JPH0431814Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、小型同期モーターに関する。

〔従来技術〕

従来ギヤードモーターではローターの回転を減
速歯車輪列のみの噛合で出力軸に伝達しているの
でローターの起動時には第１７図のように幅Ｗの
ように立ち上がりが急激な回転速さ曲線ｒである
為、負荷の慣性モーメントにより第１８図の負荷
曲線ｆのｐのように過渡的なピークが発生して後
第１７図の回転速さ曲線ｒの定常回転に入ると共
に第１８図の負荷曲線ｆの定常負荷状態となるの
が一般で、ｐの過渡的なピーク負荷に抗して確実
に起動させる為には大形のパワーモーターが必要
であり、サイズが大きくなつてコスト的にも不利
であると共に、過渡的なピークが解決されないの
で特性上不充分で品質上の欠点があつた。

前記欠点を解消する為に第１９図のように出力
軸４にプレート６と出力歯車５を嵌合してスプリ
ングワツシヤー２０を出力軸４にカシメ固定した
フリクシヨンクラツチを設け、第４図のように立
ち上がりを遅くらせた特性の回転速さ曲線Ｒとし
て第５図のように過渡的なピークを極端に低下さ
せた負荷曲線Ｆとすると共に外力による内部破損
の防止を図つたフリクシヨンクラツチ付モーター
が実用されている。

しかし、前記フリクシヨンクラツチはバラツキ
が大きく、フリクシヨントルクの管理が困難で、
スリツプ面の摩耗により繰り返してスリツプする
とフリクシヨントルクが低下し、トルク関係はフ
リクシヨントルク＞モータートルク＞負荷トルク
とすることは容易であるが、フリクシヨントルク
≫モータートルクになると前記第１７図のように
起動時の立ち上がりが急激になつたり、第１８図
のように過渡的なピークが発生することになる。

他方トルク関係をモータートルク＞フリクシヨ
ントルク＞負荷トルクとすると、理想的な状態で
は起動時の立ち上りが前記第５図のようにゆつく
りで、第６図のように過渡的なピークのないフリ
クシヨントルク付モーターが得られるが、トルク
関係が崩れると空転や、フリクシヨンの効果がな
くなつて起動性が低下したりする。この為にモー
タートルク≫負荷トルクの関係が必要で、大きな
モーターを使わざるを得ない欠点があつた。

前記第１９図のスプリングワツシヤーを金属バ
ネを組み込んだラチエツトやコイルバネを用いた
弾性結合によつても同様の効果が得られるがバネ
材では小型化すると応力が高くなつて材料の疲労
により折損する等の欠点がある。

〔考案の目的〕

本考案は前記欠点に鑑み、構成簡単で起動時の
衝撃を吸収する高分子弾性体を介在させて起動性
を改善した小型同期モーターを提案することであ
る。

〔考案の構成〕

本考案は回転駆動するローターと、このロータ
ーとは減速歯車列を介して連繋された出力軸とを
有し、前記ローターの回転に伴つて前記出力軸が
従動回転する小型同期モーターにおいて、前記出
力軸と、これと一体回転可能でかつ前記減速歯車
列中の最終段の出力歯車との間に、起動時の衝撃
を吸収する高分子弾性体を介在させ、上記出力軸
と出力歯車とに、同芯の回転自在嵌合部を設け、
上記出力軸と高分子弾性体、高分子弾性体と出力
歯車には、一方に凸部、他方に凹部を設け該凹凸
部を嵌合させたことにある。

〔実施例〕

以下、図示の実施例で本考案を説明する。第１
図から第３図は第１実施例で小型同期モーターは
第１図でカツプ状ケース１の中に励磁コイルが捲
回されたコイルボビン１０が落とし込まれてその
上方にカツプ状ケース１より小径のカツプ状ケー
ス２が重ねられてカツプ状ケース２の上側開口に
蓋１１が固定されている。

前記カツプ状ケース１の底部には上方に向けて
複数本のヨーク１ａが切り起こされてボビン１０
の内周面に沿つて配置され、底部中心にはロータ
ー軸１２の下端が固定されてローター軸１２にロ
ーター３が回転自在に嵌合されている。

