JPH1023711A - ギヤ付きモータ - Google Patents
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Abstract
を変えたりしないで、ロータの回転を所定方向に規制す
るとともに、その回転方向規制を極めて静かに行えるよ
うにすること。 【解決手段】 このギヤ付きモータ1は、ロータの回転
を歯車輪列からなるギヤ機構8を介して出力軸19に伝
えている。そして、歯車輪列に、ロータの回転を受けて
回転する原動歯車22と、この原動歯車22に噛合し断
続回転する従動歯車23とからなる断続回転機構を設
け、原動歯車22には、従動歯車23を動かすための歯
部40と、従動歯車を一定期間静止させるための規制部
とを設け、歯部40を左右非対称とし、原動歯車の所定
方向の回転時には従動歯車を断続回転させ、所定方向と
反対方向の回転時には、従動歯車が回転せず、原動歯車
を所定方向回転となるように反転させている。また、歯
部40を左右対称とする一方、従動歯車23には、歯部
40と噛合する噛合歯部をその外周全体に連続して複数
設け、各噛合歯部を同一形状かつ左右非対称としても良
い。
Description
ギヤ機構を有するギヤ付きモータに係わり、ロータの起
動時の回転方向が一定しないモータを所定方向に確実に
回転させるようにしたギヤ付きモータ等の改良に関す
る。
車機構等のギヤ機構を有するギヤ付きモータが知られて
いる。このようなギヤ付きモータにおいては、ロータの
起動時の回転方向が一定しないため、その方向を一定に
するため、くま取りコイルを付加したり、特開昭62−
260541のように逆転防止レバーを設けたりしてい
る。
タの回転方向規制では、くま取りコイルや、逆転防止レ
バーをわざわざ付加している。このため、構造が複雑化
し、部品点数も増加している。この結果、組み立て時間
や製造コストが増大するものとなっている。加えて、逆
転防止レバーを採用するものでは、その反転時の衝突
音、すなわちロータの突起部分と逆転防止レバーとの衝
突時の音が発生し、静かな環境下での使用時には問題と
されている。
タ部分の形状を変えたりしないで、ロータの回転を所定
方向に規制できると共に、その回転方向規制を極めて静
かに行えるようにしたギヤ付きモータを提供することを
目的とする。
め、請求項1記載の発明では、ロータの回転を歯車輪列
からなるギヤ機構を介して出力軸に伝えるギヤ付きモー
タにおいて、歯車輪列に、ロータの回転を受けて回転す
る原動歯車と、この原動歯車に噛合し断続回転する従動
歯車とからなる断続回転機構を設け、原動歯車には、従
動歯車を動かすための歯部と、従動歯車を一定期間静止
させるための規制部とを設け、歯部を左右非対象とし、
原動歯車の所定方向の回転時には従動歯車を断続回転さ
せ、所定方向と反対方向の回転時には、従動歯車が回転
せず、原動歯車を所定方向回転となるように反転させて
いる。
記載のギヤ付きモータにおいて、歯部と規制部とを原動
歯車の軸方向に重ねて設け、原動歯車の所定方向の回転
時、従動歯車の噛合歯が噛合する歯形成孔を歯部と隣接
する規制部に設けると共に、原動歯車の所定方向と反対
方向の回転時、対称状の歯部が存在すれば従動歯車が断
続回転することとなる対称状の歯部の少なくとも1つの
歯を取り除いて歯部を左右非対称としている。
2記載のギヤ付きモータにおいて、歯部を1つの歯と
し、歯形成孔を1つとしている。
回転を歯車輪列からなるギヤ機構を介して出力軸に伝え
るギヤ付きモータにおいて、歯車輪列に、ロータの回転
を受けて回転する原動歯車と、この原動歯車に噛合し断
続回転する従動歯車とからなる断続回転機構を設け、原
動歯車には、従動歯車を動かすための歯部と、従動歯車
を一定期間静止させるための規制部とを設け、従動歯車
には、歯部と噛合する噛合歯部をその外周全体に連続し
て複数設け、各噛合歯部を同一形状かつ左右非対称と
し、原動歯車の所定方向の回転時には従動歯車を断続回
転させ、所定方向と反対方向の回転時には、従動歯車が
回転せず、原動歯車を所定方向回転となるように反転さ
せている。
4記載のギヤ付きモータにおいて、歯部と規制部とを原
動歯車の軸方向に重ねて設け、原動歯車の所定方向の回
転時、従動歯車の噛合歯が噛合する歯形成孔を歯部と隣
接する規制部に設けると共に、噛合歯部を噛合歯とその
両側に配置される伝達部とで構成し、一方の伝達部を切
