KR102553651B1 - 기어모터 및 그 조립방법 - Google Patents

기어모터 및 그 조립방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102553651B1
KR102553651B1 KR1020180135027A KR20180135027A KR102553651B1 KR 102553651 B1 KR102553651 B1 KR 102553651B1 KR 1020180135027 A KR1020180135027 A KR 1020180135027A KR 20180135027 A KR20180135027 A KR 20180135027A KR 102553651 B1 KR102553651 B1 KR 102553651B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
bearing
gear
internal gear
input shaft
Prior art date
Application number
KR1020180135027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190062183A (ko
Inventor
고지 모리타니
미츠히로 다무라
Original Assignee
스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Publication of KR20190062183A publication Critical patent/KR20190062183A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102553651B1 publication Critical patent/KR102553651B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/114—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric clutches in combination with brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/041—Combinations of toothed gearings only for conveying rotary motion with constant gear ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H57/022—Adjustment of gear shafts or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/163—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039—Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02069—Gearboxes for particular applications for industrial applications
    • F16H2057/02073—Reduction gearboxes for industry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/031—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by covers or lids for gearboxes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

감속기와 모터를 갖는 기어모터로서, 높은 위치정밀도로 로터자석을 마련할 수 있는 기어모터를 제공한다.
감속기(40)와 모터(10)를 갖는 기어모터(1)이다. 그리고, 감속기는, 내치기어와, 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 외치기어를 요동시키는 요동부를 갖는 입력축(41)과, 외치기어와 요동부의 사이에 배치되는 요동베어링(43)과, 입력축을 지지하는 입력베어링(51)을 갖고, 입력축(41)은, 모터측으로 돌출되어 모터의 로터가 마련되는 돌출부(41b)를 가지며, 또한 감속기측으로부터 모터측을 향하여, 입력베어링이 배치되는 베어링배치부(w3), 및 로터가 배치되는 로터배치부(w1)를 이 순서로 갖고, 로터배치부(w1)의 외경이 베어링배치부(w3)의 외경 이하이며, 로터배치부(w1)에는 로터자석(12b)이 직접 고정되어 있다.

Description

기어모터 및 그 조립방법{Gear Motor and Method for Assembling it}
본 출원은 2017년 11월 28일에 출원된 일본 특허출원 제2017-227398호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.
본 발명은, 감속기와 모터를 갖는 기어모터 및 그 조립방법에 관한 것이다.
특허문헌 1의 도 2에는 감속기와 모터를 갖는 기어모터가 기재되어 있다. 이 기어모터는, 감속기의 입력축(102)이 모터측으로 돌출되고, 돌출된 부분에 모터의 로터가 마련되어 있다. 이 로터는, 입력축의 돌출된 부분의 외주에 고정된 개재부재와, 개재부재의 외주에 고정된 로터자석으로 구성된다.
그러나, 특허문헌 1의 기어모터에서는, 감속기의 입력축의 돌출된 부분에 개재부재를 개재하여 로터자석이 고정되어 있고, 개재부재의 치수공차와 로터자석의 치수공차가 합쳐져 로터자석의 위치정밀도가 저하된다는 과제가 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-150520호
본 발명은, 감속기와 모터를 갖는 기어모터로서, 높은 위치정밀도로 로터자석을 마련할 수 있는 기어모터 및 그 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 기어모터는,
감속기와 모터를 갖는 기어모터로서,
상기 감속기는, 내치기어와, 상기 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 요동부를 갖는 입력축과, 상기 외치기어와 상기 요동부의 사이에 배치되는 요동베어링과, 상기 입력축을 지지하는 입력베어링을 갖고,
상기 입력축은, 모터측으로 돌출되어 상기 모터의 로터가 마련되는 돌출부를 가지며, 또한 감속기측으로부터 모터측을 향하여, 상기 입력베어링이 배치되는 입력베어링배치부, 및 상기 로터가 배치되는 로터배치부를 이 순서로 갖고,
상기 로터배치부의 외경이 상기 입력베어링배치부의 외경 이하이며,
상기 로터배치부에는 로터자석이 직접 고정되어 있는 구성으로 했다.
본 발명에 관한 기어모터의 조립방법은,
제1 내치기어와, 제2 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어의 사이에 배치되어 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어를 상대적으로 회전 가능하게 하는 주(主)베어링과, 상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 요동부 및 모터측으로 돌출되어 로터가 마련되는 돌출부를 갖는 입력축과, 상기 요동부와 상기 외치기어의 사이에 배치되는 요동베어링과, 상기 입력축의 모터측을 지지하는 입력베어링과, 상기 입력축의 모터반대측을 지지하는 모터반대측 입력베어링과, 상기 모터반대측 입력베어링을 지지하는 베어링하우징을 구비하는 기어모터의 조립방법으로서,
상기 주베어링을 개재하여 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어가 조립된 내치기어어셈블리를 조립하는 공정과,
상기 입력축에 상기 요동베어링, 상기 외치기어, 상기 입력베어링 및 상기 모터반대측 입력베어링이 조립된 입력축어셈블리를 조립하는 공정과,
상기 입력축어셈블리에 대하여 모터측으로부터 상기 내치기어어셈블리를 외측에 끼우는 공정과,
상기 입력축어셈블리에 대하여 모터반대측으로부터 상기 베어링하우징을 외측에 끼우는 공정을 포함하는 방법으로 했다.
