JPS58170960A - 減速装置 - 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】 この発明は、車輌用ワイパーモータやサーボモータ等の
小型モータに使用される減速装置に関するものである。

従来、減速装置には、歯車減速機、つＡ−ム減連撮、遊
星歯車減速機等、主に歯車の組み合わせを利用したもの
、ハーモニックドライブ装置のように弾性体歯車を利用
した減速装置、あるいは油圧等を利用した液圧減速装置
等が知られている。

しかしながら、歯車減速機は、高減速する場合に歯車段
数が多くなり大型になるとともＧこコスト高になる等の
欠点がある。

また、高速回転ではバックラッシュによる騒音が大きく
なり、しかも歯車列による多段減速では機械効率が低下
するという難点がある。殊にウオーム減速機では高速回
転による音は静かであるが、機械効率が極めて低く５０
％以下である。

また、ハーモニックドライブ装置では、高減速を要する
場合は２段〜５段に増す必要があり、機構が複雑となり
コスト高になる欠点がある。

さらに、液圧減速機では、全効率が極めて低く、パワー
損失が大きいという欠点をもっている。

この発明は、上述した問題を解決するためになされたも
のであって、歯車や液圧等を使用せｒ１外側円筒体と、
これに同心で外側円筒体の内径より小なる外径を有し、
かつ半径方向に焼み変形し得る薄肉剛性材料で成形され
た内側円筒体と、前記内側円筒体を少なくとも１箇所で
外側円筒体に強制摩擦内接させた状態で、その内接点を
移動回転させる加圧ローラ等の転がり機構とで構成する
ことにより、高速回転でも騒音の発生が少なく高減速が
得られるようにしたものである。

以下、この発明を、その実施例を示した添付図面に基づ
いて詳細に説明する。

第１図ないし第２図は、この発明の一実施例による原理
構成図であって、入力軸（υは回転軸中心（０）よりｔ
ｅ＋だけ偏心したクランク軸（１ａ）をもっている。

前記入力軸（１）のクランク軸（１ａ）には加圧ローラ
（２）が回転自在に嵌装され、薄肉内側円筒体（３）の
内周面に所定の加圧力で内接している。

前記加圧ローラ（２）は、薄肉内側円筒体（３）の内周
面に所定の摩擦圧力を保持するため←こ弾性体、または
剛体で成形され、弾性限界内で応力を生させた状態で組
付けられ、薄肉内側円筒体（３）は加圧ローラ（２）に
よ−って弾性限界内で歪みを生じても破損しない適当な
肉厚に成形されている。

また、前記内側円筒体（３）には回転軸中心上に出力軸
（４）が一体に固着され、内側円筒体（３）の外側には
、内側円筒体（３）の外径よりも僅か（こ大きい内径を
有する外側円筒体（５）が、内側円筒体（３）、の出力
軸（４）と同心に配設され、その内面に内側円筒体（３
）がその撓み部分で内接されている。

ここで、前記人力軸（１）を回転させると、この入力軸
（１）に偏心して取付けられた加圧ローラ（２）が外側
円筒体（５）の内周面に内側円筒体（３）を所定の摩擦
圧力で押し付けながら自転および公転する。このとき、
内側円筒体（３）の外径と外側円筒体（５）の内径との
径差に円周率を乗じた値だけ回転ずれが生じるので、こ
れを連続回転させると内側円筒体（３）または外側円筒
体（５）に回転差が手生ずる。つまり、上述した構成に
おいて、内側円筒体（３）の外径をＦＬ、、外側円筒体
の内径をＲ３とし、仮に出力軸（１）を固定として外側
円筒体（５）を１回転させると、内側円筒体（３）は島
／亀回同方向ζこ回転する。また、加圧ローラ（２）が
１回転公転すると内側円面体（力はＲｉ　−Ｒ＋７に、
回度対方向に回転する。

したがって、入力軸（υと内側円筒体（３）の出カーラ
（２）を高速で公転させると、外側円筒体（５）を固定
した場合、内側円筒体（３）が出力側となり、また、内
側円筒体（３）を固定した場合は、外側円筒体（５ンが
出力側となって同転し、そこで外側円筒体（５）の内径
と内側円筒体（３）の外径との差Ｅ、−Ｒ１が小さくと
ることにより、減速比は極めて大きくなり、高減速がり
能となる。

第ｓｌＡないし第４図は１．の発明の他の実施例による
原理構成図を示したものであって、入力軸（ト）に回転
自在に装着した持受体０１に例えば３つの突軸（ロ）が
１２０度の中心角をもって突設され、各突軸（ロ）に剛
性体からなる遊星輪（至）が入力軸（ト）に圧接し、か
つ内側円筒体αくに内接して自転しながら公転するよう
に嵌装支持されている。

前記内側円筒体Ｑ４）の外側には、その外径より備かに
大きな外径を有す０外側円筒体［相］が同心に配設され
、前記内側円筒体０４は６個の遊星−卯により、３点で
外側円面体０口に内接されている。

ここで前記入力軸（ｉＱを回転させると、−の入力軸頭
に圧接した５個の遊星輪Ｕは、それぞれ自転しながら内
側円筒体α荀を弾性限界内で例ませて外側円筒体Ｃ１５
に内接させ、その内接点を移動させながら公転し、その
運動において、外側円筒体αＱの内径と内側円筒体α夷
の外径の径差に円周率を乗じ、さらに遊星輪ｑ３差動比
を乗じた値だけ回転ずれを生じる。これを連続的に回転
し、例えば外側円筒体（へ）を固定した場合、内側円筒
体Ｑ４が出力軸となり、また内側円筒体０４を固定した
場合、外側円筒体（ト）が出力軸となる。

