JPH09133198A - Motor with reduction gear - Google Patents

Motor with reduction gear

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JPH09133198A
JPH09133198A JP28890495A JP28890495A JPH09133198A JP H09133198 A JPH09133198 A JP H09133198A JP 28890495 A JP28890495 A JP 28890495A JP 28890495 A JP28890495 A JP 28890495A JP H09133198 A JPH09133198 A JP H09133198A
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high frequency
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reduction
quenching
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建則 神力
Masaharu Senoo
正治 妹尾
Koichi Kodama
幸一 児玉
Yasuyuki Miyanaga
靖亨 宮永
Masayoshi Inoue
正好 井上
Mikihiko Oriki
幹彦 大力
Hiroaki Ando
宏明 安藤
Eiichiro Sugawa
英一郎 須川
Yukio Chihara
幸雄 千原
Kanji Mizutani
完治 水谷
Ikuo Mori
郁夫 森
Noriaki Chino
則昭 千野
Shuji Hirota
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor with a compact, lightweight reduction gear at low cost. SOLUTION: A high frequency power supply 31L on the low frequency side is put in action, and a gear P is induction-heated by a low frequency side heating coil 30L to heat the root part surface of a tooth to high temperature as shown by the void in a right upper figure (1). A high frequency power supply 31H on the high frequency side is actuated, and the gear P is induction-heated by a high frequency side heating coil 30H. As shown by the void in a figure (2), only the surface is heated to high temperature on the whole from the root part to the tip excluding the center part of the tooth, and then water is jetted to the surface of the gear P in a red heat state by a water jetting device 36 for rapid cooling. The surface is thereby quenched so as to obtain quenching along tooth form down to the root as shown by the void in the figure (2). The gear thus reinforced is used to constitute reduction mechanism. Since the gear strong in both flexure and wear can be obtained by two frequency quenching, miniaturization and weight reduction can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、平歯車による多段
減速機を備えた電動機に係り、特に誘導電動機の回転軸
の端部に歯車を形成して減速機の初段入力側の歯車とし
た減速機付電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor provided with a multi-stage speed reducer using spur gears, and more particularly to a reduction gear used as a gear on the first stage input side of the speed reducer by forming a gear at the end of the rotary shaft of the induction motor. The electric motor with a machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】汎用の誘導電動機は、小型化のため、通
常は2極構造、或いは4極構造に作られ、従って、その
定格回転速度は、1000回転/毎分(rpm)以上になっ
ているのが一般的である。一方、この電動機により回転
駆動される負荷としては、例えば巻上げ機など、比較的
回転速度の遅い負荷があり、従って、この場合には、減
速機構を介して駆動する必要がある。そこで、このよう
な用途に適用させるため、従来からギヤドモータなどと
呼ばれている減速機付電動機が市場に提供されおり、そ
の一例を図5に示す。
2. Description of the Related Art A general-purpose induction motor is usually made to have a two-pole structure or a four-pole structure for downsizing, and therefore, its rated rotation speed is 1000 revolutions / minute (rpm) or more. It is common to have On the other hand, as a load rotationally driven by this electric motor, there is a load having a relatively low rotational speed such as a hoisting machine, and in this case, therefore, it is necessary to drive it via a reduction mechanism. Therefore, in order to apply to such an application, an electric motor with a reducer, which has been conventionally called a geared motor or the like, is provided on the market, and an example thereof is shown in FIG.

【0003】この図5に示した減速機付電動機は、平歯
車を2段に用いることにより、例えば25対1程度の減
速比を持たせた減速機構を4極の誘導電動機に一体に設
けることにより、60回転/毎分程度の回転速度の電動
機を得るようにしたもので、図において、Mは誘導電動
機で、Rは減速装置である。
In the motor with reduction gear shown in FIG. 5, a reduction gear mechanism having a reduction ratio of, for example, 25: 1 is provided integrally with a four-pole induction motor by using spur gears in two stages. Thus, an electric motor having a rotation speed of about 60 revolutions per minute is obtained. In the figure, M is an induction motor and R is a reduction gear.

【0004】誘導電動機Mは、ハウジング1とエンドブ
ラケット2、3、固定子4、固定子鉄心5、固定子コイ
ル6、回転子7、回転子鉄心8、回転子コイル9、回転
軸10、軸受11、12などで構成されている。ハウジ
ング1は、内側の形状が略円筒形をなすようにして、例
えば鋳鉄やアルミニウムなどで作られ、その内側には固
定子鉄心3と固定子コイル4からなる固定子2が取り付
けられている。
The induction motor M includes a housing 1 and end brackets 2, 3, a stator 4, a stator core 5, a stator coil 6, a rotor 7, a rotor core 8, a rotor coil 9, a rotary shaft 10 and a bearing. It is composed of 11, 12 and the like. The housing 1 is made of, for example, cast iron or aluminum so that the inner shape is a substantially cylindrical shape, and a stator 2 including a stator core 3 and a stator coil 4 is attached to the inside thereof.