본 발명에 의하면, 감속기와 모터를 갖는 기어모터로서, 높은 위치정밀도로 로터자석을 마련할 수 있는 기어모터 및 그 조립방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 기어모터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 모터의 스테이터코어 및 로터를 나타내는 정면도이다.
도 3은 입력축을 나타내는 단면도이다.
도 4에 있어서 (A)는 하우징을 나타내는 단면도, (B)는 제2 내치기어를 나타내는 단면도, (C)는 제1 내치기어를 나타내는 단면도이다.
도 5는 입력축어셈블리의 조립공정을 나타내는 설명도이다.
도 6은 내치기어어셈블리의 조립공정을 나타내는 설명도이다.
도 7은 복수의 어셈블리로부터 감속기를 조립하는 공정을 나타내는 설명도이다.
도 8은 감속기와 모터부품으로 기어모터를 조립하는 공정을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 기어모터를 나타내는 단면도이다. 도 2는, 도 1의 모터의 스테이터코어 및 로터를 나타내는 정면도이다. 도 3은, 입력축을 나타내는 단면도이다. 도 4의 (A)는 하우징을 나타내는 단면도, 도 4의 (B)는 제2 내치기어를 나타내는 단면도, 도 4의 (C)는 제1 내치기어를 나타내는 단면도이다. 본 명세서에서는, 입력축(41)의 중심축(O1)을 따르는 방향을 축방향, 중심축(O1)으로부터 직교하는 방향을 직경방향, 중심축(O1)을 중심으로 회전하는 방향을 둘레방향이라고 정의한다.
본 실시형태의 기어모터(1)는, 모터(10)와 감속기(40)가 연결되어 유닛화된 기어모터이다.
＜모터＞
모터(10)는, 로터축이 되는 입력축(41)의 돌출부(41b)와, 로터자석(영구자석)(12b)과, 코일(13)과, 스테이터코어(14)를 갖는다. 입력축(41)의 돌출부(41b)와 로터자석(12b)이 로터(12)를 구성하고, 코일(13)과 스테이터코어(14)가 스테이터(15)를 구성한다. 또한, 모터(10)는, 스테이터(15)의 외주측을 덮는 통형상의 모터프레임(17)과, 스테이터(15) 및 모터프레임(17)의 축방향의 일방(부하반대측: 감속기(40)의 반대측)을 덮는 모터커버(19)를 구비한다. 또한, 스테이터(15) 및 모터프레임(17)의 축방향의 다른 일방(부하측: 감속기(40)측)은, 감속기(40)의 제1 내치기어(44)에 의하여 구획되어 있다. 제1 내치기어(44) 중 모터(10)의 일방을 덮고 있는 부분을 커버부(44b)(도 6을 참조)라고 기재한다.
스테이터코어(14)는, 자성체로 구성되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 코어세그먼트(14a)와, 복수의 슬롯(14b)을 갖는다. 복수의 코어세그먼트(14a)는, 내주면이 로터(12)에 대향하도록, 둘레방향에 나란히 배치된다. 복수의 슬롯(14b)은, 복수의 코어세그먼트(14a)의 사이에 마련된다.
코일(13)은, 알루미늄선으로 구성되고, 복수의 슬롯(14b)을 통과하여 코어세그먼트(14a)에 감겨진다. 코일(13)은, 스테이터코어(14)의 축방향의 끝보다 일부가 외측으로 돌출된다. 이 슬롯(14b)으로부터 축방향으로 돌출된 부분이 코일엔드(13a)이다.
로터(12)를 구성하는 입력축(41)의 돌출부(41b)는, 금속제이며, 중공구조를 갖는다.
모터프레임(17)은, 수지제이며, 스테이터코어(14)의 외주부에 접촉하여 스테이터코어(14)를 고정한다.
스테이터(15)의 부하측을 덮는 커버부(44b)(도 6)는, 수지제이다. 다만, 커버부(44b)의 소재는, 수지에 한정되는 것은 아니고, 비도전성의 소재이면 된다. 예를 들면, 수지와 다른 소재의 복합재나 베이크재(지(紙)베이크재나 포(布)베이크재)여도 된다. 커버부(44b)는, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)과 스테이터(15)의 사이를 차단하여, 예를 들면 감속기(40)으로부터의 윤활유의 유출을 방지한다.