前記カツプ状ケース２の底部には下方に向けて
複数本のヨーク２ａが切り起こされてコイルボビ
ン１０の内周面に沿つて、かつ前記ヨーク１ａと
は交互に入り組むように配置され、底部中心には
大径の丸孔２ｂが穿設されると共にその外側に固
定軸１３の下端部が固定されて固定軸１３に減速
歯車１４が回転自在に嵌合され、減速歯車１４の
下側に一体に形成された中空の歯車軸外周に回転
方向規制レバー１５が嵌合されて図示しない付勢
部材で歯車軸と一体に回転可能にフリクシヨン結
合されている。

カツプ状ケース２の底部と蓋１１に夫々軸受部
１６，１７が固定されて出力軸４が軸承され、従
動側部材である出力軸４に駆動側部材である出力
歯車５が嵌合されて出力歯車５と減速歯車１４の
ピニオン間には他の減速歯車１８が噛合配置され
ている。

前記ローター３は合成樹脂材の中空軸部３ａと
中空軸部に嵌挿された着磁マグネツト１９とで構
成され、中空軸部３ａの上側にピニオン３ｂが
夫々一体に形成されている。ローター３のピニオ
ン３ｂには前記減速歯車１４が噛合されている。

前記出力軸４の下側は外周がＤカツトされて中
心が丸孔の第１プレート６と出力歯車５と第２プ
レート７と、Ｄ孔のスプリングワツシヤー２０が
順に嵌合され、スプリングワツシヤー２０は出力
軸４にカシメ固定されている。出力歯車５には第
２図、第３図のように複数の丸孔５ａが穿設され
てゴムや軟質プラスチツク等の高分子弾性体８が
嵌められ、高分子弾性体８の中心透孔には第１プ
レート６と第２プレート７のピン状の突起部６
ａ，７ａが挿入されて起動時の衝撃を吸収する第
１クラツチが構成され、出力歯車５とスプリング
ワツシヤー２０の間に外力で強制的に回転された
時内部破壊限界トルクαを越えると伝達が阻止さ
れる第２クラツチが構成され、クラツチのトルク
関係は第２クラツチによるフリクシヨントルク≫
モータートルク＞第１クラツチによるトルク＞負
荷トルクになるよう即ち、第４図のように 内部破壊限界トルクα≫モータートルクβ＞起
動時の衝撃を吸収する高分子弾性体を有する第１
クラツチによるトルクγ＞負荷トルクδ で構成されている。

前記小型同期モーターの動作はローター３が回
転されるとローター３の逆回転の時回転方向規制
レバー１５が回動されてローター３の回転が規制
され、ローター３が正回転の時その回転は減速歯
車１４，１８を介して駆動側部材である出力歯車
５に伝達され、起動時の衝撃は第１クラツチの突
起部６ａ，７ａと係合した高分子弾性体８で吸収
されると共に出力歯車５の回転は高分子弾性体８
と突起部６ａ，７ａを介して第１プレート６と第
２プレート７に伝達され、第２プレート７の回転
はスプリングワツシヤー２０を介して従動側部材
である出力軸４に伝達される。

前記のように小型同期モーターが構成されると
従来のスプリングワツシヤーのみによるクラツチ
と異なり、起動時の衝撃は高分子弾性体８で吸収
されるので内部破壊限界トルクを大きく取ること
が出来て微妙な圧力の調整等が不要となり、出力
軸４の回転は第５図の回転速さ曲線Ｒとなると共
に第６図の過渡的なピークのない負荷曲線Ｆとな
る。

出力軸４に連結された負荷が過大な時や出力軸
４が外力で強制的に回転された時内部破壊限界ト
ルクαを越えると第２クラツチで出力軸４と出力
歯車５の間で滑りが発生して回転は非伝達状態と
なつて歯車の歯形が欠ける等のトラブルが発生し
ない。前記スプリングワツシヤー２０によるフリ
クシヨンクラツチはラチエツトクラツチ等によつ
て構成してもよい。

前記第１図では回転規制レバー１５で逆回転時
ローターの回転が停止されるモーターで述べた
が、正逆回転可能なモーター又は常に正回転する
回転規制レバーのないモーターに実施してもよ
い。

