KR101483858B1 - 프릭션 드라이브 장치 및 기어드 모터 - Google Patents

프릭션 드라이브 장치 및 기어드 모터 Download PDF

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마사토 고묘
겐타로 오쿠하라
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

회전축의 연결축부에 끼운 판상 탄성 부재를, 연결축부를 소성 변형시킴으로써 고정시킨 경우라도, 회전축에 구부림이 잘 발생하지 않는 프릭션 드라이브 장치, 및 당해 프릭션 드라이브 장치를 구비한 기어드 모터를 제공하는 것.
프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서, 회전축 (2) 의 회전은, 판상 탄성 부재 (5) 와 통상 회전 부재 (4) 사이의 마찰력, 및 통상 회전 부재 (4) 와 고리형 부재 (3) 사이의 마찰력에 의해 통상 회전 부재 (4) 에 전달되어, 통상 회전 부재 (4) 측에 과대한 부하가 가해졌을 때에는, 통상 회전 부재 (4) 가 공전한다. 판상 탄성 부재 (5) 는, 외주면이 원형의 둥근 봉상인 연결축부 (23) 의 전체 둘레를 소성 변형시킨 변형 부분 (23a) 에 의해 내주 부분 (56) 이 타방측 (L2) 에 가압되어 있다. 판상 탄성 부재 (5) 에 있어서 연결축부 (23) 가 끼워지는 구멍 (50) 의 내주연에는, 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있고, 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 은 걸어맞춤 오목부의 내측으로 비집고 들어가 있다.

Description

프릭션 드라이브 장치 및 기어드 모터{FRICTION DRIVE APPARATUS AND GEARED MOTOR}
본 발명은, 프릭션 기구를 구비한 프릭션 드라이브 장치, 및 당해 프릭션 드라이브 장치를 구비한 기어드 모터에 관한 것이다.
모터의 회전을 기어를 통하여 전달할 때, 종동측에 과대한 부하가 가해지면, 기어가 손상되는 등의 문제가 발생한다. 그래서, 2 개의 회전 부재 사이에 마찰에 의해 동력을 전달하는 프릭션 기구를 설치해 두고, 과대한 부하가 가해졌을 때, 2 개의 회전 부재가 공전을 하는 구성이 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).
예를 들어, 도 9(a) 에 나타내는 참고예에 관련된 프릭션 드라이브 장치 (1x) 는, 축선 방향 (L) 의 도중 부분에 정지된 고리형 부재 (3x) 에 의해 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 으로 향하는 지지면 (31x) 이 형성된 회전축 (2x) 과, 지지면 (31x) 보다 일방측 (L1) 에서 회전축 (2x) 에 회전 가능하게 끼워져 지지면 (31x) 에 접하는 통상 회전 부재 (4x) 와, 회전축 (2x) 에 있어서 통상 회전 부재 (4x) 로부터 일방측 (L1) 에 위치하는 연결축부 (23x) 에 끼워진 고리형의 판상 탄성 부재 (5x) 를 구비하고 있다. 통상 회전 부재 (4x) 에 있어서, 외주면에는 기어 (45x) 가 형성되고, 일방측 (L1) 의 면에는 판상 탄성 부재 (5x) 에 접하는 일방측 볼록부 (47x) 가 형성되고, 타방측 (L2) 의 면에는 고리형 부재 (3x) 에 접하는 타방측 볼록부 (49x) 가 형성되어 있다. 연결축부 (23x) 의 외주면은, 둘레 방향의 일부에 평탄면 (23y) 이 형성되어 있고, 도 9(c), (d) 에 나타내는 바와 같이, 연결축부 (23x) 의 외주 형상, 및 판상 탄성 부재 (5x) 에 있어서 연결축부 (23x) 가 끼워지는 구멍 (50x) 은 모두 D 자 형상을 가지고 있다. 이 때문에, 판상 탄성 부재 (5x) 는, 회전축 (2x) 에 대해 회전 정지되어 있고, 회전축 (2x) 과 일체로 회전한다. 또, 판상 탄성 부재 (5x) 를 회전축 (2x) 에 대해 고정시키려면, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (2x) 에 고리형 부재 (3x), 통상 회전 부재 (4x) 및 판상 탄성 부재 (5x) 를 끼운 후, 프레스에 의한 코킹을 실시하고, 연결축부 (23x) 에 있어서 판상 탄성 부재 (5x) 보다 일방측 (L1) 에 위치하는 부분을 타방측 (L2) 으로 향하여 소성 변형시킨다. 그 결과, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 판상 탄성 부재 (5x) 는, 연결축부 (23x) 의 변형 부분 (23z) 에 의해 내주 부분이 타방측 (L2) 에 가압되는 결과, 직경 방향 외측에 위치하는 부분이 통상 회전 부재 (4x) 의 일방측 볼록부 (47x) 에 탄성을 가지고 접하게 된다. 따라서, 회전축 (2x) 이 회전했을 때, 이러한 회전은, 판상 탄성 부재 (5x) 와 통상 회전 부재 (4x) 사이의 마찰력, 및 고리형 부재 (3x) 와 통상 회전 부재 (4x) 사이의 마찰력에 의해, 통상 회전 부재 (4x) 에 전달되므로, 통상 회전 부재 (4x) 가 회전한다. 이에 대하여, 통상 회전 부재 (4x) 의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때에는, 판상 탄성 부재 (5x) 와 통상 회전 부재 (4x) 사이, 및 고리형 부재 (3x) 와 통상 회전 부재 (4x) 사이에 공전이 발생하므로, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 통상 회전 부재 (4x) 의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때라도, 기어의 손상을 방지할 수 있다.
일본 공개특허공보 평9－107658호의 도 8
그러나, 연결축부 (23x) 의 외주 형상, 및 판상 탄성 부재 (5x) 의 구멍 (50x) 을 D 자 형상으로 하여, 연결축부 (23x) 에 있어서 판상 탄성 부재 (5x) 보다 일방측 (L1) 에 위치하는 부분을 프레스하여 소성 변형시키는 코킹에서는, 프릭션 토크의 편차가 크다는 문제점, 이음이 발생하기 쉽다는 문제점, 기어가 손상되기 쉽다는 문제점이 있다. 본원 발명자에 의한 상기 문제점의 검토 결과, 연결축부 (23x) 에서는, 평탄면 (23y) 이 형성되어 있는 측에 프레스의 힘이 가해지지 않기 때문에, 회전축 (2x) 이, 평탄면 (23y) 이 형성되어 있는 측과는 반대측으로 구부러지게 되고, 회전축 (2x) 이나 통상 회전 부재 (4x) 에 흔들림이나 슬라이딩압의 편차가 발생하게 된다는 새로운 지견을 얻었다. 또, 이러한 흔들림은, 이음의 발생이나 기어 손상의 원인이 되므로, 바람직하지 않은 것이 판명되었다. 또한, 도 9 에 나타내는 구성은, 본 발명에 대한 참고예이며, 종래예는 아니다.