커버부(44b)는, 환상의 형태를 갖고, 중앙에 입력축(41)을 통과하는 관통구멍을 갖는다. 커버부(44b)의 내주부에는 입력베어링(51)이 끼워넣어지고, 커버부(44b)는 입력베어링(51)을 개재하여 입력축(41)을 회전 가능하게 지지한다. 커버부(44b)는, 특별히 제한되는 것이 아니지만, 예를 들면 볼트(21)를 개재하여 모터커버(19)와 연결되고, 커버부(44b)와 모터커버(19)의 사이에 모터프레임(17)이 끼워져 고정된다.
커버부(44b)는, 코일엔드(13a)로부터의 최단의 연면거리가, 6.3mm보다 짧다. 종래의 일반적인 모터에서는, 스테이터의 축방향의 일방을 덮는 커버가 도전성의 소재로 구성되어 있고, 이 연면거리를 6.3mm 이상으로 하여 절연성을 확보하고 있었기 때문에, 동력전달장치의 체적의 증대, 축방향의 장대화, 로터축 및 입력축이 길어지는 것에 기인하여 장치 전체의 중량이 증대한다는 과제가 있었다. 그러나, 본 실시형태에서는, 커버부(44b)에 절연성을 갖게 하여(비도전성의 소재로 구성하여) 연면거리를 6.3mm보다 짧게 함으로써, 상기의 과제가 경감되고 있다. 다만, 커버부(44b)와 코일엔드(13a)의 연면거리는, 보다 바람직하게는 3mm 이하, 더 바람직하게는 1mm 이하로 해도 된다.
보다 구체적으로는, 본 실시형태의 커버부(44b)는, 스테이터(15)의 코일엔드(13a)의 일부에 접촉하도록 배치된다. 커버부(44b)는 절연성을 갖기 때문에, 이와 같은 접촉이 있어도, 코일(13)과 커버부(44b)의 충분한 절연성, 및 모터(10)과 감속기(40)의 충분한 절연성을 확보할 수 있다. 커버부(44b)와 코일엔드(13a)가 접촉하는 면적은, 바람직하게는, 부하측의 코일엔드(13a)의 표면적의 50% 이하이며, 보다 바람직하게는, 이 표면적의 10% 이하이다. 만일, 커버부(44b)가 코일엔드(13a)의 전체에 접촉하는 경우, 코일엔드(13a)의 열팽창률과 커버부(44b)의 열팽창률의 차이로부터, 커버부(44b) 및 코일엔드(13a)의 내구성에 과제가 발생한다. 그러나, 상기의 접촉 면적으로 함으로써, 열팽창률의 차이가 있어도 내구성의 저하를 억제할 수 있다.
스테이터(15)의 부하반대측을 덮는 모터커버(19)는, 수지제이다. 다만, 모터커버(19)의 소재도, 수지에 한정되는 것은 아니고, 비도전성의 소재이면 된다. 예를 들면, 수지와 다른 소재의 복합재나 베이크재(지베이크재나 포베이크재)여도 된다. 모터커버(19)는, 도 1의 단면형상이 둘레방향으로 이어진 환상의 구성을 갖는다. 모터커버(19)는, 축방향으로부터 보아, 입력축(41)의 공간부와 연통하도록, 중앙부가 개구하고 있다. 모터커버(19)는, 축방향의 부하반대측에 있는 코일엔드(13a)의 내주측을 덮는 내벽부(19a)와, 스테이터(15)의 축방향의 부하반대측을 덮는 배면벽부(19b)를 갖는다. 내벽부(19a)는, 입력축(41)의 공간부에 중공부가 연통하는 통형상의 형태를 갖는다. 내벽부(19a)의 부하측의 단면은, 입력축(41)에 고정된 로터자석(12b)에 축방향으로부터 대향한다. 내벽부(19a)의 부하측의 단면에 있어서의, 둘레방향의 일부에는 회전위치검출용 센서(자기센서 등)(22)가 마련되어 있다. 센서(22)는, 예를 들면 로터자석(12b)의 자속(磁束)을 검지함으로써 로터(12)의 회전위치를 검출한다. 센서(22)는, 내벽부(19a)의 단면을 따라 뻗는 환상의 브래킷(23)을 개재하여 고정된다. 내벽부(19a)는, 본 발명에 관한 통형상부의 일례에 상당한다.
모터커버(19)는, 코일엔드(13a)로부터의 최단의 연면거리가 6.3mm보다 짧아지도록, 코일엔드(13a)에 근접시켜 배치되어도 된다. 모터커버(19)는, 일부가 코일엔드(13a)에 접촉하도록 배치되어도 된다.
