JPH0231047A - 小型減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型モーフに直結する小型減速機の減速機構
に関するものである。

［発明の概要］ 本発明は、小型モータに直結する小型減速機の減速機構
に特殊な遊星歯車機構を用いて、少ない部品点数で大巾
な減速比と高トルクを達成し、安価である小型減速機を
実現し提供する。

〔従来の技術］ 従来のこの種の遊星歯車機構を用いた小型減速機の一例
を第３図に示す。

第３図において、小型モーフ３１の中心にあるモータ軸
３２に、モータ軸歯車３３が打込まれている。モータ軸
３２を中心軸に下ケース部３４が小型モータ３１にネジ
結合で取付いている。下ケース部３４は支持軸３５を２
〜４個を有しており、支持軸３５にそれぞれ遊星歯車３
６が嵌め込まれている。複数個の遊星歯車３６の内周に
はモ−タ軸歯車３３が噛合い、外周には内歯歯車３７が
噛合っている。内歯歯車３７の中心部には出力軸歯車部
３９がある。中間受台３８は、下ケース部３９に接続し
、出力軸歯車部３９の軸受となり、支持軸３５を有して
いる。出力軸歯車部３９は遊星歯車３６と噛合い、又、
遊星歯車３６は内歯歯車３７と噛合っている。このよう
に、中心にある歯車が原動力となり、遊星歯車３６を介
して、内歯歯車３７を回転させるまでを１セツトとする
と、減速比の大きい場合はこのセットを何段も重ねる機
構となっている。このセットを重ねた最終段において、
内歯歯車３７の回転中心部に出力軸４０がある。

［発明が解決しようとする課題］ かかる従来の構成による遊星歯車機構を用いた小型減速
機では、モータ軸歯車３３から遊星歯車３６を介して内
歯歯車３７と噛み合い減速してゆくが、モータ軸歯車３
３から内歯歯車３７まで一組の減速比は小さく、大きな
減速比を得るためには何組もの輪列を必要とする。この
ように、多数の歯車を組合せて減速を行うために、多数
歯車部品を使用する。このため、コストアップ、騒音が
大、又、バックラッシュが大、と言った問題を有してい
た。

本発明は、かかる従来の問題点を解決するもので、その
目的とするところは、部品点数の削減とコストダウンを
計り、小型、計量で、減速比が大きく、バックラッシュ
が小さく、伝達効率が高い安価な小型減速機の提供を目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の小型減速機は、歯数ｎの内歯歯車を持つ固定内
歯歯車１０と、歯数ｎ±１〜４までの内歯歯車を持つ可
動内歯歯車２０と、固定内歯歯車１０及び可動内歯歯車
２０に噛合う歯数２の外歯である１〜４個の遊星歯車１
２と、遊星歯車１２に噛合う歯数Ｃのモータ３軸に直結
する太陽歯車４より構成される。

又、遊星歯車１２はホルダー体１６に両端支持の軸受が
構成され、ホルダー体１６は太陽歯車４の中心軸上に両
端支持の軸受が構成され、かつホルダー体１５の外周よ
り遊星歯車保持穴までＪｆｆｌ歯車案内満１７が形成さ
れる機構を特徴とする。

［実　施　例］ 以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図は本発明の一実施例を示すもので、小型モータｌの
中心軸上にモータボス２とモータ軸３があり、モータ軸
３に打込まれた太陽面戸４がある。モータ軸３の中心軸
と同じ中心軸を取る部品として、太陽歯車４、下ケース
部材６、固定内歯歯車１０、ホルダー体１６、可動内歯
歯車２０、上ケース部材２５がある。モータボス２に案
内位置決めされた下ケース部材６は固定ネジ９でモータ
１に締結されている。固定内歯歯車１０は回転止め歯形
部８により、下ケース部材６に固定されている０回転止
め歯形部８は歯形形状をしており、下ケース部材６側が
オス歯形形状ならば、固定内歯歯車１０側がメス歯形形
状となって、お互いに嵌め込まれ固定されている。遊星
歯車１２は太陽歯車４を点対称に２〜４個配列され噛合
い、さらに、固定内歯歯車１０と可動内歯歯車２Ｏとも
噛合っている。遊星歯車１２は中心軸が太陽歯車４の中
心軸と常に平行が保たれるように。