第７図以下は、起動時の衝撃を吸収する高分子
弾性体を駆動側部材と従動側部材とに組み込む形
状の他の実施例であると共に、内部破壊限界トル
クαを越えた時伝達を阻止する第２クラツチが前
記高分子弾性体を利用して構成されている。

第７図、第８図は第２実施例で、Ｄカツトされ
た出力軸４に中心がＤ孔の第１プレート６と第２
プレート７が丸孔の出力歯車５を挟むように嵌合
されて第２プレート７が出力軸４にカシメ固定さ
れ、出力歯車５には下向きに凹陥部５ｂが形成さ
れると共に凹陥部５ｂの底に複数のピン５ｃが突
設され、この凹陥部５ｂにピン５ｃが嵌まる透孔
が穿設された高分子弾性体９が嵌め込まれてピン
５ｃと高分子弾性体９で第１クラツチが構成さ
れ、高分子弾性体９の外周には間隔をおいて半円
弧の切欠き９ａが形成されて第２プレート７のピ
ン状の突起部７ａが嵌められて第２クラツチが構
成されている。

従動側部材である前記出力軸４と駆動側部材で
ある前記出力歯車５の動作は、ローターの回転が
出力歯車５からピン５ｃを介して高分子弾性体９
に伝達され、更に高分子弾性体９と突起部７ａと
の係合で第２プレート７を介して出力軸４に伝達
される。ローターの起動回転で発生する衝撃はピ
ン５ｃ及び突起部７ａと係合された高分子弾性体
９で吸収されて出力軸４には伝達されない。出力
軸４が外力により強制的に回転された時内部破壊
限界トルクαを越えると第２クラツチで突起部７
ａが切欠き９ａの一つから外周を乗り越えて他の
切欠き９ａに移動されて非伝達状態となつて出力
軸４の回転が出力歯車５に伝達されないので歯車
の歯形が欠ける等のトラブルが発生しない。

前記説明において第２プレート７に高分子弾性
体９を突起部で固定し、出力歯車５に設けたピン
を半円弧の切欠き９ａに係合してもよい。

第９図は第３実施例で、出力歯車５のピン５ｃ
に高分子弾性体９の透孔が嵌められ、高分子弾性
体９の上面に第１プレート６の凸部６ｂが喰い込
むように押し当てられて第１クラツチと第２クラ
ツチが構成されている。

ローターの回転で出力歯車５が回転され、ロー
ターの起動回転で発生する衝撃は第１クラツチの
凸部６ｂが押し当てられた位置の高分子弾性体９
の弾性で吸収され、外力で出力軸４が強制的に回
転されて内部破壊限界トルクαを越えると第２ク
ラツチの凸部６ｂが高分子弾性体９の上面を滑つ
て移動されて回転の伝達が阻止される。

前記説明で凸部を出力歯車５に設けたり、第１
プレート６と出力歯車５の両方に凸部を設けても
よい。

第１０図、第１１図は第４実施例で、出力歯車
５の中心には丸孔が、第１プレート６と第２プレ
ート７には丸孔又はＤ孔が穿設され、高分子弾性
体９にはＤ孔９ｂが穿設され、Ｄカツトに形成さ
れた出力軸４に夫々嵌合されて第２プレート７は
出力軸４にカシメ固定され、高分子弾性体９の複
数の透孔に出力歯車５のピン５ｃが嵌められて第
１クラツチが構成され、高分子弾性体９のＤ孔９
ｂの近傍に透孔９ｃが穿設されて出力軸４のＤカ
ツトと高分子弾性体９のＤ孔９ｂと透孔９ｃで第
２クラツチが構成されている。

ローターが回転されると出力歯車５が回転され
てローターの起動回転で発生する衝撃は第１クラ
ツチのピン５ｃと係合する高分子弾性体９で吸収
され、外力で出力軸４が強制的に回転されて内部
破壊限界トルクαを越えると第２クラツチの出力
軸４のＤカツトで高分子弾性体９のＤ孔９ｂを弾
性変形することで非伝達状態となつて出力軸４の
回転は出力歯車５に伝達されない。高分子弾性体
９の透孔９ｃは省略してもよい。