이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 회전축의 연결축부에 끼운 판상 탄성 부재를, 연결축부를 소성 변형시킴으로써 고정한 경우라도, 회전축에 구부러짐이 잘 발생하지 않는 프릭션 드라이브 장치, 및 당해 프릭션 드라이브 장치를 구비한 기어드 모터를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 프릭션 드라이브 장치는, 축선 방향의 도중 부분에서 당해 축선 방향의 일방측으로 향하는 지지면이 형성된 회전축과, 상기 지지면으로부터 상기 일방측에서 상기 회전축에 회전 가능하게 끼워져 상기 지지면에 접하는 통상 회전 부재와, 상기 회전축에 있어서 상기 통상 회전 부재로부터 상기 일방측에 위치하는 연결축부에 끼워진 고리형의 판상 탄성 부재를 가지며, 상기 연결축부는, 외측면이 축선에 대해 회전 대칭이며, 상기 판상 탄성 부재에 있어서 상기 연결축부가 끼워지는 구멍의 내주연(內周緣)은, 상기 축선에 대해 회전 대칭이며, 당해 구멍의 내주연에는 회전 방지용의 걸어맞춤부가 형성되어 있고, 상기 판상 탄성 부재는, 상기 연결축부에 있어서 상기 판상 탄성 부재보다 상기 일방측에 위치하는 부분의 전체 둘레를 상기 타방측으로 향하여 소성 변형시킨 변형 부분에 의해 내주 부분이 상기 타방측에 가압되어 당해 내주 부분보다 직경 방향 외측에 위치하는 부분이 상기 통상 회전 부재에 탄성을 가지고 접하고 있음과 함께, 상기 변형 부분이 상기 내주연 및 상기 걸어맞춤부로 상기 회전축과 상기 판상 탄성 부재를 고정시키고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 회전축 및 통상 회전 부재 중 일방 (구동측 부재) 이 회전했을 때, 이러한 회전은, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력, 및 고리형 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력에 의해, 타방 (종동측 부재) 에 전달되므로, 타방이 회전한다. 이에 대하여, 종동측 부재의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때에는, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이, 및 고리형 부재와 통상 회전 부재 사이에 공전이 발생하므로, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 종동측 부재의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때라도, 구동측 부재나 구동측 부재로부터 구동측에 형성된 기어 등의 손상을 방지할 수 있다. 또, 판상 탄성 부재는, 연결축부에 있어서 판상 탄성 부재로부터 일방측에 위치하는 부분의 전체 둘레를 타방측으로 향하여 소성 변형시킨 변형 부분에 의해 내주 부분이 타방측으로 가압되고, 그 결과, 직경 방향 외측에 위치하는 부분이 통상 회전 부재에 탄성을 가지고 접하고 있다. 이러한 구조를 실현하는데 있어서, 연결축부는, 외측면이 축선에 대해 회전 대칭이기 때문에, 소성 변형시킬 때의 힘이 둘레 방향에서 치우쳐 인가되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소성 변형시킬 때의 힘에 의해 회전축으로 구부러지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 회전축이나 통상 회전 부재에 흔들림이 잘 발생하지 않는다. 또, 판상 탄성 부재에 있어서 연결축부가 끼워지는 구멍의 내주연은, 회전 방지용의 걸어맞춤부가 형성되어 있지만, 구멍의 내주연은 축선에 회전 대칭의 형상을 가지고 있다. 이 때문에, 연결축부의 소성 변형에 의한 변형 부분에 의해 판상 탄성 부재의 내주연을 가압했을 때, 둘레 방향에서 균등한 힘이 확실하게 가해지므로, 판상 탄성 부재가 잘 기울어지지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 연결축부는, 외주면이 원형인 둥근 봉상으로서, 상기 판상 탄성 부재에 있어서 상기 구멍의 내주연에는, 상기 걸어맞춤부로서, 상기 연결축부의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰되고 상기 변형 부분이 내측으로 비집고 들어간 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 경우, 상기 판상 탄성 부재의 상기 구멍은, 둥근 구멍으로서, 내주연에 상기 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 연결축부의 소성 변형에 의한 변형 부분에 의해 판상 탄성 부재의 내주연을 가압했을 때, 둘레 방향에서 균등한 힘이 가해지므로, 판상 탄성 부재가 잘 기울어지지 않는다. 그러므로, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 걸어맞춤 오목부는, 둘레 방향의 복수 지점에 등각도 간격으로 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 걸어맞춤 오목부는, 반원 형상으로써 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 걸어맞춤 오목부는, 원의 1/3 에 상당하는 원호를 가지도록 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 걸어맞춤 오목부는, 삼각형으로써 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 판상 탄성 부재의 상기 구멍은, 다각형으로서, 당해 구멍의 내주연에 상기 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 다각형의 구멍의 내주연에 있어서, 당해 다각형을 구성하는 각을 상기 걸어맞춤 오목부로 하고 있는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변형 부분 중, 상기 걸어맞춤 오목부의 내측에 비집고 들어간 부분은, 상기 판상 탄성 부재의 회전 방지로서 기능하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 회전축에 대한 판상 탄성 부재의 공전을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 통상 회전 부재의 상기 일방측의 면에는, 상기 구멍으로부터 직경 방향 외측에 상기 판상 탄성 부재에 접하는 일방측 볼록부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 통상 회전 부재와 판상 탄성 부재의 접촉 면적이나 접촉 상태를 안정적인 상태로 설정할 수 있기 때문에, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 통상 회전 부재에는, 상기 타방측으로 향하여 돌출하여 상기 지지면에 접하는 타방측 볼록부가 상기 회전축의 둘레에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 통상 회전 부재와 고리형 부재의 접촉 면적이나 접촉 상태를 안정적인 상태로 설정할 수 있기 때문에, 통상 회전 부재와 고리형 부재 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지면은, 상기 회전축에 끼워진 고리형 부재의 상기 일방측으로 향하는 면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 고리형 부재의 표면을 적정한 상태로 하면, 회전축의 표면 조도 등에 관계없이, 통상 회전 부재와 고리형 부재 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 프릭션 드라이브 장치는, 모터부, 및 기어열을 구비한 기어드 모터에 사용되고, 이 경우, 상기 회전축은, 상기 모터부의 모터축, 또는 상기 기어열에 있어서 상기 모터축의 회전이 전달되는 기어와 일체로 회전하는 회전축 중 어느 것이다.
