駆動すると、ロータヨーク7aの回転によってトロコイド歯形を形成する第一,第二外歯歯車9,10が偏心軸8の周りを公転する。この公転運動(揺動運動)とともに、第一,第二外歯歯車9,10は、内歯歯車11との噛み合いにより、公転回転数よりも減速された回転数(自転回転数)にて自転運動を行う。そして、この第一,第二外歯歯車9,10の減速された自転運動が出力部材3及びこれに噛み合う可動部材4aに伝達され、減速された回転出力が回転部材15から出力される。
このとき、モータ1が停止状態であっても、回転部材15と電磁クラッチ機構4の可動部材4aとの駆動伝達遮断状態とすることで、電磁クラッチ機構4より駆動伝達経路の後段に配置される回転部材15を出力側から負荷を軽減した状態で回転させることができる。
上述した減速機2は、トロコイド型減速機であったが、これに限らず例えば遊星減速機であってもよい。この場合、ロータヨーク7aに連結する偏心軸8に代えて太陽歯車軸を設け、太陽歯車を中心に公転する複数の外歯歯車を遊星歯車として公転させて内歯歯車が設けられた出力部材を相対的に減速回転させるようにしてもよい。
Claims (6)
- 入力軸を回転駆動するモータと、
前記入力軸を中心に歯車機構を介して出力部材を減速回転する減速機と、
前記出力部材と軸方向に対向配置され接離動可能に設けられた可動部材と、前記可動部材に組み付けられた可動継鉄と、前記可動継鉄と空隙を介してコ字状の両側脚部が対向配置された固定継鉄と、前記固定継鉄の一部に同磁極が対向する向きに配置された一対の永久磁石と、前記固定継鉄の一対の永久磁石間に前記可動継鉄に向けて突設部が突設されると共に、該突設部に隣設して同一方向に巻かれ空芯部を前記可動継鉄に向けて対向配置された一対のコイルを備えた電磁クラッチ機構と、を備え、
前記モータ外径が前記減速機外径より大きく形成され、前記モータの前記減速機に対する軸方向投影空間部に前記電磁クラッチ機構が配置され、前記コイルへの通電方向を切り替えることで、前記固定継鉄の両側脚部の吸引力の大きさを変化させて前記可動継鉄を軸方向に移動させて前記出力部材より駆動伝達経路の後段に配置される出力側部材に対して駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替えることを特徴とする減速機付きモータ。 - 前記出力部材に重ねてクラッチ板が同軸状に設けられ、前記クラッチ板と前記可動部材との接離動により駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替える請求項1記載の減速機付きモータ。
- 前記入力軸は、前記モータのロータヨークに連結された偏心軸であり、前記偏心軸が前記外歯歯車に対する入力として用いられている請求項1又は請求項2記載の減速機付きモータ。
- 入力軸を回転駆動するモータと、
前記入力軸を中心に歯車機構を介して出力部材を減速回転する減速機と、
前記出力部材と軸方向に対向配置され常時噛み合う可動部材と、
前記可動部材に組み付けられた可動継鉄と、前記可動継鉄と空隙を介してコ字状の両側脚部が対向配置された固定継鉄と、前記固定継鉄の一部に同磁極が対向する向きに配置された一対の永久磁石と、前記固定継鉄の一対の永久磁石間に前記可動継鉄に向けて突設部が突設されると共に、該突設部に隣設して同一方向に巻かれ空芯部を前記可動継鉄に向けて対向配置された一対のコイルを備えた電磁クラッチ機構と、を備え、
前記モータ外径が前記減速機外径より大きく形成され、前記モータの前記減速機に対する軸方向投影空間部に、前記電磁クラッチ機構が配置され、前記コイルへの通電方向を切り替えることで、前記固定継鉄の両側脚部の吸引力の大きさを変化させて前記可動継鉄を軸方向に移動させて前記可動部材と当該可動部材より駆動伝達経路の後段に配置される出力側回転部材との接離動により駆動伝達状態と駆動遮断状態を切り替えることを特徴とする減速機付きモータ。 - 前記減速機は、
前記入力軸の周りを公転する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車が設けられ、前記外歯歯車が回転すると前記内歯歯車を介して相対的に減速回転する前記出力部材と、を具備する請求項4記載の減速機付きモータ。 - 前記入力軸は、前記モータのロータヨークに連結された太陽歯車であり、前記太陽歯車を前記外歯歯車に対する入力として用いられている請求項5記載の減速機付きモータ。
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