【0005】ハウジング1の両端部には、それぞれエン
ドブラケット2、3がインロー嵌合などにより位置決め
された上で、図示のように、通しボルトなどにより固定
されている。そして、これらのエンドブラケット2、3
には、夫々ボールベアリングなどからなる軸受11、1
2が取付けてあり、これにより回転軸10が回転自在に
保持されている。
End brackets 2 and 3 are respectively positioned at both ends of the housing 1 by a spigot fitting or the like, and then fixed by through bolts or the like as shown in the drawing. And these end brackets 2, 3
Are bearings 1 and 1 made of ball bearings, respectively.
2 is attached, whereby the rotary shaft 10 is rotatably held.

【0006】固定子2の内側には、回転子7が位置する
が、この回転子7は、回転子鉄心8と、この回転子鉄心
8に施されているアルミニウムの成型品からなるかご形
の回転子コイル9とで構成され、回転軸10に取り付け
られていて、回転自在に保持されている。
A rotor 7 is located inside the stator 2, and the rotor 7 has a cage shape made up of a rotor core 8 and a molded aluminum product formed on the rotor core 8. The rotor coil 9 and the rotor coil 9 are attached to the rotary shaft 10 and are rotatably held.

【0007】さらに、この回転軸10は、減速装置R側
のエンドブラケット3に設けてある軸受12から減速装
置R内に突き出されるように構成されており、この突き
出されている端部には、減速機構の第1段入力側の小歯
車となるピニオン13が形成されている。
Further, the rotary shaft 10 is constructed so as to project into the speed reducer R from a bearing 12 provided on the end bracket 3 on the speed reducer R side. A pinion 13, which serves as a small gear on the first stage input side of the reduction mechanism, is formed.

【0008】減速装置Rは、誘導電動機Mのエンドブラ
ケット3の反対側に取り付けられるようになっているケ
ーシング14を備えており、その中に第1段減速軸15
と第2段出力軸16、軸受17〜20、第1平歯車2
1、第2平歯車22、それに、第1段減速軸14に直接
形成してあり、第2段入力側の小歯車となるピニオン2
3とが内蔵されている。
The speed reducer R comprises a casing 14 which is adapted to be mounted on the opposite side of the end bracket 3 of the induction motor M, in which the first stage reduction shaft 15 is installed.
And the second stage output shaft 16, bearings 17 to 20, first spur gear 2
The first and second spur gears 22 and the pinion 2 which is directly formed on the first stage reduction shaft 14 and serves as a small gear on the second stage input side.
3 and 3 are built in.

【0009】第1段減速軸15は、エンドブラケット3
に取付けてある軸受17と、ケーシング14に取り付け
てある軸受18により回転自在に保持され、第2段出力
軸16は、同じくエンドブラケット3に取付けてある軸
受19と、ケーシング14に取り付けてある軸受20に
より回転自在に保持されている。
The first stage reduction shaft 15 has an end bracket 3
Is rotatably held by a bearing 17 mounted on the casing 14 and a bearing 18 mounted on the casing 14, and the second stage output shaft 16 is a bearing 19 also mounted on the end bracket 3 and a bearing mounted on the casing 14. It is rotatably held by 20.

【0010】電動機の回転軸10に形成してあるピニオ
ン19は、第1段減速軸15に取り付けられている平歯
車21と噛み合っており、この第1減速軸15に形成し
てあるピニオン23は、第2段出力軸16に取り付けて
ある平歯車22に噛み合っている。
The pinion 19 formed on the rotary shaft 10 of the electric motor meshes with the spur gear 21 attached to the first stage reduction shaft 15, and the pinion 23 formed on the first reduction shaft 15 is , Meshes with the spur gear 22 attached to the second stage output shaft 16.

【0011】従って、誘導電動機Mが回転すると、その
回転軸10のピニオン13により歯車21が回転駆動さ
れ、ここで第1段の減速を受ける。次いで、第1減速軸
15に形成してあるピニオン23により歯車22が回転
駆動され、ここで第2段の減速が与えられることにな
り、従って、出力軸16に減速された回転が得られるこ
とになる。
Therefore, when the induction motor M rotates, the pinion 13 of the rotary shaft 10 thereof drives the gear 21 to rotate and receives the first stage deceleration. Next, the gear 22 is rotationally driven by the pinion 23 formed on the first reduction shaft 15, and the second stage deceleration is given here. Therefore, the reduced rotation is obtained on the output shaft 16. become.