본 발명에서는, 회전축 및 통상 회전 부재 중 일방 (구동측 부재) 이 회전했을 때, 이러한 회전은, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력, 및 고리형 부재와 통상 회전 부재 사이의 마찰력에 의해, 타방 (종동측 부재) 에 전달되므로, 타방이 회전한다. 이에 대하여, 종동측 부재의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때에는, 판상 탄성 부재와 통상 회전 부재 사이, 및 고리형 부재와 통상 회전 부재 사이에 공전이 발생하므로, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 종동측 부재의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때라도, 구동측 부재나 구동측 부재로부터 구동측에 형성된 기어 등의 손상을 방지할 수 있다. 또, 판상 탄성 부재는, 연결축부에 있어서 판상 탄성 부재보다 일방측에 위치하는 부분의 전체 둘레를 타방측으로 향하여 소성 변형시킨 변형 부분에 의해 내주 부분이 타방측으로 가압되고, 그 결과, 직경 방향 외측에 위치하는 부분이 통상 회전 부재에 탄성을 가지고 접하고 있다. 이러한 구조를 실현하는데 있어서, 연결축부는, 외측면이 축선에 대해 회전 대칭이기 때문에, 소성 변형시킬 때의 힘이 둘레 방향에서 치우쳐 인가되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소성 변형시킬 때의 힘에 의해 회전축으로 구부러지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 회전축이나 통상 회전 부재에 흔들림이 잘 발생하지 않는다. 또, 판상 탄성 부재에 있어서 연결축부가 끼워지는 구멍의 내주연은, 회전 방지용의 걸어맞춤부가 형성되어 있지만, 구멍의 내주연은 축선에 회전 대칭의 형상을 가지고 있다. 이 때문에, 연결축부의 소성 변형에 의한 변형 부분에 의해 판상 탄성 부재의 내주연을 가압했을 때, 둘레 방향에서 균등한 힘이 확실하게 가해지므로, 판상 탄성 부재가 잘 기울어지지 않는다.
도 1 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치의 설명도이다.
도 2 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 사용한 각 부재의 설명도이다.
도 3 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 사용되는 각종 판상 탄성 부재의 평면도이다.
도 4 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 있어서의 판상 탄성 부재의 휨량과 회전축 선단의 흔들림량의 관계를 평가한 결과의 그래프이다.
도 5 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 있어서의 판상 탄성 부재의 휨량과 정(靜)프릭션 토크를 평가한 결과의 그래프이다.
도 6 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 있어서의 판상 탄성 부재의 휨량과 동(動)프릭션 토크를 평가한 결과의 그래프이다.
도 7 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치의 신뢰성을 평가한 결과의 그래프이다.
도 8 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치가 탑재되는 기어드 모터의 설명도이다.
도 9 는, 본 발명의 참고예에 관련된 프릭션 드라이브 장치의 설명도이다.
도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치를 설명한다. 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에서는, 회전축과 통상 회전 부재 사이에서 동력의 전달을 행할 때, 회전축 및 통상 회전 부재 중 일방이 구동측 부재로 되고, 타방이 종동측 부재가 된다. 따라서, 이하의 설명에서는, 회전축이 구동측 부재로 되고, 통상 회전 부재가 종동측 부재로서 구성되어 있는 예를 설명하지만, 회전축이 종동측 부재로 되고, 통상 회전 부재가 구동측 부재로서 구성되어 있는 경우에 본 발명을 적용해도 된다.
(프릭션 드라이브 장치의 구성)
도 1 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치의 설명도로, 도 1(a), (b) 는 각각, 프릭션 드라이브 장치의 부분 단면도, 및 회전축에 판상 탄성 부재를 고정시키는 상태를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 1 에서는, 프릭션 드라이브 장치 중, 고리형 부재, 통상 회전 부재 및 판상 탄성 부재에 대해서는 단면으로 나타내고 있다. 도 2 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 사용한 각 부재의 설명도로, 도 2(a), (b), (c), (d), (e) 는 각각, 회전축의 측면도, 회전축을 축선 방향의 일방측 (선단측) 에서 본 평면도, 고리형 부재의 평면도, 통상 회전 부재의 단면도, 및 판상 탄성 부재의 평면도이다. 도 3 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치에 사용되는 각종 판상 탄성 부재의 평면도로, 도 3(a), (b), (c), (d) 는 각각, 제 1 예에 관련된 판상 탄성 부재의 평면도, 제 2 예에 관련된 판상 탄성 부재의 평면도, 제 3 예에 관련된 판상 탄성 부재의 평면도, 및 제 4 예에 관련된 판상 탄성 부재의 평면도이다.
도 1(a) 에 나타내는 프릭션 드라이브 장치 (1) 는, 대체로 회전축 (2), 고리형 부재 (3), 통상 회전 부재 (4) 및 판상 탄성 부재 (5) 에 의해 구성되어 있다. 도 1(a), (b) 및 도 2(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (2) 에서는, 축선 방향 (L) 을 따라 대직경부 (21) 와 대직경부 (21) 에 대해 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 에서 대직경부 (21) 보다 작은 직경을 갖는 중직경부 (22) 와, 중직경부 (22) 에 대해 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 에서 중직경부 (22) 보다 작은 직경을 갖는 연결축부 (23) 와, 연결축부 (23) 에 대해 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 에서 연결축부 (23) 보다 작은 직경을 갖는 소직경부 (24) 와, 소직경부 (24) 에 대해 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 에서 소직경부 (24) 보다 작은 직경을 갖는 축단부 (25) 가 이 순서로 형성된 구조를 가지고 있다. 대직경부 (21) 에 있어서, 타방측 (L2) 의 단부에서는 둘레 방향의 일부가 평탄면 (211) 으로 되어 있고, 이러한 단부를 이용하여 구동원측 (동력 전달 경로의 상류측) 에 연결된다. 또, 중직경부 (22) 의 외주면은, 둘레 방향의 일부가 평탄면 (221) 으로 되어 있다. 이에 대하여, 연결축부 (23), 소직경부 (24), 및 축단부 (25) 는 둥근 봉상으로 되어 있고, 외주면은 축선을 중심으로 회전 대칭으로 되어 있다.