＜감속기＞
도 3은, 입력축을 나타내는 단면도이다. 도 4의 (A)는 하우징을 나타내는 단면도, 도 4의 (B)는 제2 내치기어를 나타내는 단면도, 도 4의 (C)는 제1 내치기어를 나타내는 단면도이다.
감속기(40)은, 휨맞물림식 감속기이며, 입력축(41), 기진체(41a), 외치기어(42), 기진체베어링(43), 제1 내치기어(44), 제2 내치기어(45), 제1 규제부재(46), 제2 규제부재(47), 베어링하우징(48), 입력베어링(51), 모터반대측 입력베어링(52), 주베어링(54) 및 외주하우징(53)을 구비한다. 이 중, 기진체(41a)가 본 발명에 관한 요동부의 일례에 상당하고, 기진체베어링(43)이 본 발명에 관한 요동베어링의 일례에 상당한다.
입력축(41)은, 기진체(41a) 및 로터축이 되는 돌출부(41b)가 일체적으로 단일의 부재로서 형성되어 있다. 입력축(41)은, 공간구조를 갖는 금속제의 축이다. 입력축(41)은, 기진체(41a)의 부분에 있어서 중심축(O1)에 직교하는 단면의 외형이 비원형(예를 들면 중심축(O1)을 중심으로 하는 타원)이며, 그 외의 부위는 중심축(O1)에 직교하는 단면의 외형이 중심축(O1)을 중심으로 하는 원형이다. 다만, 기진체(41a), 돌출부(41b) 또는 이들 양방이, 별체로 형성되고, 서로 연결되어 입력축(41)이 구성되어 있어도 된다.
입력축(41)에는, 도 3에도 나타내는 바와 같이, 모터(10)측으로부터 감속기(40)측을 향하여, 로터자석(12b)가 고정되는 로터배치부(w1)과, 축방향으로 뻗어 형성된 연설부(w2)와, 제1 베어링배치부(w3)과, 기진체(41a)와, 제2 베어링배치부(w4)가, 이 순서로 마련되어 있다. 제1 베어링배치부(w3)는, 본 발명에 관한 베어링배치부의 일례에 상당한다.
제1 베어링배치부(w3)와 제2 베어링배치부(w4)에는, 각각 입력베어링(51)과 모터반대측 입력베어링(52)이 외측에 끼워진다. 입력축(41)에는, 제1 베어링배치부(w3)와 제2 베어링배치부(w4)에 인접하는 부위에, 기진체(41a)측으로 나아가면 단차형상으로 직경이 커지는 단차부(s1, s2)가 마련되어 있다. 입력베어링(51)과 모터반대측 입력베어링(52)은, 단차부(s1, s2)에 맞닿아, 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
기진체(41a)는, 입력축(41)이 회전함으로써, 기진체베어링(43)을 개재하여 외치기어(42)를 휨요동시킨다. 기진체(41a)의 외경은, 외경의 최댓값 및 최솟값 모두, 제1 베어링배치부(w3)의 외경 및 제2 베어링배치부(w4)의 외경보다 크다. 제1 베어링배치부(w3)와 기진체(41a)의 사이, 및 제2 베어링배치부(w4)와 기진체(41a)의 사이는, 기진체(41a)에 가까워질수록 직경이 커지도록 경사가 마련되어 있다. 이 경사는 입력축(41)의 내주면 및 외주면의 양방에 마련되어 있다. 제1 베어링배치부(w3) 및 제2 베어링배치부(w4)의 두께는, 기진체(41a)의 두께보다 크다.
연설부(w2)는, 제1 베어링배치부(w3)와 로터배치부(w1)를 소정 길이 이간시키도록 마련되어 있다. 연설부(w2)의 외경은, 제1 베어링배치부(w3)의 외경과 동일하다. 또는, 연설부(w2)의 외경은, 제1 베어링배치부(w3)의 외경보다 작고, 또한 로터배치부(w1)의 외경 이상이어도 된다. 또한, 제1 베어링배치부(w3), 연설부(w2) 및 로터배치부(w1)는, 모두 동일한 외경을 갖고 있어도 된다.
로터배치부(w1)은, 입력축(41)의 모터측(모터(10)쪽)의 단부에 마련된다. 로터배치부(w1)에는, 로터자석(12b)이 직접 고정된다. 직접적인 고정방법으로서는, 예를 들면 접착재에 의하여 로터자석(12b)을 붙이는 방법을 적용할 수 있다. 로터배치부(w1)와 연설부(w2)의 사이에는, 연설부(w2)쪽으로 나아가면 단차형상으로 직경이 커지는 단차부(s3)가 마련되고, 단차부(s3)에 로터자석(12b)을 맞닿게 하여, 로터자석(12b)의 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
외치기어(42)는, 예를 들면 금속제이며, 휨 가능한 금속 또는 수지로 구성되고, 외주측에 외치가 마련되어 있다. 외치기어(42)는, 제1 내치기어(44) 및 제2 내치기어(45)에 내접하여 맞물린다. 외치기어(42)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기진체베어링(43)을 사이에 두고 기진체(41a)의 외주면을 따르도록 조립되어 있다.