り欠いて噛合歯部を左右非対称としている。
5記載のギヤ付きモータにおいて、歯部を2つの歯と
し、噛合歯部には1つの噛合歯を設けている。
を歯車輪列からなるギヤ機構を介して出力軸に伝えてい
る。そして、このロータは、起動時にはいずれの方向に
回転するか決まっていない。例えば、ロータがある方向
に回転し、原動歯車が所定方向に回転すると、この原動
歯車に噛合し断続回転する従動歯車が断続回転する。一
方、ロータが逆方向に回転し、原動歯車が所定方向とは
逆の方向に回転したときは、従動歯車は回転しない。
回転を伝えられず、反転し所定方向に回転し始める。す
ると、その回転は、従動歯車に伝えられ、従動歯車が断
続回転する。このようにして、一定方向回転が得られ
る。なお、原動歯車が所定方向と逆の方向に回転し、従
動歯車と突き当たるとき、その歯部が従動歯車と衝突す
ることとなる。このとき、歯部や従動歯車の歯は、例え
ばインボリュート曲線に形成されているため、歯と歯が
なめらかに当接することとなり、衝撃音は発生しない。
図1から図14に基づき説明する。なお、最初に図1か
ら図9に基づき第1の実施の形態について説明する。
ように、下ケース兼用のステータ基板2と、これの上面
に組み合わせられる蓋ケース3と、コイルボビン4と、
コイル巻線5と、ステータ基板6と、ロータ7と、減速
歯車輪列からなるギヤ機構8とを備えている。
て構成されており、コイルボビン4を挟み込んだ状態で
固定されている。このコイルボビン4は、プラスチック
などの絶縁体で構成されており、中空円筒状の巻胴部9
と、この巻胴部9の両端にそれぞれ一体的に形成された
フランジ部10とからなり、それらのフランジ部10の
外側面でステータ基板2,6と接している。そして、コ
イル巻線5は、巻胴部9の外周に巻き付けられており、
フランジ部10と一体的に成形された端子台11の端子
12を介し端子カバー13から外部に突出している。
10の側面に合わせられており、その中心の環状に沿っ
て、櫛歯状の複数の極歯14を屈曲状態で備えている。
これらの極歯14は、巻胴部9の内周に配列されてお
り、ロータ7の外周と対向している。
とその中心位置のロータ歯車部17とで構成されてお
り、下ケース兼用のステータ基板2と蓋ケース3との間
に固定されたロータ軸15に対し回転自在に支持されて
いる。なお、この永久磁石16は、その外周面で、交互
に異極となるよう着磁されており、極歯14と隙間を形
成しながら対応している。このロータ7の回転は、ロー
タ歯車部17のピニオン18を含むギヤ機構8を介し、
出力軸19に伝達される。
18に噛合する歯車部20を有する一番歯車21と、こ
の一番歯車21の原動歯車22と噛合する従動歯車23
を有する二番歯車24と、この二番歯車24のピニオン
部25と噛合する歯車部26を有する三番歯車27と、
この三番歯車27のピニオン部28と噛合する歯車部2
9を有する四番歯車30と、この四番歯車30のピニオ
ン部31と噛合する歯車部32を有する出力軸19とか
ら形成される。なお、出力軸19には、回転をさらに伝
達するための出力ギヤ部33が設けられている。
ステータ基板6と蓋ケース3との間に設けられた歯車軸
34,35,36,37によって回転自在に支持されて
いる。なお、この実施の形態では、各歯車21,24,
27,30はいずれも複合歯車(二段歯車)となってお
り、平歯車よりも軸方向に厚くなっているが、これらを
平歯車とすれば、ギヤ付きモータ1の厚みを薄く構成で
きる。
車部32と軸部とが樹脂によって一体成形されたものと
なっている。そして、この出力軸19は、ステータ基板
6の孔から突出したフランジ部10の軸受部38および
蓋ケース3の絞り加工により突出されたラジアル軸受部
39によって回転自在に支持されている。この出力軸1
9の出力ギヤ部33は、組み込み対象の電気機器例えば
冷蔵庫の氷製造器の氷かき駆動機構や、電子レンジのタ
ーンテーブル駆動機構などに連結される。
2とを有している。そして、図5に示すように、原動歯
車22には、二番歯車24の従動歯車23と噛合する歯
部40と、二番歯車24を静止させるための規制部41
とが設けられている。また、この歯部40に隣接して歯
形成孔42が規制部41に形成されている。なお、この
実施の形態では、歯部40は1つの歯40aから形成さ
れ、歯形成孔42も1つとされている。また、原動歯車