본 형태에서는, 중직경부 (22) 에 고리형 부재 (3) 가 끼워져 있고, 이러한 고리형 부재 (3) 의 일방측 (L1) 의 면에 의해 지지면 (31) 이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 고리형 부재 (3) 의 축선 방향 (L) 의 타방측 (L2) 으로의 이동은, 중직경부 (22) 와 대직경부 (21) 사이에 위치하는 단면(段面)에 고리형 부재 (3) 의 타방측 (L2) 의 면 (32) 이 맞닿음으로써 규제되어 있다. 본 형태에 있어서, 중직경부 (22) 의 외주면은, 둘레 방향의 일부가 평탄면으로 되어 있고, 고리형 부재 (3) 에 있어서 중직경부 (22) 가 끼워지는 구멍 (30) 은, 중직경부 (22) 의 단면 형상과 동일한 형상을 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 중직경부 (22) 는, 둥근 봉 부분의 외주면 중, 서로 반대측에 위치하는 2 지점에 평탄면 (221) 이 형성되고, 그 밖의 부분은 원호상으로 되어 있다. 이 때문에, 고리형 부재 (3) 는, 외주 형상은 원형이지만, 구멍 (30) 의 내연은, 서로 평행하게 연장되는 2 개의 직선 부분 (30a) 의 양단이 원호 부분 (30b) 의 단부에 연결된 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 고리형 부재 (3) 는, 중직경부 (22) 에 끼워지는 것만으로 공전하지 않도록 되어 있다.
통상 회전 부재 (4) 는, 중직경부 (22) 중, 고리형 부재 (3) 로부터 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 에 돌출된 부분이 끼워지는 구멍 (40) 이 중앙에 형성된 원반부 (41) 와, 원반부 (41) 의 외주연(外周緣)으로부터 축선 방향 (L) 의 양측에 돌출한 원통부 (42) 를 가지고 있고, 원통부 (42) 의 외주면에는, 외부 기어 (45) 가 형성되어 있다. 원반부 (41) 의 양면 중, 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 으로 향하는 일방면 (46) 에는, 구멍의 둘레에서 일방측 (L1) 에 단면 반원 형상으로 돌출한 일방측 볼록부 (47) 가 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 일방측 볼록부 (47) 는 원통부 (42) 와 동심상으로 고리형으로 형성되어 있다. 또, 원반부 (41) 에 있어서, 축선 방향 (L) 의 타방측으로 향하는 타방면 (48) 에는, 구멍 (40) 의 둘레에서 타방측 (L2) 에 단면 반원 형상으로 돌출한 타방측 볼록부 (49) 가 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 타방측 볼록부 (49) 는, 일방측 볼록부 (47) 와 동일하게, 원통부 (42) 와 동심상으로 고리형으로 형성되어 있고, 타방측 볼록부 (49) 와 일방측 볼록부 (47) 는, 원반부 (41) 의 양면에서 서로 겹치도록 형성되어 있다. 본 형태에서는, 통상 회전 부재 (4) 의 구멍 (40) 은, 고리형 부재 (3) 의 구멍 (30) 과 달리, 축선 방향 (L) 에서 보았을 때, 원형이다. 이 때문에, 통상 회전 부재 (4) 는, 중직경부 (22) 에 끼워진 상태로 둘레 방향으로 회전 가능하다. 원반부 (41) 는, 일방측 볼록부 (47) 및 타방측 볼록부 (49) 보다 내측에 위치하는 부분은, 외측에 위치하는 부분보다 약간 얇아져 있다. 즉, 원반부 (41) 에 있어서, 일방측 볼록부 (47) 및 타방측 볼록부 (49) 의 내측은, 이하에 설명하는 판상 탄성 부재 (5) 가 밀려들어가게 되기 때문에, 그만큼의 여유를 취하는 목적에서 얇게 되어 있는데 대해, 일방측 볼록부 (47) 및 타방측 볼록부 (49) 보다 외측은, 강도 확보를 위해 두껍게 되어 있다.
본 형태에서는, 연결축부 (23) 에, 와셔상의 판상 탄성 부재 (5) 가 끼워져 있고, 이러한 판상 탄성 부재 (5) 의 타방측 (L2) 의 면에 의해 슬라이딩면 (52) 이 형성되어 있다. 또, 판상 탄성 부재 (5) 에 있어서 연결축부 (23) 가 끼워지는 구멍 (50) 의 내주연에는, 회전 방지용의 걸어맞춤부로서, 연결축부 (23) 의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 판상 탄성 부재 (5) 는, 외주 형상은 원형이지만, 구멍 (50) 의 내연은, 연결축부 (23) 의 외주 형상에 대응하는 원형으로 되어 있음과 함께, 둘레 방향의 일부에 직경 방향 외측으로 함몰되는 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 구멍 (50) 은, 둘레 방향으로 복수 지점에 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 등각도 간격으로 형성된 형상으로 되어 있고, 구멍 (50) 은 축선을 중심으로 회전 대칭의 형상을 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 구멍 (50) 은, 둘레 방향으로 3 지점에 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 등각도 간격으로 형성된 형상으로 되어 있다. 여기서, 판상 탄성 부재 (5) 는, 연결축부 (23) 에 끼우는 것만으로는, 공전하는 상태에 있다. 또, 판상 탄성 부재 (5) 는, 연결축부 (23) 에 끼우는 것만으로는 축선 방향 (L) 의 일방측 (L1) 으로 이동 가능하고, 슬라이딩면 (52) 과 통상 회전 부재 (4) 의 일방측 볼록부 (47) 사이에는 충분한 마찰력이 발생하지 않는다. 또, 판상 탄성 부재 (5) 를 연결축부 (23) 에 끼우는 것만으로는, 통상 회전 부재 (4) 의 타방측 볼록부 (49) 와 고리형 부재 (3) 의 지지면 (31) 사이에 충분한 마찰력이 발생하지 않는다.