つまり、人力軸（ト）の半径ｒ１、内側円筒体α４０半
径Ｒ１、外側円筒体αＧの半径島とし、入力軸（ト）が
一回転すると、内側円筒体α尋は ｒｌ　　　　　ｒｌ ので、外側円筒体Ｑ５の内径（へ）と内側円筒体α滲の
半径ＲＪ１との差Ｒ，，−Ｒ１が小さければ減速比は極
めて大きくなり、高減速が可能となる。

第５図は、第４図に示した原理構成図の変形例であり、
人力軸頭の周囲に回転自在に装着した遊星輪０３′が弾
性体で成形された場合であり、作動原理は第４図で説明
したとうりである。なお、遊星輪０′は球体でも良いも
のである。

第６図ないし第７図は、この発明による原理を用いてワ
イパーモータ等に適用した場合を示したものであり、（
ホ）はモータ、（ハ）はその回転軸、のは減速装置のケ
ース本体である。前記ケース本体器には外側円筒体のが
固着されており、この外側円筒体（ハ）の内側に位置づ
けされた内側円筒体（ハ）には、出力軸（ハ）が一体に
固着され、ケース本体＠に軸受（イ）等を介して回転自
在に装着されている。また、前記内−１１円筒体（至）
の内周面にはモータ（ホ）の回転軸ｃ２１）の周囲に配
設され、回転軸３υにて回転させらｎる５個の遊星輪（
ロ）がそれぞれ圧接しており、前記遊星輪−の関係位置
は持受体＠により保持されて、回転軸□□□を中心に回
動自在に装着されている。

したがって、モータ翰が回転すると、回転軸（２）によ
り各遊星軸方が内側円筒体（ハ）に圧接して自転しなが
ら公転し、外側円筒体（ハ）の内径と内側円筒体（ハ）
との径差による回転ずれを生じ、内側円筒体（ハ）の出
力軸（４）に高減速された回転が伝達されるようになっ
ている。

以上、詳細に説明したように、この発明による減速装置
は、外側円面体と、これに同心に配設゛され、外側円筒
体の内径より小なる外径分有し、かつ半径方向に撓み変
形し得るようにＷＩ内内性性材料成形された内側円同体
と、入力軸にて駆動され、前記内側円筒体を少なくとも
１箇所で外側円筒体に強制摩擦内接させた状態で、その
内接点を移動回転させる加圧ローラ等の転がり機構とか
らなり、前記転がり機構の運動において、内側円筒体お
よび外側円筒体のいずれか一方を固定した場合に他方が
出力軸として、しかも内側円筒体と外側円筒体との間に
、両日筒体の径差による回転ずれを生じるよう４ＩＩＩ
ｔ２．されているので、入力軸の回転により、内側円筒
体まｌこは外側円筒体に高減速が得られ、歯車を全く使
用しない高効率な高減速機である。

また、この発明による減速装置は、減速部分の運動が転
がり摩擦接触で、かつ一段減速により高減速が得られる
ため、非常に高い機械効率があり、また転がり接触であ
るから、高速回転でも騒音の発生が少なく、歯車機構の
ように背隊がないため、正転、逆転時の機械的遊びが皆
無となる。

したがって、この発明による、減速装置は、小型モータ
の減速機等に最適であり、特にワイパーモータの減速に
使用した場合、モータ回転数の大巾な減少ができるとと
もに、反転音や回転音を低減することができる。また、
サーボモータ等に使用した場合Ｇこもモータ出力が小さ
くできるとともに正転、逆転Ｇこよるヒステリシスも皆
無となり、高性能な減運が得られる等の利得がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による基本原理を示す減
速機構の断面図、第２図は正面図、第５図は他の実施例
による基本原理を示す減速機構の正面図、第４図は断面
図、第５図は第４図の変形例を示す減速機構の正面図、
第６図はこの発明をワイパーモー々に実施例した場合の
減速装置の縦断側面図、第７図は要部の断面図である。 （１）・・・入力軸、（１ａ）・・・クランター、（２
）・・°加圧ローラ、（３）・・・内側円筒体、（４１
・・・出力軸、（５）・・・外側円筒体、（ホ）・・・
モータ、１２漫・・・回転軸、＠・・・ケース本体、の
・・・外側円筒体、（ハ）・・・内側円筒体、（至）・
・・出力軸、（７）・・・軸受、万・・・遊星輪、翰・
・・待受体。 特許出願人　　アスモ株式会社 第１図 第２図 第３図 ３ 第５図 第６図 ７ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外側円筒体と、これに同心に配設され、外側円筒体の内
   径より小なる外径を有し、かつ半径方向に撓わみ変形し
   得るように薄肉剛性材料で成形された内側円筒体と、入
   力軸にて駆動され、前記内側円筒体を少なくとも１１Ｉ
   所で外側円筒体に強制摩擦内接させた状態で、その内接
   点を移動回転させる　　　　−転がり機構とからなり、
   前記転がり機構の連結において、内側円筒体および外側
   円筒体のいずれか一方を固定した場合に、他方が出力軸
   とへ紙、しかも内側内筒体と外側円筒体との間に内円筒
   体の径差しこよる回転ずれを生じるよう構成されている
   ことを特徴とする減速装置。