기진체베어링(43)은, 예를 들면 축방향에 2열로 롤러가 나열된 롤러베어링이며, 기진체(41a)와 외치기어(42)의 사이에 마련되고, 외치기어(42)에 대하여 기진체(41a)를 상대적으로 회전 가능하게 한다. 기진체베어링(43)은, 전용의 외륜과 내륜을 갖지 않는다. 기진체(41a)의 외주면이 내륜측 구름접촉면을 구성하고, 외치기어(42)의 내주면이 외륜측 구름접촉면을 구성한다. 기진체(41a)의 외주면의 축방향의 폭치수와, 2열로 나열된 롤러의 축방향의 일단부터 타단까지의 폭치수는, 대략 동일하다. 기진체베어링(43)은, 일단측과 타단측에 각각 배치된 제1 규제부재(46) 및 제2 규제부재(47)에 의하여 축방향의 이동이 규제된다.
제1 내치기어(44)는, 도 4의 (C)의 단면형상(나사구멍(h4, h5)를 제외함)이 둘레방향으로 이어진 환상의 구성을 갖고, 나사구멍(h4, h5)가 둘레방향의 복수 개소에 마련되어 있다. 제1 내치기어(44)는, 내치가 마련되는 치부(44a)와, 스테이터(15)의 부하측을 덮는 커버부(44b)와, 외주하우징(53) 및 모터커버(19)와 연결되는 둘레단부(44c)와, 입력베어링(51)이 내측에 끼워지는 베어링배치부(44d)와, 제1 규제부재(46)가 끼워맞춰지는 규제부재배치부(44e)와, 연설부(44f)를 갖는다. 제1 내치기어(44)는, 이들 부분이 일체적으로 단일의 부재로서 형성되어 있다. 제1 내치기어(44)는, 강성을 갖는 수지로 구성된다.
둘레단부(44c)에는, 모터프레임(17)의 일단의 외측에 끼우는 돌출부(44g)와, 외주하우징(53)의 일단부의 내측에 끼우는 돌출부(44h)가 마련되어 있다. 돌출부(44h)는, 주베어링(54)에 맞닿아, 주베어링(54)을 축방향으로 위치결정한다(도 1을 참조).
제1 내치기어(44)에는, 베어링배치부(44d)에 인접하여 입력베어링(51)의 모터측의 단면에 장출되는 장출부(44i)가 더 마련되어 있다. 베어링배치부(44d)에 내측에 끼워지는 입력베어링(51)은, 장출부(44i)에 맞닿아 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
규제부재배치부(44e)는, 제1 규제부재(46)가 끼워맞춰지는 단차형상으로 파인 형태를 갖고, 제1 규제부재(46)는 규제부재배치부(44e)에 내측에 끼워져 직경방향의 이동이 규제된다. 제1 내치기어(44)에는, 치부(44a)와 규제부재배치부(44e)의 사이에 슬릿(sl1)이 더 마련되고, 슬릿(sl1)에 의하여 치부(44a)의 치(齒)와 제1 규제부재(46)가 간섭하지 않도록 이간된다.
베어링배치부(44d)와 규제부재배치부(44e)는, 치부(44a)보다 내주쪽이고, 또한 직경방향으로부터 보아 치부(44a)와 겹치지 않는 위치에 마련되어 있다. 둘레단부(44c)는, 치부(44a)보다 외주쪽이고, 또한 직경방향으로부터 보아 치부(44a)와 겹치는 위치에 마련되어 있다.
연설부(44f)는, 치부(44a)와 둘레단부(44c)를 소정 길이 이간시키는 요소이며, 축방향의 폭치수가, 치부(44a)의 폭치수보다 작게 형성되어 있다. 얇게 형성됨으로써, 제2 내치기어(45)의 사이에 간극을 마련하여, 스테이터(15)의 수용공간을 크게 취할 수 있고, 또한 제1 내치기어(44)의 경량화를 도모할 수 있다.
제2 내치기어(45)는, 도 4의 (B)의 단면형상(나사구멍(h1)을 제외함)이 둘레방향으로 이어진 환상의 구성을 갖고, 둘레방향의 복수의 개소에 복수의 나사구멍(h1)이 마련되어 있다. 제2 내치기어(45)는, 내치가 마련되는 치부(45a)와, 주베어링(54)이 배치되는 베어링배치부(45b)와, 축방향의 모터반대측(모터(10)과는 반대측)으로 팽출되는 팽출부(45c)를 갖는다. 제2 내치기어(45)는, 강성을 갖는 수지로 구성된다.