22と従動歯車23とで、断続回転機構が構成されてい
る。また、歯部40の根元の径は、規制部41の径より
小さくされている。
構の場合なら、図10に示す一番歯車45のように、歯
部40には2つの歯40a,40bが設けられ歯部40
が対称状に形成されるのに対し、この一番歯車21は、
歯40bが切り欠かれた形状となっている。このような
左右非対称の形状とすることによって、後述するよう
に、一方向回転のみの断続回転機構となっている。
部25とを有している。そして図6に示すように、従動
歯車23には、一番歯車21が図1で反時計方向に回転
したとき歯部40の歯40aが入る第1嵌合部50と、
その歯40aによって回転が伝達される伝達部51と、
歯形成孔42に嵌入する噛合歯52と、一番歯車21が
図1で時計方向に回転したとき歯部40の歯40aが入
るもののそれ以上の回転を阻止する第2嵌合部53が設
けられている。
転を伝達していないとき、二番歯車24の2つの噛合歯
52,52に一番歯車21の規制部41の外周面が当接
するため、二番歯車24は回転が阻止される状態とな
る。また、その状態時、二番歯車24の伝達部51の下
面51aが規制部41の上面41aと対向している状態
となっている。さらに、歯40aと、各噛合歯52と、
伝達部51の歯40aに当接する面とは、それぞれイン
ボリュート曲線の歯形とされているが、他の歯形曲線と
しても良い。
動作は、次のとおりとなる。
が励磁されると、ロータ7は、磁気的相互作用によりい
ずれかの方向に回転する。もし、このロータ7の回転が
図1で時計方向であると、一番歯車21は反時計方向に
回転する。すると、図7および図8に示すように、歯4
0aが第1噛合部50に入り、伝達部51に回転を伝達
し、二番歯車24を時計方向に回転させる。その回転に
よって噛合歯52が歯形成孔42に入り、回転が継続さ
れる。歯40aが第1嵌合部50から抜け出ると、規制
部41の外周面が2つの噛合歯52,52に当接し、二
番歯車24は回転が阻止される。一方、歯車21は、回
転を継続し、歯40aが再度二番歯車24に近づき、次
の第1嵌合部50に入る。このようにして二番歯車24
は間欠的に回転する。これによって一番歯車21から二
番歯車24へ伝達される回転は、大幅に減速されること
となる。そして、このロータ7の回転は、減速歯車輪列
となるギヤ機構8、すなわち歯車21,24,27,3
0を介し出力軸19に伝達され、被駆動部材に回転運動
として伝達される。
向に回転すると、一番歯車21は時計方向に回転する。
すると、図9に示すように、歯40aが第2嵌合部53
に入り、伝達部51となめらかに当接し、その伝達部5
1を押そうとする。しかし、第2嵌合部53に隣接する
噛合歯52が、規制部41の外周に突き当たるため、二
番歯車24はそれ以上回転できない。この結果、ロータ
7は反転する。すなわち、ロータ7は図1で時計方向に
回転し始め、一番歯車21が反時計方向に回転する。そ
して、歯40aがその第2嵌合部53と伝達部51をは
さんで反対側の第1嵌合部50に入り、回転伝達可能な
状態となる。
転しても、一番歯車21と二番歯車24の断続回転機構
によって一定方向の回転のみが伝達されることとなり、
回転方向規制が可能となる。しかも、この断続回転機構
によって回転が減速されて伝えられるので、従来の減速
歯車輪列を有するギヤ付きモータと同様な機能を発揮す
るものとなる。加えて、この断続回転機構は、例えば一
番歯車21の原動歯車22の歯部40の数を各種に設定
することにより減速比を容易に変更できるものとなる。
また、回転伝達が行われない場合、すなわち歯40aが
伝達部51に突き当たるときは、歯形に沿ってなめらか
に当接するので、逆転防止レバー使用時のような衝突音
は発生しない。
て、図10から図14に基づき説明する。この第2の実
施の形態は、断続回転機構のみを変更したもので、他の
部分は第1の実施の形態と同様な構成を有するギヤ付き
モータとなっている。この第2の実施の形態では、従来
の断続回転機構における従動歯車側を変更することで、
一方向回転を達成している。なお、説明に当たって、第
1の実施の形態と同一部分は、同一符号をもって表すこ
ととする。
2とを有している。そして、図10に示すように、原動
歯車22には、二番歯車46の従動歯車23と噛合する
歯部40と、二番歯車46を静止させるための規制部4