第１２図乃至第１６図は第５実施例で、出力歯
車５に凹陥部５ｂが形成されると共に、その凹陥
部５ｂ内に、つき抜け孔５ｄと台座部５ｅを各々
３ヶ所設けられている。加えて中心に設けられた
丸孔の周囲には周壁５ｇが形成され、台座部５ｅ
とその周壁５ｇの間には、弾性体９の輪状部９ｅ
が嵌合する溝５ｆが形成されている。

そして、弾性体９の輪状部９ｅが上述のように
溝５ｆに、突起部９ｄがつき抜け孔５ｄにそれぞ
れ入れられている。

そしてピン２１が弾性体９の突起部９ｄの間に
第１６図に示すようにはまり込み、かつそのピン
２１の上下は第１・第２のプレート６，７の孔６
ｃ，７ｃに嵌合し、カシメ固定されている。

なおこの実施例において、ピン２１の代わり
に、第１・第２のプレート６，７の一方又はそれ
ぞれに突起等の凸部を設けるようにしてもよい。
また輪状部９ｅを取り去り、突起部９ｄのみを入
れ込むようにしてもよい。

以上の各実施例において、出力歯車５と弾性体
９は別体となつていたが、一体成形したり、両部
材を全て高分子弾性体で形成するようにしてもよ
い。また出力軸４と第１プレート６を樹脂で一体
成形してもよい。

〔考案の効果〕

前述のように出力軸と、これと一体回転可能で
かつ前記減速歯車列中の最終段の出力歯車との間
に、起動時の衝撃を吸収する高分子弾性体を介在
させ、上記出力軸と出力歯車とに、同芯の回転自
在嵌合部を設け、上記出力軸と高分子弾性体、高
分子弾性体と出力歯車には、一方に凸部、他方に
凹部を設け該凹凸部を嵌合させただけで組み立て
ることができ、接着材やネジ等の結合部材は一切
使用することがないため、組み立てが容易であ
り、しかも起動性が改善されて構成部品が最小限
ですんで小型に纏められ、且つ微妙な圧力の調整
等がなく、コストが低コストとすることが出来る
等実用上優れた効果を奏する小型同期モーターを
提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例が示され、第１図から第
３図は第１実施例で、第１図は小型同期モーター
の断面側面図、第２図は出力歯車の要部断面側面
図、第３図は第２図の出力歯車の底面図、第４図
はトルク関係説明図、第５図は回転速さ曲線図、
第６図は負荷曲線図、第７図、第８図は第２実施
例で、第７図は出力歯車の断面側面図、第８図は
同要部断面底面図、第９図は第３実施例で、出力
歯車の断面側面図、第１０図、第１１図は第４実
施例で、第１０図は出力歯車の断面側面図、第１
１図は同要部断面平面図、第１２図乃至第１６図
は第５実施例で、第１２図は出力歯車の第１３図
Ａ−Ａ断面側面図、第１３図は第１２図のＢ方向
からみた同要部断面平面図、第１４図は高分子弾
性体の斜視図、第１５図は同部品構成図、第１６
図は第２プレートを取りはずした斜視図、第１７
図は従来のギヤードモーターの起動時急激な立ち
上がりのある回転速さ曲線図、第１８図は同過渡
的なピーク負荷のある負荷曲線図、第１９図は従
来のフリクシヨンクラツチを有する小型同期モー
ターのケースを破截した要部断面側面図である。 ３……ローター、４……出力軸、８，９……高
分子弾性体、α……内部破壊限界トルク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転駆動するローターと、このローターとは減
   速歯車列を介して連繋された出力軸とを有し、前
   記ローターの回転に伴つて前記出力軸が従動回転
   する小型同期モーターにおいて、 前記出力軸と、これと一体回転可能でかつ前記
   減速歯車列中の最終段の出力歯車との間に、起動
   時の衝撃を吸収する高分子弾性体を介在させ、 上記出力軸と出力歯車とに、同芯の回転自在嵌
   合部を設け、 上記出力軸と高分子弾性体、高分子弾性体と出
   力歯車には、一方に凸部、他方に凹部を設け該凹
   凸部を嵌合させたことを特徴とする小型同期モー
   ター。