【0012】ところで、このような減速機付電動機で
は、大きな減速比を得ると共に、小型化のため、なるべ
く小径の歯車で構成する必要があり、この結果、各歯車
には高い強度が要求される。特に、ピニオン13、23
には高い強度が必要であり、そのため、従来から、熱処
理により歯車を強化する方法が採用されている。
By the way, in order to obtain a large reduction ratio and to reduce the size of such a motor with a reduction gear, it is necessary to configure the gear with a diameter as small as possible. As a result, each gear is required to have high strength. . In particular, the pinion 13, 23
Requires high strength. Therefore, a method of strengthening gears by heat treatment has been conventionally used.

【0013】この歯車の強化方法は、歯車の素材に鋼を
用い、焼き入れと焼き戻し処理するものであるが、この
とき方法としては、具体的には、高周波焼き入れと、浸
炭焼き入れがある。そこで、まず、高周波焼き入れにつ
いて説明すると、この焼き入れ法は、電磁誘導により素
材内部に渦電流を発生させて加熱するもので、図2に示
すように、加熱用コイル30を用い、これを焼き入れす
べきピニオンなどの歯車Pに嵌合させ、高周波電源31
から周波数が数KHz程度の高周波電流を流すことによ
り、歯車Pを加熱し、焼き入れなどの熱処理を施す方法
で、比較的コストが低く済むという特徴がある。
This gear strengthening method involves quenching and tempering using steel as the material of the gear. At this time, specifically, induction hardening and carburizing quenching are used. is there. Therefore, first, the induction hardening will be described. In this hardening method, an eddy current is generated in the material by electromagnetic induction to heat the material. As shown in FIG. 2, a heating coil 30 is used and this is used. The high frequency power source 31 is fitted to the gear P such as a pinion to be quenched.
Therefore, the gear P is heated by applying a high-frequency current having a frequency of about several KHz, and heat treatment such as quenching is performed, which is relatively low in cost.

【0014】なお、図2において、32、33は支持用
のピボット軸で、これにより歯車Pを回転可能に保持
し、歯車Pを回転させながらコイル30を移動させ、歯
車Pの歯の表面全体が加熱されるようにしている。
In FIG. 2, reference numerals 32 and 33 are pivot shafts for supporting, which hold the gear P rotatably, and move the coil 30 while rotating the gear P, so that the entire surface of the teeth of the gear P is rotated. To be heated.

【0015】次に、浸炭焼き入れは、歯車を浸炭処理炉
に入れ、加熱して温度を上げ、表面に炭素を含浸させて
から焼き入れ焼き戻し処理を行なう方法であり、歯車の
表面だけの硬化が容易であるという特徴がある。
Next, carburizing and quenching is a method in which a gear is placed in a carburizing furnace, heated to raise the temperature, impregnated with carbon on the surface, and then quenched and tempered. It is characterized by being easily cured.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の内、高
周波焼き入れでは、歯車全体を加熱して焼き入れしない
と、歯の根元まで焼きが入らず、この結果、図3に、白
抜きで示したように、歯の内部まで焼きが入ってしまう
ので、歯の部分が全体として硬くなり過ぎ、逆に歯車が
脆くなってしまうという問題がり、他方、浸炭焼き入れ
は、歯車を浸炭処理炉に投入しての作業になるため、作
業に時間がかかり、コスト高になってしまうという問題
があった。
Among the above-mentioned prior arts, in induction hardening, unless the entire gear is heated and hardened, the root of the tooth is not hardened. As a result, in FIG. As shown, since the inside of the tooth is hardened, the tooth part becomes too hard as a whole, and the gear becomes brittle, on the other hand. Since the work is put into the machine, there is a problem that the work takes time and the cost becomes high.

【0017】本発明は、上記の従来技術に鑑みてなされ
たもので、歯車の強化に必要な処理時間が短くて済み、
低コストで充分な強度が得られ、これにより小型で軽量
化された減速機付電動機が提供できるようにすることを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above prior art, and requires a short processing time for strengthening the gears.
It is an object of the present invention to provide a motor with a reducer, which has a sufficient strength at a low cost and which is small and lightweight.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも
2段の平歯車減速機構を備えた電動機において、上記減
速機構を構成する複数枚の歯車の内、少なくとも1枚の
歯車を、高低2種の周波数による高周波焼き入れ処理に
より強化された歯車で構成することにより達成される。
The above object is to provide an electric motor having at least two stages of spur gear reduction mechanisms, wherein at least one of the plurality of gears constituting the reduction mechanism is of high or low type. This is achieved by constructing a gear that has been strengthened by induction hardening at the frequency of.