1とが設けられている。そして、歯部40には、歯形形
成孔42を挟んで2つの歯40a,40bが設けられ歯
部40が対称状に形成されている。また、原動歯車22
と従動歯車23とで、断続回転機構が構成されている。
また、歯部40の根元の径は、規制部41の径より小さ
くされている。
部25とを有している。そして図11に示すように、従
動歯車23には、一番歯車45が図1で時計方向に回転
したとき歯部40の歯40bが入る第2嵌合部53と、
その歯40bによって回転が伝達される伝達部51と、
歯形成孔42に嵌入する噛合歯52と、歯40aが入る
第1嵌合部50とが設けられている。そして、この第1
嵌合部50は、第2嵌合部53より広くされ、噛合歯5
2を中心とした左右非対称に形成されている。このた
め、一番歯車45が図1で反時計方向に回転したとき、
図14に示すように、歯部40の歯40aは噛合するも
のの歯40bが噛合歯52とぶつかり、それ以上の回転
が阻止され、一番歯車45は逆方向に回転し始める。一
方、一番歯車45が図1で時計方向に回転すると、図1
2および図13に示すように、回転が伝達され、二番歯
車46は断続回転する。
転を伝達していないとき、二番歯車46の2つの噛合歯
52,52に一番歯車45の規制部41の外周面が当接
するため、二番歯車46は回転が阻止される状態とな
る。また、その状態時、二番歯車46の伝達部51の下
面51aが規制部41の上面41aと対向している状態
となっている。さらに、歯40a,40bと、各噛合歯
52と、伝達部51の歯40bに当接する面とは、それ
ぞれインボリュート曲線の歯形とされているが、他の歯
形曲線としても良い。また、この第2の実施の形態は、
第1の実施の形態の場合と逆方向に回転規制するものと
なっているが、伝達部51の反対側、すなわち第2嵌合
部53側を切り欠くことにより、第1の実施の形態と同
方向の回転規制を行わせることができる。
2と従動歯車23とは、ともにポリアセタールからなる
樹脂製となっており、一層衝突音は発生しづらいものと
なっているが、金属製としても良い。また、この各実施
の形態では、一番歯車21,45、二番歯車24,4
6、三番歯車27、四番歯車30は、共に全体がポリア
セタールで形成され軽量かつ静音なものとされている
が、すべてまたは一部を金属製としても良い。一方、出
力軸19は、66ナイロンからなる樹脂で形成され絶縁
性の面で優れたものとなっているが、これも同様に金属
製としても良い。なお、組み立てミスを防止するため、
この実施の形態では、一番歯車21,45と、二番歯車
24,46を白色に、三番歯車27を赤色に、四番歯車
30と出力軸19を灰色に、それぞれ形成しているが、
従来どおりすべて同色としても良い。
続回転機構は、通常の減速歯車と比べ減速比を大きくと
ることができると共に、同じ大きさの歯車に比べ出力軸
19の回転トルクをやや小さくすることができるので、
出力軸19の回転トルクをそれ程小さくさせず、回転数
を大幅に減少させたいときに極めて有利となる。
適な実施の形態の例であるが、これに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形実施可能である。例えば、断続回転機構を一番歯車
21,45と二番歯車24、46との間ではなく、二番
歯車24、46と三番歯車27との間等他の部分に設け
ても良い。また、減速歯車輪列中ではなく、全体として
増速となるギヤ機構中に設けても良い。さらに、歯部4
0を1ヶ所ではなく、2ヶ所以上の複数設けても良い。
また、第1の実施の形態の歯部40の歯を1つではなく
複数としても良い。
がAC同期モータとなっているが、他のモータ、例えば
ステッピングモータ等両方向回転するモータにギヤ機構
が付いた各種のギヤ付きモータに本発明を適用すること
ができる。
るモータにも適用することができる。この場合、ロータ
が手動等によって回転させられたとき伝達させたくない
方向の回転を確実に阻止できると共に、出力側からの回
転を断続回転機構部分で阻止できることとなる。
記載のギヤ付きモータでは、モータ部分の形状を変える
工夫や、逆転防止レバー等の機構を付加することなく、
ロータの回転を所定方向に規制することができる。この
ため、構造が複雑化せず部品も増加しないので、組立が
容易になると共にコストも上昇しない。しかも、ロータ
が逆回転したときは、歯車の歯同志で当接するため、な