그래서, 본 형태에서는, 연결축부 (23) 에 있어서 판상 탄성 부재 (5) 보다 일방측 (L1) 에 위치하는 부분의 전체 둘레를 프레스 가공에 의해 타방측 (L2) 으로 향하여 소성 변형시키고, 이러한 소성 변형에 의해 생긴 변형 부분 (23a) 에 의해, 판상 탄성 부재 (5) 의 내주 부분 (56) 을 타방측 (L2) 에 가압한 상태로 되어 있다. 이 때문에, 판상 탄성 부재 (5) 에서는, 내주 부분 (56) 이 외주측에 위치하는 부분보다 축선 방향 (L) 의 타방측 (L2) 으로 변위하고 있다. 따라서, 판상 탄성 부재 (5) 는, 내주 부분 (56) 보다 직경 방향 외측에 위치하는 부분 (57) 이 통상 회전 부재 (4) 의 일방측 볼록부 (47) 에 탄성을 가지고 접하도록 변형되어 있다. 또, 통상 회전 부재 (4) 는, 축선 방향 (L) 의 타방측 (L2) 에 가압되므로, 통상 회전 부재 (4) 의 타방측 볼록부 (49) 는, 탄성을 가지고 고리형 부재 (3) 의 지지면 (31) 에 접하고 있는 상태가 된다. 따라서, 슬라이딩면 (52) 과 통상 회전 부재 (4) 의 일방측 볼록부 (47) 사이에는 충분한 마찰력이 발생하고, 통상 회전 부재 (4) 의 타방측 볼록부 (49) 와 고리형 부재 (3) 의 지지면 (31) 사이에 충분한 마찰력이 발생한다.
또, 본 형태에서는, 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 의 내주연에는, 직경 방향 외측으로 함몰되는 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 형성되어 있고, 연결축부 (23) 에 있어서 소성 변형에 의해 생긴 변형 부분 (23a) 은, 걸어맞춤 오목부 (50a) 의 내측으로 비집고 들어가 판상 탄성 부재 (5) 의 회전 방지 기능을 발휘하고 있다.
본 형태에서는, 도 2(e) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 대략 반원 형상으로써 직경 방향 외측으로 함몰되어 있지만, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 도 3(b) 에 나타내는 걸어맞춤 오목부 (50a) 보다 큰 곡률 반경을 갖는 원의 약 1/3 에 상당하는 원호를 갖도록 직경 방향 외측으로 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 나, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 대략 삼각형으로써 직경 방향 외측으로 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 를 채용해도 된다.
또, 판상 탄성 부재 (5) 에 있어서 연결축부 (23) 가 끼워지는 구멍 (50) 의 내주연에, 연결축부 (23) 의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 를 형성한다는 관점에서 보면, 도 3(d) 에 나타내는 바와 같이, 구멍 (50) 을 다각형으로 해도 된다. 이러한 형상의 구멍 (50) 에 의하면, 각 (50c) 을, 연결축부 (23) 의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 로서 기능시킬 수 있다. 또, 구멍 (50) 이 정다각형이면, 복수의 걸어맞춤 오목부 (50a) 를 등각도 간격으로 형성할 수도 있다.
(작용 및 본 형태의 주된 효과)
이와 같이 구성한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서, 회전축 (2) 이 축선 둘레로 회전했을 때, 이러한 회전은, 판상 탄성 부재 (5) 와 통상 회전 부재 (4) 의 일방측 볼록부 (47) 사이의 마찰력, 및 통상 회전 부재 (4) 의 타방측 볼록부 (49) 와 고리형 부재 (3) 의 지지면 (31) 사이의 마찰력에 의해, 통상 회전 부재 (4) 에 전달되므로, 통상 회전 부재 (4) 가 축선 둘레로 회전한다. 이에 대하여, 통상 회전 부재 (4) 의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때에는, 판상 탄성 부재 (5) 와 통상 회전 부재 (4) 사이, 및 고리형 부재 (3) 와 통상 회전 부재 (4) 사이에 공전이 발생하므로, 동력의 전달이 차단된다. 이 때문에, 통상 회전 부재 (4) 의 측에 과대한 부하가 가해졌을 때라도, 회전축 (2) 이나 회전축 (2) 으로부터 구동측에 형성된 기어 등의 손상을 방지할 수 있다.
여기서, 판상 탄성 부재 (5) 는, 연결축부 (23) 에 있어서 판상 탄성 부재 (5) 로부터 일방측 (L1) 에 위치하는 부분의 전체 둘레를 타방측 (L2) 으로 향하여 소성 변형시킨 변형 부분 (23a) 에 의해 내주 부분 (56) 이 타방측 (L2) 에 가압되어 있다. 여기서, 연결축부 (23) 는, 외주면이 원형인 둥근 봉상이기 때문에, 축선을 중심으로 하는 회전 대칭으로 되어 있다. 이 때문에, 소성 변형시킬 때의 힘이 둘레 방향에서 치우쳐 인가되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소성 변형시킬 때의 힘에 의해 회전축 (2) 으로 구부러지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 평가 결과를 후술하는 바와 같이, 회전축 (2) 이나 통상 회전 부재 (4) 에 흔들림이 잘 발생하지 않는다. 또, 판상 탄성 부재 (5) 에 있어서 연결축부 (23) 가 끼워지는 구멍 (50) 의 내주연에는, 연결축부 (23) 의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰된 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 형성되어 있고, 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 은, 걸어맞춤 오목부 (50a) 의 내측으로 비집고 들어가 있다. 이 때문에, 연결축부 (23) 가 둥근 봉상이어도, 회전축 (2) 에 대한 판상 탄성 부재 (5) 의 공전을 방지할 수 있다.