【0019】一般的に歯車は、鋼材又は合金綱により製
作されるため、焼き入れなどの熱処理を施すことにより
硬化され、強度を向上させることができる。そして、高
周波焼き入れでは、コイルに高周波電流を流して歯車を
誘導加熱するのであるが、このとき、コイルに流す高周
波電流の周波数が低いと、歯車の歯全体から発熱され、
周波数が高くなるにつれて、発熱部分が表面に極限され
てくるという特性がある。
Since the gear is generally made of steel or alloy steel, it can be hardened by heat treatment such as quenching to improve its strength. Then, in induction hardening, a high-frequency current is passed through the coil to inductively heat the gear. At this time, if the frequency of the high-frequency current passed through the coil is low, heat is generated from all the teeth of the gear,
As the frequency increases, there is a characteristic that the heat generating portion is limited to the surface.

【0020】そこで、高低2種の周波数を用い、これら
による誘導加熱を併用してやれば、歯の内部はあまり加
熱しないで、歯の表面に沿って根元まで、表面だけを加
熱することができ、歯の内部は残したまま、表面だけを
全体に渡って焼き入れにより硬化させ、強度を上げるこ
とができるようになる。
Therefore, if two types of frequencies, high and low, are used together with induction heating by these, it is possible to heat only the surface along the tooth surface to the root without heating the inside of the tooth so much. It is possible to increase the strength by hardening the entire surface by quenching while leaving the inside of the.

【0021】この高低2種の周波数を用いた焼き入れを
2周波焼き入れと呼び、これにより焼き入れ処理すれ
ば、歯車の歯形に沿って、表面から所定の深さまでの部
分だけが硬化された状態が得られることになり、歯の表
面は硬くて磨耗に強くなり、歯の内部には粘りが残った
ままの曲げや衝撃荷重に強い状態になるので、短時間で
容易に、曲げにも磨耗にも強い歯車ができ、従って、こ
の2周波焼き入れをした歯車を用いることにより、小型
で軽量の減速機付電動機を低コストで提供することがで
きる。
Quenching using these two high and low frequencies is called dual-frequency quenching. With this quenching, only the portion from the surface to a predetermined depth is hardened along the tooth profile of the gear. As a result, the tooth surface is hard and wear-resistant, and the tooth becomes strong against bending and impact load with stickiness remaining inside the tooth. A gear that is resistant to abrasion can be formed. Therefore, by using this dual-frequency-quenched gear, it is possible to provide a small-sized and lightweight electric motor with a reducer at low cost.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明による減速機付電動
機について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a motor with a speed reducer according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0023】本発明の一実施例による減速機付電動機の
全体構成は、図5で説明した減速機付誘導電動機と、見
かけ上は同じであり、異なる点は、減速機構R内で使用
されているピニオンや平歯車などの歯車に対して施され
ている強化処理が異なるだけなので、以下、この本発明
による歯車の強化処理についてだけ説明する。
The overall structure of the electric motor with reduction gear according to one embodiment of the present invention is apparently the same as the induction motor with reduction gear explained in FIG. 5, except that it is used in the reduction gear mechanism R. Since only the strengthening process applied to the gears such as the pinion and the spur gear that are present is different, only the strengthening process of the gears according to the present invention will be described below.

【0024】図1は、本発明の一実施例における歯車の
2周波焼き入れに使用する装置の一例で、図において、
30Lは低い周波数側の加熱コイル、30Hは高い周波
数側の加熱コイル、31Lは低い周波数側の高周波電
源、31Hは高い周波数側の高周波電源、34は回転機
構、35は支持台、36は水噴射装置であり、これらに
より、歯車Pを2周波焼き入れ処理するようになってい
る。
FIG. 1 shows an example of an apparatus used for dual-frequency hardening of gears according to an embodiment of the present invention.
30L is a low frequency side heating coil, 30H is a high frequency side heating coil, 31L is a low frequency side high frequency power source, 31H is a high frequency side high frequency power source, 34 is a rotating mechanism, 35 is a support base, 36 is water injection It is a device, and these are adapted to perform a dual-frequency quenching process on the gear P.