치부(45a)에는, 제1 내치기어(44)의 치부(44a)와 축방향의 폭치수가 대략 동일한 내치가 마련되어 있다.
베어링배치부(45b)는, 제2 내치기어(45)보다 외주쪽 또한 직경방향으로부터 보아 치부(45a)와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제2 내치기어(45)에는, 베어링배치부(45b)의 모터측에 인접하여, 직경방향으로 장출된 장출부(45d)가 더 마련되어 있다. 이 구성에 의하여, 모터반대측으로부터 주베어링(54)을 베어링배치부(45b)의 외측에 끼우고, 또한 주베어링(54)이 장출부(45d)에 맞닿을 때까지 밀어넣음으로써, 주베어링(54)의 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
팽출부(45c)는, 베어링하우징(48)의 축방향의 모터측에 마련된 오목홈(48a)에 끼워넣도록 축방향으로 팽출한 형태를 갖는다(도 1을 참조). 팽출부(45c)에는, 모터반대측의 단면에 개구하는 나사구멍(h1)이 마련되어 있고, 팽출부(45c)는 베어링하우징(48)에 나사(n1)를 이용하여 고정되어 있다.
제1 내치기어(44)의 치부(44a)와 제2 내치기어(45)의 치부(45a)는, 치수가 다르다. 예를 들면, 제1 내치기어(44)는 외치기어(42)보다 치수가 2개 많고, 제2 내치기어(45)는 외치기어와 치수가 동일하다.
주베어링(54)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 볼베어링이며, 제1 내치기어(44)와 제2 내치기어(45)를 상대적으로 회전 가능하게 지지한다.
입력베어링(51) 및 모터반대측 입력베어링(52)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 볼베어링이며, 기진체(41a)의 축방향의 양측에서 입력축(41)을 회전 가능하게 지지한다.
외주하우징(53)은, 도 1의 단면형상(나사구멍(h2, h3)을 제외함)이 둘레방향으로 이어진 환상의 형태를 갖고, 나사구멍(h2, h3)이 둘레방향의 복수 개소에 마련되어, 기어모터(1) 중 주로 주베어링(54)의 외주측을 덮는다. 외주하우징(53)은, 금속 또는 수지에 의하여 구성된다. 외주하우징(53)의 나사구멍(h3)과 제1 내치기어의 나사구멍(h5)은, 지지부재를 나사에 의하여 고정하기 위하여 사용할 수 있다.
외주하우징(53)은, 제1 내치기어(44)의 둘레단부(44c)(도 4)와 축방향으로 인접하여, 나사(n2)를 개재하여 제1 내치기어(44)와 연결된다. 외주하우징(53)은, 주베어링(54)이 내측에 끼워지는 베어링배치부(53a)(도 6)를 갖는다. 베어링배치부(53a)보다 모터반대측에는, 내방에 장출된 장출부(53b)(도 6)가 마련되고, 장출부(53b)와 제1 내치기어(44)의 돌출부(44g)가 주베어링(54)를 축방향의 양측으로부터 맞닿아 주베어링(54)가 고정된다.
베어링하우징(48)은, 도 4의 (A)의 단면형상(나사구멍(h6)과 끼워맞춤구멍(h7)을 제외함)이 둘레방향으로 이어진 환상의 형태를 갖고, 나사구멍(h6)과 끼워맞춤구멍(h7)이 둘레방향의 복수 개소에 마련되어 있다. 베어링하우징(48)은, 축방향으로부터 보아 중앙에 입력축(41)의 일부가 배치되는 개구를 갖고, 감속기(40)의 모터반대측을 덮는다. 베어링하우징(48)은, 금속 또는 수지로 구성된다. 베어링하우징(48)은, 나사구멍(h6)을 개재하여 나사(n1)가 체결되어 제2 내치기어(45)에 고정된다(도 1을 참조). 끼워맞춤구멍(h7)에는, 예를 들면 출력측의 부재를 끼워맞출 수 있다.
베어링하우징(48)의 개구에는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 모터반대측 입력베어링(52)을 내측에 끼우는 베어링배치부(48b)가 마련되어 있다. 베어링배치부(48b)보다 모터반대측에는 내주측에 장출된 장출부(48c)가 마련되어 있다. 모터반대측 입력베어링(52)은 장출부(48c)에 맞닿아 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
베어링하우징(48)은, 추가로 제2 내치기어(45)의 팽출부(45c)(도 4의 (B))의 외주측까지 장출되는 외감부(48d)를 갖는다. 외감부(48d)는, 주베어링(54)의 축방향의 단부까지 뻗어 형성되어, 주베어링(54)에 맞닿아 주베어링(54)의 축방향의 위치를 규제할 수 있다.