또, 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 은, 둥근 구멍의 내주연에 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 형성된 형상으로 되어 있지만, 구멍 (50) 은 축선을 중심으로 하는 회전 대칭의 형상을 가지고 있다. 이 때문에, 연결축부 (23) 의 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 에 의해 판상 탄성 부재 (5) 의 내주연을 가압했을 때, 둘레 방향에서 균등한 힘이 가해지므로, 판상 탄성 부재 (5) 가 잘 기울어지지 않는다. 그러므로, 판상 탄성 부재 (5) 와 통상 회전 부재 (4) 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다. 또, 걸어맞춤 오목부 (50a) 는, 둘레 방향의 복수 지점에 등각도 간격으로 형성되어 있기 때문에, 회전축 (2) 에 대한 판상 탄성 부재 (5) 의 공전을 확실하게 방지할 수 있음과 함께, 연결축부 (23) 의 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 에 의해 판상 탄성 부재 (5) 의 내주연을 가압했을 때, 둘레 방향에서 균등한 힘이 확실하게 가해지므로, 판상 탄성 부재 (5) 가 잘 기울어지지 않는다. 또, 통상 회전 부재 (4) 는, 일방측 볼록부 (47) 및 타방측 볼록부 (49) 를 통하여 판상 탄성 부재 (5) 의 슬라이딩면 (52) 및 고리형 부재 (3) 의 지지면 (31) 에 접하고 있다. 이 때문에, 통상 회전 부재 (4) 와 판상 탄성 부재 (5) 의 접촉 면적이나 접촉 상태를 안정적인 상태로 설정할 수 있기 때문에, 판상 탄성 부재 (5) 와 통상 회전 부재 (4) 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다. 또한, 지지면 (31) 은, 회전축 (2) 에 끼워진 고리형 부재 (3) 의 일방측 (L1) 으로 향하는 면으로 이루어진다. 이 때문에, 고리형 부재 (3) 의 표면을 적정한 상태로 하면, 회전축 (2) 의 표면 조도 등에 관계없이, 통상 회전 부재 (4) 와 고리형 부재 (3) 사이의 마찰력을 적정한 레벨로 안정시킬 수 있다.
(평가 결과 1)
도 4 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서의 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량 P (스프링 휨량) 와 회전축 (2) 의 선단의 흔들림량의 관계를 평가한 결과의 그래프이며, 도 4(a), (b), (c), (d) 는 각각, 도 9 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1) 의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(b) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 및 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5 는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서의 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량과 정프릭션 토크를 평가한 결과의 그래프로, 도 5(a), (b), (c), (d) 는 각각, 도 9 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1) 의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(b) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 및 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서의 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량과 동프릭션 토크를 평가한 결과의 그래프로, 도 6(a), (b), (c), (d) 는 각각, 도 9 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1) 의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(b) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프, 및 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 4, 도 5, 및 도 6 에 나타내는 평가 결과에 있어서, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량은, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 판상 탄성 부재 (5) 의 내주측과 외주측에 있어서의 축선 방향 (L) 의 어긋남량이다.
도 7 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 의 신뢰성을 평가한 결과의 그래프이며, 도 7(a), (b) 는 각각, 회전축 (2) 을 시계 둘레의 회전, 정지, 반시계 둘레의 회전, 및 정지를 1 사이클로 하고, 이러한 사이클수와 정프릭션 토크의 관계를 나타내는 그래프, 및 상기의 사이클수와 동프릭션 토크의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 7 에 있어서, 긴 파선 (L10) 으로 나타내는 데이터는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과이며, 실선 (L20) 으로 나타내는 데이터는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(b) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과이며, 짧은 파선 (L30) 으로 나타내는 데이터는, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에 있어서 도 3(c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우의 평가 결과이며, 일점 쇄선 (L40) 으로 나타내는 데이터는, 도 9 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1x) 의 평가 결과이다.
도 4(b) ∼ (d) 에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 에서는, 판상 탄성 부재 (5) 의 구성을 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 구조로 변경한 경우, 도 9 및 도 4(a) 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1x) 에 비하여, 회전축 (2) 의 선단의 흔들림량이 작음과 함께, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 변화해도, 회전축 (2) 의 선단의 흔들림량이 크게 변화하지 않고, 안정되어 있다.
도 5(b) ∼ (d) 에서 알 수 있는 바와 같이, 판상 탄성 부재 (5) 의 구성을 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 구조로 변경해도, 정프릭션 토크의 상한치 (예를 들어, 2500 gf－cm) 를 넘지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 중, 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 도 3(b), (c) 의 구성예에 비하여, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 변화했을 때의 정프릭션 토크의 변화가 작아, 안정되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 작은 경우라도, 1600 gf－cm 이상의 정프릭션 토크를 확보할 수 있었다. 또한, 도 3(b), (c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 에 비하여, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 커짐에 따라 정프릭션 토크도 커지는 것을 확인할 수 있었다.
도 6(b) ∼ (d) 에서 알 수 있는 바와 같이, 판상 탄성 부재 (5) 의 구성을 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 구조로 변경하면, 동프릭션 토크가 하한치 (예를 들어, 1300 gf－cm) 를 밑돌지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 중, 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 도 3(b), (c) 의 구성예에 비하여, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 변화했을 때의 동프릭션 토크의 변화가 작아, 안정되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 작은 경우라도, 1600 gf－cm 이상의 동프릭션 토크를 확보할 수 있었다. 특히, 도 3(b), (c) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 를 사용한 경우에는, 도 3(a) 에 나타내는 판상 탄성 부재 (5) 에 비하여, 판상 탄성 부재 (5) 의 휨량이 커짐에 따라 동프릭션 토크도 커지는 것을 확인할 수 있었다.
도 7(a), (b) 에서 알 수 있는 바와 같이, 판상 탄성 부재 (5) 의 구성을 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 구조로 변경해도, 정프릭션 토크 및 동프릭션 토크의 안정성 (내구성능) 은, 도 9 에 나타내는 참고예의 프릭션 드라이브 장치 (1x) 와 동등 이상인 것을 확인할 수 있었다. 또, 도 3(a) ∼ (c) 에 나타내는 구조를 비교하면, 걸어맞춤 오목부 (50a) 가 작을수록, 연결축부 (23) 의 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 에 의해 판상 탄성 부재 (5) 의 내주연을 넓은 범위에서 가압할 수 있고, 또한, 둘레 방향에서 균일한 힘이 가해지므로, 정프릭션 토크 및 동프릭션 토크의 안정성 (내구성능) 이 우수한 경향이 있다. 구체적으로는, 도 3(b) 의 걸어맞춤 오목부 (50a) 는, 도 3(a) 의 걸어맞춤 오목부 (50a) 보다 작다. 그 때문에, 도 3(b) 에 나타내는 구조는, 도 3(a) 에 나타내는 구조에 비하여, 연결축부 (23) 의 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 에 의해 판상 탄성 부재 (5) 의 내주연을 넓은 범위에서 가압할 수 있고, 또한, 둘레 방향에서 균일한 힘이 가해지므로, 정프릭션 토크 및 동프릭션 토크의 안정성 (내구성능) 이 우수한 경향이 있다. 또, 도 3(c) 의 걸어맞춤 오목부 (50a) 는, 도 3(a) 및 (b) 의 걸어맞춤 오목부 (50a) 보다 작다. 그 때문에, 도 3(c) 에 나타내는 구조는, 도 3(a) 및 (b) 에 나타내는 구조에 비하여, 연결축부 (23) 의 소성 변형에 의한 변형 부분 (23a) 에 의해 판상 탄성 부재 (5) 의 내주연을 넓은 범위에서 가압할 수 있고, 또한, 둘레 방향에서 균일한 힘이 가해지므로, 정프릭션 토크 및 동프릭션 토크의 안정성 (내구성능) 이 우수한 경향이 있다.