【0025】ここで、ピボット軸32、33は、図2の
装置と同じく、歯車Pを保持するものであるが、この図
1の装置では、下側のピボット軸32が回転機構34に
より回転するように構成され、上側のピボット軸33
は、図示してない支持構造により、支持台35に固定さ
れた状態に構成されている。
Here, the pivot shafts 32 and 33 hold the gear P as in the device of FIG. 2, but in the device of FIG. 1, the lower pivot shaft 32 is rotated by the rotating mechanism 34. And the upper pivot shaft 33
Is fixed to the support base 35 by a support structure (not shown).

【0026】低い周波数側の高周波電源31Lは、例え
ば3KHzの高周波電圧を発生し、それにより、3KH
zの高周波電流を低い周波数側の加熱コイル30Lに供
給する働きをする。高い周波数側の高周波電源31H
は、例えば150KHzの高周波電圧を発生し、それに
より、150KHzの高周波電流を高い周波数側の加熱
コイル30Hに供給する働きをする。
The high frequency power source 31L on the low frequency side generates a high frequency voltage of, for example, 3 KHz, whereby 3 KH.
It functions to supply the high frequency current of z to the heating coil 30L on the low frequency side. High frequency power source 31H
Generates a high frequency voltage of, for example, 150 KHz, and thereby supplies a high frequency current of 150 KHz to the heating coil 30H on the high frequency side.

【0027】回転機構34は、下側のピボット軸32
を、予め定められている所定のゆっくりとした回転速度
で、図示の矢印a方向に回転させる働きをし、支持台3
5は、回転機構34と上側のピボット軸33を、図示の
矢印b、又は矢印cの方向に上下に移動させる働きをす
る。
The rotating mechanism 34 includes a lower pivot shaft 32.
To rotate in the direction of the arrow a shown in the figure at a predetermined slow rotation speed.
5 functions to move the rotating mechanism 34 and the upper pivot shaft 33 up and down in the direction of the arrow b or the arrow c shown.

【0028】水噴射装置36は、図示のように、中空の
ほぼリング状に作られ、その内側には多数のノズルが設
けられていて、図示してないポンプから水を供給される
ことにより、そのノズルから、リングの中心に向けて水
を噴射する働きをする。
As shown in the drawing, the water injection device 36 is made in the shape of a hollow ring, and is provided with a number of nozzles inside, and by supplying water from a pump (not shown), The nozzle serves to inject water toward the center of the ring.

【0029】次に、この図1の装置による2周波焼き入
れ処理について、説明する。まず、焼き入れ対象である
歯車Pを、図示のように、上下のピボット軸32、33
に保持させる。そして、この歯車Pを保持した状態で、
矢印bで示すように、支持台35を上方に移動させ、歯
車Pの下端が低い周波数側の加熱コイル30Lの位置に
来るようにする。
Next, the dual frequency quenching process by the apparatus of FIG. 1 will be described. First, as shown in the drawing, the gear P to be hardened is moved to the upper and lower pivot shafts 32, 33.
To be held. Then, with the gear P held,
As shown by the arrow b, the support base 35 is moved upward so that the lower end of the gear P comes to the position of the heating coil 30L on the low frequency side.

【0030】次に、低い周波数側の高周波電源31Lと
高い周波数側の高周波電源31Hを作動させ、低い周波
数側の加熱コイル30Lによる歯車Pの誘導加熱動作
と、高い周波数側の加熱コイル30Hによる歯車Pの誘
導加熱動作を開始させ、これと共に、ピボット軸32
を、回転機構34により矢印a方向にゆっくりと回転さ
せながら、今度は支持台35を、矢印c方向にゆっくり
と下降させてゆく。
Next, the low frequency side high frequency power source 31L and the high frequency side high frequency power source 31H are operated, the induction heating operation of the gear P by the low frequency side heating coil 30L and the gear by the high frequency side heating coil 30H. The induction heating operation of P is started, and at the same time, the pivot shaft 32
Is slowly rotated in the direction of arrow a by the rotating mechanism 34, and this time, the support base 35 is slowly lowered in the direction of arrow c.

【0031】この結果、歯車Pは、まず、低い周波数側
の加熱コイル30Lによる加熱を受け、これにより、図
の右側の上ので白抜きで示してあるように、歯の根元
部分の表面が高温にされ、次いで高い周波数側の加熱コ
イル30Hによる加熱を受けることにより、今度は、歯
の根元部分を除く表面が加熱され高温にされるので、結
局、図のに、同じく白抜きで示してあるように、歯の
中心部を除いて、根元部分から先端まで、表面だけが全
体として高温に加熱された状態にされて、高い周波数側
の加熱コイル30Hから下側に抜けてくる。
As a result, the gear P is first heated by the heating coil 30L on the low frequency side, and as a result, the surface of the root portion of the tooth is heated to a high temperature as shown by the white outline on the right side of the drawing. Then, by heating by the heating coil 30H on the high frequency side, the surfaces other than the root part of the tooth are heated to a high temperature this time, which is also shown in outline in the figure. As described above, except for the central portion of the tooth, only the surface is heated to a high temperature from the root portion to the tip, and the surface comes out from the heating coil 30H on the high frequency side to the lower side.