제1 규제부재(46)는, 도 1의 단면형상이 둘레방향으로 이어진 환상의 형태를 갖고, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 모터측에 배치된다. 제1 규제부재(46)는, 중심축(O1)에 직교하는 평면형상의 접촉면을 갖고, 접촉면에 의하여 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 축방향의 이동을 규제한다. 제1 규제부재(46)의 접촉면은, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)(의 리테이너)과 축방향으로 대향한다. 제1 규제부재(46)의 외경은, 제1 내치기어(44)의 치부(44a)보다 모터반대측의 구성요소의 내경, 및 제2 내치기어(45)의 내경보다 작다. 제1 규제부재(46)의 내주가장자리부는, 입력축(41)의 기진체(41a)와 제1 베어링배치부(w3)의 사이의 경사부에 의하여 확보된 공간에 위치함으로써, 여유를 가진 크기의 접촉면을 확보할 수 있다.
제2 규제부재(47)는, 도 1의 단면형상이 둘레방향으로 이어진 환상의 형태를 갖고, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 모터반대측에 배치된다. 제2 규제부재(47)는, 중심축(O1)에 직교하는 평면형상의 접촉면을 갖고, 접촉면에 의하여 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 축방향의 이동을 규제한다. 제2 규제부재(47)의 외경은, 제1 규제부재(46)의 외경보다 크고, 또 제1 내치기어(44) 및 제2 내치기어(45)의 치부(44a, 45a)의 내경보다 크다. 제2 규제부재(47)의 접촉면은, 외치기어(42), 기진체베어링(43)(의 리테이너) 및 제2 내치기어(45)의 치부(45a)와 축방향으로 대향한다. 제2 규제부재(47)의 내주가장자리부는, 입력축(41)의 기진체(41a)와 제2 베어링배치부(w4)의 사이의 경사부에 의하여 확보된 공간에 위치함으로써, 여유를 가진 크기의 접촉면을 확보할 수 있다.
＜동작 설명＞
코일(13)이 통전되어 로터(12)에 회전토크가 발생하면, 로터(12)와 일체화된 입력축(41)이 중심축(O1)을 중심으로 회전한다. 입력축(41)의 회전에 따라 기진체(41a)의 운동이 외치기어(42)에 전해진다. 외치기어(42)는, 고정된 제1 내치기어(44)에 일부가 맞물리고 있으므로, 기진체(41a)의 회전에 추종하여 외치기어(42)가 회전하는 경우는 없고, 기진체(41a)가 외치기어(42)의 내측으로 상대적으로 회전한다. 또한, 외치기어(42)는 기진체(41a)의 외주면을 따르도록 규제되고 있기 때문에, 기진체(41a)의 회전에 따라 휨변형하여 요동한다. 이 요동의 주기는, 기진체(41a)의 회전주기에 비례한다.
기진체(41a)의 회전에 따라 외치기어(42)가 변형하면, 기진체(41a)의 직경이 큰 부분(장축부분)이 둘레방향으로 이동하고, 이로써 외치기어(42)와 제1 내치기어(44)의 맞물리는 위치가 둘레방향으로 변화한다. 외치기어(42)와 제1 내치기어(44)의 치수에 차이가 있기 때문에, 맞물리는 위치가 일주할 때마다, 외치기어(42)와 제1 내치기어(44)의 맞물리는 치가 어긋나가, 이로써 외치기어(42)가 회전한다(자전한다). 예를 들면, 제1 내치기어(44)의 치수가 102이고, 외치기어(42)의 치수가 100이면, 기진체(41a)의 회전운동은 감속비 100:2로 감속되어 외치기어(42)에 전달된다.
한편, 외치기어(42)는 제2 내치기어(45)와도 동일하게 맞물리고 있기 때문에, 기진체(41a)의 회전에 따라 외치기어(42)와 제2 내치기어(45)의 맞물리는 위치도 회전방향으로 변화한다. 제2 내치기어(45)와 외치기어(42)의 치수는 동수이므로, 외치기어(42)와 제2 내치기어(45)는 상대적으로 회전하지 않고, 외치기어(42)의 회전운동이 감속비 1:1로 제2 내치기어(45)에 전달된다. 이들에 의하여, 기진체(41a)의 회전운동이 감속되어 출력축이 되는 제2 내치기어(45) 및 베어링하우징(48)으로 출력된다.
코일(13)로의 통전 중, 커버부(44b)와 코일엔드(13a)의 사이의 거리가 짧아도, 커버부(44b)가 수지제(비도전성의 소재)이기 때문에, 코일(13)과 장치외부 또는 코일(13)과 감속기(40)의 사이의 높은 절연성이 확보된다. 또한, 커버부(44b)와 코일(13)은 접촉하고 있지만, 접촉면은 서로 미끄러짐으로써 상대이동 가능하다. 따라서, 코일(13)으로의 통전에 의하여, 코일(13)이 발열하여, 열팽창해도, 커버부(44b)와 코일(13)의 접촉부분에 있어서 약간의 변형의 힘이 발생하는 것뿐으로, 커버부(44b) 및 스테이터(15)의 내구성에는 거의 영향을 주지 않는다.