(다른 실시형태)
연결축부 (23) 의 외주면 및 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 을 회전 대칭의 형상으로 하고, 또한, 판상 탄성 부재 (5) 에 회전 방지용의 걸어맞춤부를 형성한 구조로서는, 도 3 에 나타내는 구성 외에, 연결축부 (23) 의 외주면에 볼록부를 등각도 간격으로 형성하는 한편, 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 에 볼록부가 끼워지는 오목부 (회전 방지용의 걸어맞춤부) 를 등각도 간격으로 형성한 구조나, 연결축부 (23) 의 외주면에 오목부를 등각도 간격으로 형성하는 한편, 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 에 오목부에 끼워지는 볼록부 (회전 방지용의 걸어맞춤부) 를 등각도 간격으로 형성한 구조를 채용해도 된다. 또, 연결축부 (23) 의 외주면, 및 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 을 정육각형이나 정팔각형으로 한 구조를 채용해도 된다. 그 때, 판상 탄성 부재 (5) 의 구멍 (50) 에 있어서, 복수의 변을 1 개 걸러 직경 방향 외측으로 함몰시켜 간극을 형성한 구조를 채용해도 된다.
(기어드 모터에 대한 탑재예)
도 8 은, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 가 탑재되는 기어드 모터의 설명도이다.
도 8 에 나타내는 기어드 모터 (100) 는, 스테이터부 (102), 로터부 (103), 감속륜열이 되는 기어 전달 기구 (104), 출력축 (105), 및 단자부 (106) 를 구비한 스텝핑 모터이며, 스테이터부 (102) 와 기어 전달 기구 (104) 는 인접하여 배치되어 있다. 스테이터부 (102) 는, 2 개의 스테이터의 선단부가 교대로 뒤얽힘으로써 원형상으로 배치되는 극치(極齒) (107) 와, 이들의 극치 (107) 와 나란히 배치되는 극치 (108) 와, 극치 (107) 의 외주에 감겨지는 코일 (109) 과, 극치 (108) 의 외주에 감겨지는 코일 (110) 과, 스테이터를 겸하는 원통상 케이스 (111) 와, 스테이터를 겸하는 상부 케이스 (112) 로 구성되어 있다. 또한, 코일 (109) 은, 코일 보빈 (109a) 을 통하여, 극치 (107) 에 감겨지고, 코일 (110) 은 코일 보빈 (110a) 을 통하여 극치 (108) 에 감겨져 있다. 로터부 (103) 는, 로터축 (113) 과 이 로터축 (113) 에 회전 가능하게 지지되고 마그넷 (114a) 을 갖는 로터 (114) 로 구성된다.
기어 전달 기구 (104) 는, 로터축 (113) 에 형성되는 피니언 (114b) 과, 이 피니언 (114b) 에 맞물리는 1 번 바퀴 (115) 와, 이 1 번 바퀴 (115) 와 맞물리는 2 번 바퀴 (116) 와, 이 2 번 바퀴 (116) 와 맞물리는 3 번 바퀴 (117) 와, 이 3 번 바퀴 (117) 와 맞물리는 4 번 바퀴 (118) 와, 이 4 번 바퀴 (118) 와 맞물리도록 출력축 (105) 에 형성된 기어 (105a) 로 이루어진다. 출력축 (105) 은, SUS 등의 금속보다 가벼운 POM 등의 수지제로, 기어 (105a) 가 일체 성형으로 형성되어 있고, 출력축 (105) 의 일단 (105b) 은, 상부 케이스 (112) 에 인접하여 배치 형성되는 중지판(中地板) (119) 의 드로잉 가공에 의한 원통부 (119a) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 출력축 (105) 의 중앙은, 평판상 케이스 (120) 의 드로잉 가공에 의해 형성된 지지 원통부 (120a) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 출력축 (105) 의 타단 (105c) 은, 에어컨의 루버 구동 기구 등에 걸어맞추어져 있다.
여기서, 외부로부터 출력축 (105) 에 강한 힘이 가해진 경우, 예를 들어 에어컨의 루버를 사람이 강한 힘으로 동작시키는 경우, 출력축 (105) 의 회전은, 로터 (114) 측으로 전달되어 간다. 그러나, 스테이터부 (102) 와 마그넷 (114a) 사이의 릴럭턴스 토크에 의해 로터 (114) 에는, 그 위치를 유지하고자 하는 힘이 작용하여, 로터 (114) 는 그다지 큰 힘이 아니면 회전을 개시하지 않는다. 이 때문에, 기어 전달 기구 (104) 는, 그 어느 기어 부분에서, 기어 이의 부러짐 등이 생겨 동작 불량이 되어 버린다.
그래서, 본 형태에서는, 예를 들어, 기어 전달 기구 (104) 의 회전축과 통상 회전 부재 사이에, 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 를 설치하고 있다. 예를 들어, 로터축 (113) 과 피니언 (114b) 사이, 1 번 바퀴 (115) 의 회전축과 치부(齒部)의 사이, 2 번 바퀴 (116) 의 회전축과 치부의 사이, 3 번 바퀴 (117) 의 회전축과 치부의 사이, 맞물리는 4 번 바퀴 (118) 의 회전축과 치부의 사이, 혹은 출력축 (105) 과 기어 (105a) 사이에 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 를 설치하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 외부로부터 출력축 (105) 에 강한 힘이 가해진 경우라도, 기어 전달 기구 (104) 의 기어 부분이 손상되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또, 출력축 (105) 과 에어컨의 루버 구동 기구측의 기어 등의 통상 회전 부재 사이에 본 발명을 적용한 프릭션 드라이브 장치 (1) 를 설치해도 된다.