【0032】ここで、水噴射装置36により、赤熱状態
にある歯車Pの表面に水を噴射し、急冷してやれば、表
面が焼き入れされ、結局、図のに白抜きで示してある
ように、根元まで歯形に沿った焼き入れが得られる。
Here, if the water jetting device 36 jets water to the surface of the gear P in a red heat state and quenches it, the surface is hardened, and as a result, as shown in white in the figure, Quenching along the tooth profile up to the root can be obtained.

【0033】従って、その後、焼き戻し処理など所定の
処理を行ってやれば、歯の表面は硬く、内部は柔らかく
て粘り強い組織になり、磨耗にも曲げにも強い歯車Pを
得ることができるので、この2周波焼き入れによる処理
を施したピニオンや平歯車を用いて、図5に示した減速
機構Rを構成することにより、小型で低コストの減速機
付電動機を容易に得ることができる。
Therefore, if a predetermined treatment such as a tempering treatment is performed thereafter, the tooth surface will be hard and the inside will be soft and tenacious, so that a gear P that is strong against abrasion and bending can be obtained. By configuring the reduction mechanism R shown in FIG. 5 using the pinion or spur gear that has been subjected to the dual-frequency hardening treatment, it is possible to easily obtain a small-sized and low-cost electric motor with a reduction gear.

【0034】また、この実施例によれば、焼き戻し処理
も同一工程内でできるため、タクトが速くなり、浸炭焼
き入れ処理の場合に比して、処理が短時間で済み、充分
に低コスト化が可能になる。
Further, according to this embodiment, since the tempering process can be performed in the same process, the tact time becomes faster, and the process can be performed in a shorter time as compared with the case of the carburizing and quenching process, and the cost is sufficiently low. Becomes possible.

【0035】次に、本発明の別の一実施例について説明
する。なお、この実施例による減速機付電動機でも、そ
の全体構成は、図5で説明した減速機付誘導電動機と、
見かけ上は同じであり、異なる点は、減速機構R内で使
用されているピニオンや平歯車などの歯車に対して施さ
れている強化処理が異なっているだけである。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The entire structure of the electric motor with reduction gear according to this embodiment is the same as that of the induction motor with reduction gear described in FIG.
It is apparently the same, and the only difference is that the strengthening process performed on the gears such as the pinion and spur gear used in the reduction mechanism R is different.

【0036】まず、この実施例では、ピニオン13とし
て、上記した2周波焼き入れ処理だけではなく、その
後、更にショットピーニング処理と、研磨処理を受けた
ものを使用している。ここで、まず、このショットピー
ニング処理について、図4により説明する。まず、この
図4において、36はショット粒の加速装置で、37は
回転テーブル、38は駆動装置、39はピボット軸であ
り、そして、加速装置36は、例えば直径が1mm以下
の細かい鋼球からなるショット粒Sを、例えば50m/
secの高速度に加速して放射する働きをするものであ
る。
First, in this embodiment, as the pinion 13, not only the above-mentioned two-frequency quenching process but also a shot peening process and a polishing process are used. Here, first, this shot peening process will be described with reference to FIG. First, in FIG. 4, 36 is a shot grain accelerating device, 37 is a rotary table, 38 is a driving device, 39 is a pivot shaft, and the accelerating device 36 is made of a fine steel ball with a diameter of 1 mm or less, for example. Shot particles S of, for example, 50 m /
It works by accelerating to a high speed of sec and radiating.

【0037】そこで、駆動機構38により、例えば矢印
方向に回転される回転テーブル37の上に歯車Pを載置
し、それをピボット軸39により抑えておき、これによ
り回転させられている歯車Pの表面に、加速装置36か
ら噴射されたショット粒Sを衝突させ、表面を仕上げる
のであり、これが、この実施例におけるショットピーニ
ング処理である。
Therefore, the gear P is placed on the rotary table 37 which is rotated in the direction of the arrow by the drive mechanism 38, and it is held by the pivot shaft 39, so that the gear P being rotated is rotated. The shot particles S injected from the accelerator 36 are made to collide with the surface to finish the surface, which is the shot peening process in this embodiment.