ホルダー体１６に保持される。遊星歯車の上下の軸１５
はホルダー体１６の遊星歯車保持穴に収まり、両端支持
されている。ホルダー体１６は遊星歯車１２の軸受部と
して遊星歯車案内溝１７と、ねじり剛性を高めるための
支柱１８で成り立っている。ホルダー体１６に遊星歯車
１２が組込まれ、固定されるユニットを遊星歯車ユニッ
トとする。遊星歯車ユニットは下端がホルダー体支持台
７、上端がホルダー押＾受部２３を軸受部とする両端支
持がされ、太陽歯車４を中心軸として回転する。この遊
星歯車ユニットでは、ホルダー体１６の外周より遊星歯
車案内溝１７が形成されているため、遊星歯車１２の上
下の軸１５は遊星歯車案内溝１７に案内されて横方向か
ら組み込まれる。したがって、ここではホルダー体１６
を上下別体にして遊星歯車１２を押え込む必要がないた
め、保持部材の部品点数削減と組み立ての効率化が図ら
れている。また、第２図の平面図に示すように、この実
施例１ではホルダー体１６の遊星歯車案内溝１７は外周
に向かって開放されているが、遊星歯車の歯車の歯形部
ａ１３及び遊星歯車の歯形部ｂ１４がそれぞれ固定内歯
歯車の歯形部１１と可動内歯歯車の歯形部２１と噛み合
うため、回転の遠心力により遊星歯車１２が外側にはず
れることはない。

可動内歯歯車２０は内歯歯形部の外側を外周部２４と、
中心部分に出力軸部２２で作られ、下端の外周部２４は
下ケース部材６と、上端の出力軸部２２は上ケース部材
２５とそれぞれ両端支持の軸受部を構成し、太陽歯車４
の中心軸を中心に回転する。上ケース部材２５は引掛は
爪２６を有し、引掛は爪２６で下ケース部材６に爪で引
掛は固定されて、出力軸部２２の軸受の働きもしながら
、小型減速機全体のカバーをしている。

遊星歯車１２の歯形部は、遊星歯車の歯形部ａ１３と、
遊星歯車の歯形部ｂ１４とから成り立っている。遊星歯
車の歯形部ａ１３は、太陽歯車４の歯形部の太陽歯車の
歯形部５と、固定内歯歯車ｌＯの歯形部の固定内歯歯車
の歯形部１１の相方に噛合っている。遊星歯車の歯形部
ｂ１４は可動内歯歯車２０の歯形部の可動内歯歯車の歯
形部２１に噛合っている。

遊星歯車の歯形部ａ１３と遊星歯車の歯形部ｂ１４は歯
数が等しい２であり、モジュールは多少異っており、歯
形の位相は合っている。

従って、遊星歯車１２は、太陽歯車４が回転すると、固
定内歯歯車１０が働かないため、自転と公転を始める６
固定内歯歯車１０の歯数はｎであり、可動内歯歯車２０
の歯数はｎ±１〜４である。このため、遊星歯車１２が
自転及び公転することで、固定内歯歯車１０と可動内歯
歯車２０の歯形部はズしてゆく、これで、可動内歯歯車
２０は減速された回転を行う。これを数式で表わすと以
下となる。

上記の数式で数字の１〜４の使われ方は分子分母共に等
しい整数である。

このようにして、太陽歯車４の回転は、可動内歯歯車２
０に減速した回転と増大したトルクを伝え、出力軸部２
２に出力される。

第２図は本実施例の平面図を示す、第２図に示すよう、
遊星歯車は２個を示すが、理論的には１個でも良いが、
力のバランスから２個から４個までで、３個が最も望ま
しい。しかし、前述の数式より、減速比により遊星歯車
の数も限定される。

このように、大巾な減速比が少数の歯車の噛合せで達成
されるので、噛合せによる伝達効率の低下が小さく、入
力から出力までの伝達効率が高い。結果的（二出力軸部
２２には大きなトルクを発生させることが出来る。

このことは、出力軸部２２の周辺部は大きなトルクに耐
える強度を持たねばならないが、この機構は原理的に大
トルクに耐える構造となっている。まず、出力軸トルク
は可動内歯歯車の歯形部２］に置換＾ると、中心からの
半径が大きいので、歯形部に受ける力は小さい、また、
遊星歯車１２は複数個ある。さらに、可動内歯歯車の歯
形部２１と遊星歯車の歯形部ｂ１４との噛合率が大きい
６以上により、可動内歯歯車の歯形部２１、遊星歯車の
歯形部ｂ１４、遊星歯車の歯形部ａ１３、固定内歯歯車
の歯形部１１の１歯当りが受ける荷重が小さくて良く、
結果的に、出力軸部２２の高トルク化が達成される。