1 : 프릭션 드라이브 장치
2 : 회전축
3 : 고리형 부재
4 : 통상 회전 부재
5 : 판상 탄성 부재
23 : 연결축부
23a : 소성 변형에 의한 변형 부분
31 : 지지면
47 : 일방측 볼록부
49 : 타방측 볼록부
50 : 구멍
50a : 걸어맞춤 오목부 (걸어맞춤부)
56 : 내주 부분
L : 축선 방향
L1 : 일방측
L2 : 타방측

Claims (14)

  1. 축선 방향의 도중 부분에서 당해 축선 방향의 일방측으로 향하는 지지면이 형성된 회전축과,
    상기 지지면으로부터 상기 일방측에서 상기 회전축에 회전 가능하게 끼워져 상기 지지면에 접하는 통상 회전 부재와,
    상기 회전축에 있어서 상기 통상 회전 부재로부터 상기 일방측에 위치하는 연결축부에 끼워진 고리형의 판상 탄성 부재를 가지며,
    상기 연결축부는, 외측면이 축선에 대해 회전 대칭이며,
    상기 판상 탄성 부재에 있어서 상기 연결축부가 끼워지는 구멍의 내주연(內周緣)은, 상기 축선에 대해 회전 대칭이며, 당해 구멍의 내주연에는 회전 방지용의 걸어맞춤부가 형성되어 있고,
    상기 판상 탄성 부재는, 상기 연결축부에 있어서 상기 판상 탄성 부재보다 상기 일방측에 위치하는 상기 연결축부의 전체 둘레를 상기 축선 방향의 타방측으로 향하여 소성 변형시킨 변형 부분에 의해 내주 부분이 상기 타방측에 가압되어 당해 내주 부분보다 직경 방향 외측에 위치하는 부분이 상기 통상 회전 부재에 탄성을 가지고 접하고 있음과 함께, 상기 변형 부분이 상기 내주연 및 상기 걸어맞춤부로 상기 회전축과 상기 판상 탄성 부재를 고정시키고 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결축부는, 외주면이 원형인 둥근 봉상으로서,
    상기 판상 탄성 부재에 있어서 상기 구멍의 내주연에는, 상기 걸어맞춤부로서, 상기 연결축부의 외주면에서 보아 직경 방향 외측으로 향하여 함몰되고 상기 변형 부분이 내측으로 비집고 들어간 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판상 탄성 부재의 상기 구멍은, 둥근 구멍으로서, 내주연에 상기 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 걸어맞춤 오목부는, 상기 연결축부의 둘레 방향의 복수 지점에 등각도 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 걸어맞춤 오목부는, 반원 형상으로써 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 걸어맞춤 오목부는, 원의 1/3 에 상당하는 원호를 갖도록 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 걸어맞춤 오목부는, 삼각형으로써 상기 구멍의 내주연으로부터 직경 방향 외측으로 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 판상 탄성 부재의 상기 구멍은, 다각형으로써, 당해 구멍의 내주연에 상기 걸어맞춤 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다각형의 구멍의 내주연에 있어서, 당해 다각형을 구성하는 각을 상기 걸어맞춤 오목부로 하고 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 변형 부분 중, 상기 걸어맞춤 오목부의 내측으로 비집고 들어간 부분은, 상기 판상 탄성 부재의 회전 방지로서 기능하고 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 통상 회전 부재의 상기 일방측의 면에는, 상기 구멍보다 직경 방향 외측에 상기 판상 탄성 부재에 접하는 일방측 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통상 회전 부재에는, 상기 타방측으로 향하여 돌출하여 상기 지지면에 접하는 타방측 볼록부가 상기 회전축의 둘레에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지면은, 상기 회전축에 끼워진 고리형 부재의 상기 일방측으로 향하는 면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프릭션 드라이브 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 프릭션 드라이브 장치, 모터부, 및 기어열을 구비한 기어드 모터로서,
    상기 회전축은, 상기 모터부의 모터축, 또는 상기 기어열에 있어서 상기 모터축의 회전이 전달되는 기어와 일체로 회전하는 회전축 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기어드 모터.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106196542A (zh) * 2016-08-15 2016-12-07 珠海格力电器股份有限公司 滚轮机构及具有其的空调器
JP6905455B2 (ja) * 2017-11-13 2021-07-21 オイレス工業株式会社 嵌合機構
JP6918426B2 (ja) * 2017-11-13 2021-08-11 アルパイン株式会社 トルク伝達装置
GB2572177B (en) 2018-03-21 2020-07-01 Dyson Technology Ltd An electric drive
JP2020067168A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 日本電産サンキョー株式会社 過負荷保護機構およびこれを備えるギヤードモータ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070006095A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 주식회사 모아텍 기어식 스텝핑 모터의 기어보호 장치
JP2012244646A (ja) 2011-05-16 2012-12-10 Ricoh Co Ltd 駆動装置
JP2013044351A (ja) 2011-08-22 2013-03-04 Nidec Sankyo Corp 歯車機構およびギヤードモータ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2256183C3 (de) * 1972-11-16 1978-04-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Polrad für Magnetgeneratoren
JPS60138359U (ja) * 1984-02-25 1985-09-13 株式会社　東富士製作所 小型同期電動機のスリツプ機構
JP3632345B2 (ja) * 1997-01-10 2005-03-23 三菱マテリアルシ−エムアイ株式会社 クラッチ付きモータ
US20080257077A1 (en) * 2004-10-20 2008-10-23 Mitsuba Corporation Electric Starter Motor with Idle Gear
US8454326B2 (en) * 2009-05-08 2013-06-04 Hamilton Sundstrand Corporation Idler gear and journal bearing assembly for a generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070006095A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 주식회사 모아텍 기어식 스텝핑 모터의 기어보호 장치
JP2012244646A (ja) 2011-05-16 2012-12-10 Ricoh Co Ltd 駆動装置
JP2013044351A (ja) 2011-08-22 2013-03-04 Nidec Sankyo Corp 歯車機構およびギヤードモータ

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