【0038】従って、回転軸10の端部に歯切り加工し
た後、2周波焼き入れしたピニオン13を回転テーブル
37に載置した上でピボット軸39により抑え、回転テ
ーブル37を回転させながら加速装置36からショット
粒Sを噴射させ、ピニオン13の表面に衝突させてショ
ットピーニング処理し、その後、更に研磨して表面を仕
上げてやることにより、ピニオン13の製作工程を終了
するのである。
Accordingly, after gear cutting is performed on the end of the rotary shaft 10, the two-frequency-quenched pinion 13 is mounted on the rotary table 37 and held by the pivot shaft 39, and the rotary table 37 is rotated to accelerate the accelerator. The production process of the pinion 13 is completed by injecting the shot particles S from 36, hitting the surface of the pinion 13 for shot peening, and then further polishing to finish the surface.

【0039】次に、第1平歯車21は、歯切り工程後、
図2に示した高周波焼き入れ装置による焼き入れ処理を
行い、その後、ショットピーニング処理と研磨処理を施
したものを用いる。ここで、1段目のピニオン13と平
歯車21は、比較的高速で回転する。そこで、低騒音化
のため、上記したように、研磨処理しているのであり、
これにより充分に騒音の発生を抑えることができる。
Next, after the gear cutting process, the first spur gear 21 is
Hardened by the induction hardening apparatus shown in FIG. 2, and then shot peened and polished. Here, the first stage pinion 13 and the spur gear 21 rotate at a relatively high speed. Therefore, in order to reduce noise, the polishing process is performed as described above,
This makes it possible to sufficiently suppress the generation of noise.

【0040】次に、第2段目の小歯車となるピニオン2
3は、歯切り後、2周波焼き入れ処理とショットピーニ
ング処理したものを用いる。そして、第2平歯車22
は、歯切り工程後、第1平歯車21と同じく、図2に示
した高周波焼き入れ装置により焼き入れ処理を行い、そ
の後、ショットピーニング処理したものを用いる。
Next, the pinion 2 serving as the second stage pinion.
For No. 3, after the gear cutting, two-frequency quenching treatment and shot peening treatment are used. Then, the second spur gear 22
After the gear cutting step, as with the first spur gear 21, the one subjected to the quenching treatment by the induction hardening device shown in FIG. 2 and then the shot peening treatment is used.

【0041】ここで、平歯車は、ピニオンに比して歯数
が多く、従って、歯の噛み合い回数が少ないので強度の
点で余裕がある。そこで、この実施例では、平歯車には
2周波焼き入れではなく、通常の高周波焼き入れを施し
ているのであり、これにより、各歯車間での強度上のバ
ランスが充分に保たれると共に、無駄な製造工程を無く
すことができ、充分にコストの低下を図ることができ
る。
Here, the spur gear has a larger number of teeth than the pinion, and therefore, the number of times the teeth are meshed is small, so there is a margin in terms of strength. Therefore, in this embodiment, the spur gear is not subjected to dual-frequency quenching but is subjected to normal induction-quenching, whereby a sufficient balance of strength between the gears is maintained, and It is possible to eliminate useless manufacturing steps and sufficiently reduce the cost.

【0042】従って、この実施例によれば、ショットピ
ーニング処理により、処理した歯面に残留圧縮応力が残
るので、更に強度の高い歯を有する歯車が得られること
になり、減速機構Rの更なる小型軽量化が可能になると
共に、歯面のきずやバリがショットピーニング処理によ
り均され、平滑化されるので、研磨処理と相俟って、充
分に騒音を抑えることができる。
Therefore, according to this embodiment, since the residual compressive stress remains on the treated tooth surface by the shot peening treatment, a gear having teeth with higher strength can be obtained, and the reduction mechanism R is further improved. The size and weight can be reduced, and the flaws and burrs on the tooth surface are leveled and smoothed by the shot peening treatment, so that the noise can be sufficiently suppressed in combination with the polishing treatment.

【0043】ここで、近年、減速機付電動機は、住宅用
の立体駐車場などに使用されることが多く、従って、静
音化が必要不可欠な要件となっているが、この実施例に
よれば、この要求にも充分に応えることができる。
Here, in recent years, the electric motor with reduction gear is often used in a multi-story parking lot for residential use, and therefore, quietness is an essential requirement. According to this embodiment, , It can fully meet this demand.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、歯車の強化に2周波焼
き入れを用いているので、歯の表面は硬く、内部は柔ら
かくて粘り強い組織となり、磨耗にも曲げにも強い歯車
ができるので、小型軽量の減速機付電動機を低コストで
容易に提供することができる。
According to the present invention, since dual frequency quenching is used to strengthen the gear, the tooth surface is hard and the inside has a soft and tenacious structure, so that a gear that is resistant to wear and bending can be formed. A small and lightweight electric motor with a reducer can be easily provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例で使用する2周波焼き入れ装置
の一例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a dual frequency quenching apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】通常の高周波焼き入れ装置の一例を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a normal induction hardening apparatus.