さらに、高い減速比が少数の歯車の組合せで達成出来る
ため、バックラッシュが小さく、又、部品点数が少ない
ため、低コストの小型減速機となる。

さらなる上に、減速機構は下ケース部材６と上ケース部
材２５に密封されるため、騒音が小さく、塵埃の入りに
くい小型減速機となっている。

第４図に本発明による他の実施例２の遊星歯車ユニット
部の断面図を示す。また、第５図に同じ〈実施例２の遊
星歯車ユニット部の平面図を示す。ここではホルダー１
６の外周より形成された遊星歯車案内溝１７は入口がせ
まくなっていて、遊星歯車１２の上下の軸１５はこの部
分を平面方向に押し広げながら横方向から組み込まれて
ホルダー１６の遊星歯車保持穴にしつかり固定される・
したがって、前述の実施例１に比較して遊星歯車１２が
ホルダー１６に組み込まれた後の安定性に優れている。

このような構造は遊星歯車１２がホルダー１６に圧入さ
れるため、ホルダー１６の材質がプラスチックのように
弾性があるとより有効的な構造である。

第６図に本発明による伯の実施例３の遊星歯車ユニット
部の断面図を示す。また、第７図に同じ〈実施例３の遊
星歯車ユニット部の平面図を示す。ここではホルダー１
６の外周より形成された遊星歯車案内溝１７はホルダー
１６の厚み方向に形成され、溝深さはホルダー１６の板
厚の３／４以下、溝巾は遊星歯車１２の軸１５より大き
なものが適する。遊星歯車１２の上下の軸１５は斜面部
１９に案内されてホルダー１６を上下方向に押し広げな
がら横方向から組み込まれてホルダー１６の遊星歯車保
持穴にしっかり固定される。したがって前述の実施例１
に比較して遊星歯車１２がホルダー１６に組み込まれた
後の安定性に優れている。ここでもホルダー１６の材質
に弾性があるとより有効的であることは言うまでもない
。

［発明の効果］ 上記のように、この発明によれば、公知の同種の小型減
速機に比較して、十分に小さく、少ない部品で大きな減
速比が取れ、伝達効率が高く、バックラッシュが小さく
、騒音が小さく、防塵性が優れ、低コストの小型減速機
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す断面図。 第２図は本発明の実施例１を示す平面図。 第３図は従来構造を示す断面図。 第４図は本発明の他の実施例２の遊星歯車ユニット部を
示す断面図。 第５図は本発明の他の実施例２の遊星歯車ユニット部を
示す平面図。 第６図は本発明の他の実施例３の遊星歯車ユニット部を
示す断面図。 第７図は本発明の他の実施例３の遊星歯車重ニット部を
示す平面図。 ■　・ ２　・ ３　・ ４　・ ５　・ ６　・ ７　・ ８　・ ９　・ １０　・ １１　　・ ｌ　２　・ １３　・ ｌ　４　・ １５　・ ｌ　６　・ １７　・ １８　・ 小型モータ モーフポス モータ軸 太陽歯車 太陽歯車の歯形部 下ケース部材 ホルダー体支持部 回転止め歯形部 固定ネジ 固定内歯歯車 固定内歯歯車の歯形部 遊星歯車 遊星歯車の歯形部ａ 遊星歯車の歯形部す 軸 ホルダー体 遊星歯車案内溝 支柱 １９　・ ２０　・ ２１　・ ２２　・ ２３　・ ２４　・ ２５　・ ２６　・ ３２　・ ３３　・ ３４　・ ３５　・ ３６　・ ３７　・ ３８　・ ３９　・ ４０　・ 斜面部 可動内歯歯車 可動内歯歯車の歯形部 出力軸部 ホルダー受部 外周部 上ケース部材 引掛は爪 小型モータ モータ軸 モータ軸歯車 下ケース部 支持軸 遊星歯車 内歯歯車 中間受台 出力軸歯車部 出力軸 以上 凛り直 ’＄７−）力 ゛ヰ４）力 オダ１力 斃３１図 寡６１力 キ １五

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）歯数ｎの内歯歯車を持つ固定内歯歯車と、歯数ｎ
   ±１〜４までの内歯歯車を持つ可動内歯歯車と、前記固
   定内歯歯車及び前記可動内歯歯車に噛合う歯数Ｚの外歯
   である１〜４個の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛合う歯
   数ｌのモータ軸に直結する太陽歯車より構成される遊星
   歯車機構を特徴とする小型減速機。
2. （２）遊星歯車はホルダー体に両端支持の軸受で支えら
   れ、前記ホルダー体は太陽歯車の中心軸上に両端支持の
   軸受が構成される請求項１記載の小型減速機。
3. （３）ホルダー体の外周より遊星歯車保持穴まで遊星歯
   車案内溝が形成される請求項１記載の小型減速機。