めらかな当接となり、逆転防止レバーのときのような衝
突音が発生せず、静かな回転方向規制機構とすることが
できる。
は、原動歯車の歯部が規制部の軸方向に重ねて設けられ
るので、歯部を丈夫なものとできる。しかも、従来の両
方向回転可能な原動歯車の歯部の1つの歯を除去した
り、従動歯車の一部を切り欠くのみで一定方向回転が可
能となるので、製造が極めて容易となる。
歯と1つの歯形成孔のみを原動歯車に設けており、また
請求項6記載の発明では、歯部を2つの歯とし、噛合歯
部の噛合歯を1つとしているので、共に減速比を大きく
できると共に、原動歯車や従動歯車を簡易な構成とする
ことができる。
各歯車の関係を示す平面図で、図2の矢示I方向から見
てかつ蓋ケースを取り除いた要部平面図である。
列展開図である。
る。
る。
へ回転が伝達されるときの状態を説明するための図で、
噛合直前の状態を示している図である。
へ回転が伝達されるときの状態を説明するための図で、
噛合状態を示している図である。
歯車へ伝達されないときの状態を説明するための図であ
る。
の一番歯車の側面図である。
の二番歯車の側面図である。
一番歯車から二番歯車へ回転が伝達されるときの状態を
説明するための図で、噛合直前の状態を示している図で
ある。
の一番歯車から二番歯車へ回転が伝達されるときの状態
を説明するための図で、噛合状態を示している図であ
る。
の一番歯車から二番歯車へ回転が伝達されないときの状
態を説明するための図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ロータの回転を歯車輪列からなるギヤ機
構を介して出力軸に伝えるギヤ付きモータにおいて、上
記歯車輪列に、上記ロータの回転を受けて回転する原動
歯車と、この原動歯車に噛合し断続回転する従動歯車と
からなる断続回転機構を設け、上記原動歯車には、上記
従動歯車を動かすための歯部と、上記従動歯車を一定期
間静止させるための規制部とを設け、上記歯部を左右非
対称とし、上記原動歯車の所定方向の回転時には上記従
動歯車を断続回転させ、上記所定方向と反対方向の回転
時には、上記従動歯車が回転せず、上記原動歯車を上記
所定方向回転となるように反転させることを特徴とする
ギヤ付きモータ。 - 【請求項2】 前記歯部と前記規制部とを前記原動歯車
の軸方向に重ねて設け、前記原動歯車の前記所定方向の
回転時、前記従動歯車の噛合歯が噛合する歯形成孔を前
記歯部と隣接する前記規制部に設けると共に、前記原動
歯車の前記所定方向と反対方向の回転時、対称状の歯部
が存在すれば前記従動歯車が断続回転することとなる上
記対称状の歯部の少なくとも1つの歯を取り除いて前記
歯部を左右非対称としたことを特徴とする請求項1記載
のギヤ付きモータ。 - 【請求項3】 前記歯部を1つの歯とし、前記歯形成孔
を1つとしたことを特徴とする請求項2記載のギヤ付き
モータ。 - 【請求項4】 ロータの回転を歯車輪列からなるギヤ機
構を介して出力軸に伝えるギヤ付きモータにおいて、上
記歯車輪列に、上記ロータの回転を受けて回転する原動
歯車と、この原動歯車に噛合し断続回転する従動歯車と
からなる断続回転機構を設け、上記原動歯車には、上記
従動歯車を動かすための歯部と、上記従動歯車を一定期
間静止させるための規制部とを設け、上記従動歯車に
は、上記歯部と噛合する噛合歯部をその外周全体に連続
して複数設け、各噛合歯部を同一形状かつ左右非対称と
し、上記原動歯車の所定方向の回転時には上記従動歯車
を断続回転させ、上記所定方向と反対方向の回転時に
は、上記従動歯車が回転せず、上記原動歯車を上記所定
方向回転となるように反転させることを特徴とするギヤ
付きモータ。 - 【請求項5】 前記歯部と前記規制部とを前記原動歯車
の軸方向に重ねて設け、前記原動歯車の前記所定方向の
回転時、前記従動歯車の噛合歯が噛合する歯形成孔を前
記歯部と隣接する前記規制部に設けると共に、前記噛合
歯部を上記噛合歯とその両側に配置される伝達部とで構
成し、一方の伝達部を切り欠いて前記噛合歯部を左右非
対称としたことを特徴とする請求項4記載のギヤ付きモ
ータ。 - 【請求項6】 前記歯部を2つの歯とし、前記噛合歯部
には1つの噛合歯を設けたことを特徴とする請求項5記
載のギヤ付きモータ。
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