【図3】通常の高周波焼き入れ装置による焼き入れ状態
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a quenching state by a normal induction hardening apparatus.

【図4】ショットピーニング装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a shot peening device.

【図5】減速機付電動機の一例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an electric motor with a reducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M 誘導電動機 R 減速機構 1 ハウジング 2、3 エンドブラケット 4 固定子 5 固定子鉄心 6 固定子コイル 7 回転子 8 回転子鉄心 9 回転子コイル 10 回転軸 11、12、17、18、20 軸受(ボールベアリン
グ) 13 第1段のピニオン(小歯車) 14 ケーシング 15 第1段減速軸 16 第2段出力軸 19 軸受(プレーンベアリング) 21 第1平歯車21 22 第2平歯車22 23 第2段のピニオン 30L 低い周波数側の加熱コイル 30H 高い周波数側の加熱コイル 31L 低い周波数側の高周波電源 31H 高い周波数側の高周波電源 34 回転機構 35 支持台 36 水噴射装置
M Induction motor R Reduction mechanism 1 Housing 2, 3 End bracket 4 Stator 5 Stator iron core 6 Stator coil 7 Rotor 8 Rotor iron core 9 Rotor coil 10 Rotation shaft 11, 12, 17, 18, 20 Bearing (ball Bearing) 13 1st stage pinion (small gear) 14 Casing 15 1st stage reduction shaft 16 2nd stage output shaft 19 Bearing (plain bearing) 21 1st spur gear 21 22 2nd spur gear 22 23 2nd stage pinion 30L Low-frequency side heating coil 30H High-frequency side heating coil 31L Low-frequency side high-frequency power source 31H High-frequency side high-frequency power source 34 Rotating mechanism 35 Support stand 36 Water injection device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮永 靖亨 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 井上 正好 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 大力 幹彦 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 安藤 宏明 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 須川 英一郎 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 千原 幸雄 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 水谷 完治 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 森 郁夫 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 千野 則昭 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 廣田 修二 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Yasunori Miyanaga 7-1, 1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Industrial Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Masayoshi Inoue 7-1, Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi Industrial Co., Ltd. Industrial Equipment Division (72) Inventor Mikihiko Dairiki 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Industrial Equipment Division Hitachi, Ltd. (72) Hiroaki Ando 7-chome Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture 1-1 Hitachi Industrial Co., Ltd. Industrial Equipment Division (72) Inventor Eiichiro Sugawa 7-11 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi Industrial Equipment Division (72) Inventor Yukio Chihara Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture 7-1-1 No. 1 Industrial Equipment Business, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenji Mizutani 7-1, 1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi Industrial Co., Ltd. Industrial Equipment Division (72) Ikuo Mori 7-1, 1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Hitachi, Ltd. Equipment Division (72) Inventor Noriaki Chino 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi Industrial Products Division (72) Inventor Shuji Hirota 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Hitachi, Ltd. Factory Industrial Equipment Division

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2段の平歯車減速機構を備え
た電動機において、 上記減速機構を構成する複数枚の歯車の内、少なくとも
1枚の歯車を、高低2種の周波数による高周波焼き入れ
処理により強化された歯車で構成したことを特徴とする
減速機付電動機。
1. A motor having a spur gear reduction mechanism of at least two stages, wherein at least one gear among a plurality of gears constituting the reduction mechanism is subjected to induction hardening treatment at two high and low frequencies. An electric motor with a speed reducer, which is composed of reinforced gears.
【請求項2】 請求項1の発明において、 上記焼き入れ処理が施されている歯車以外の歯車の内、
少なくとも1枚の歯車を、単一周波数による高周波焼き
入れ処理により強化された歯車で構成したことを特徴と
する減速機付電動機。
2. The invention according to claim 1, wherein among the gears other than the gear that has been subjected to the quenching treatment,
An electric motor with a speed reducer, characterized in that at least one gear is composed of gears reinforced by an induction hardening treatment with a single frequency.
【請求項3】 請求項1の発明において、 上記少なくとも1枚の歯車が、ショットピーニング処理
後、研磨処理されていることを特徴とする減速機付電動
機。
3. The electric motor with a speed reducer according to claim 1, wherein the at least one gear is polished after shot peening.
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