＜조립방법＞
도 5는, 입력축어셈블리의 조립공정을 나타내는 설명도이다. 도 6은, 내치기어어셈블리의 조립공정을 나타내는 설명도이다. 도 7은, 복수의 어셈블리로부터 감속기를 조립하는 공정을 나타내는 설명도이다. 도 8은, 감속기와 모터부품으로 기어모터를 조립하는 공정을 나타내는 설명도이다.
본 실시형태에 관한 기어모터(1)는, 다음과 같이 조립할 수 있다. 먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 입력축(41), 입력베어링(51), 모터반대측 입력베어링(52), 기진체베어링(43), 외치기어(42), 제1 규제부재(46) 및 제2 규제부재(47)를, 서로 조립하여 입력축어셈블리(A1)(도 7)을 조립한다.
입력축어셈블리(A1)를 조립하기 위해서는, 조립원은, 입력축(41)에 기진체베어링(43)과 외치기어(42)를 조립한 상태로, 모터반대측으로부터 제2 규제부재(47)와 모터반대측 입력베어링(52)을, 이 순서로 입력축(41)에 통과시킨다. 이로써, 제2 규제부재(47)가, 기진체베어링(43)과 모터반대측 입력베어링(52)에 끼워져 유지된다. 또한, 모터반대측 입력베어링(52)이, 제2 베어링배치부(w4)의 외측에 끼워져 고정된다.
또한, 조립원은, 입력축(41)에, 모터측으로부터 제1 규제부재(46)와 입력베어링(51)을 통과시킨다. 이로써, 제1 규제부재(46)가, 기진체베어링(43)과 입력베어링(51)에 끼워져 유지된다. 또한, 입력베어링(51)이, 제1 베어링배치부(w3)의 외측에 끼워져 고정된다.
또한, 입력축어셈블리(A1)의 조립과 병행하여, 조립원은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 내치기어(44), 제2 내치기어(45), 주베어링(54) 및 외주하우징(53)을, 서로 조립하여 내치기어어셈블리(A2)(도 7)를 조립한다.
내치기어어셈블리(A2)를 조립하기 위해서는, 조립원은, 제2 내치기어(45)에 주베어링(54)를 외측에 끼우고 또한 장출부(45d)에 맞닿을 때까지 밀어넣는다. 또한, 조립원은, 외주하우징(53)을 주베어링(54)의 외측에 끼우고, 장출부(53b)가 주베어링(54)에 맞닿을 때까지 밀어넣는다. 다음으로, 조립원은, 제1 내치기어(44)의 돌출부(44h)의 부분을, 외주하우징(53)에 끼워맞추고, 나사(n2)를 체결하여 제1 내치기어(44)를 외주하우징(53)에 고정한다. 이때, 주베어링(54)는, 제1 내치기어(44)의 돌출부(44h)와 외주하우징의 장출부(53b)에 끼워져 고정되고, 제2 내치기어(45)는 장출부(45d)가 주베어링(54)에 맞닿아 축방향의 위치를 결정할 수 있다.
계속해서, 조립원은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 입력축어셈블리(A1), 내치기어어셈블리(A2) 및 베어링하우징(48)을, 서로 조립한다. 내치기어어셈블리(A2)는, 입력축어셈블리(A1)에 대하여, 모터측으로부터 삽입함으로써, 조립할 수 있다. 이와 같은 조립은, 제1 내치기어(44)의 치부(44a)의 내경과, 제2 내치기어(45)의 내경이, 입력베어링(51) 및 제1 규제부재(46)의 외경보다 크기 때문에 가능해진다. 이 조립 시에, 제1 규제부재(46)는 제1 내치기어(44)의 규제부재배치부(44e)에 끼워넣어진다.
다음으로, 조립원은, 모터반대측으로부터 베어링하우징(48)을 조립한다. 이때, 베어링하우징(48)의 베어링배치부(48b)를 모터반대측 입력베어링(52)의 외측에 끼우고, 모터반대측 입력베어링(52)이 장출부(48c)에 맞닿을 때까지 밀어넣는다. 이때, 베어링하우징(48)의 외감부(48d)의 선단은, 주베어링(54)에 맞닿아 주베어링(54)이 고정된다. 이 상태로, 나사(n1)를 체결하여 베어링하우징(48)을 제2 내치기어(45)에 고정한다.
계속해서, 조립원은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 감속기(40)에 모터(10)의 각 부품을 조립하여 기어모터(1)을 조립한다. 먼저, 조립원은, 감속기(40)의 입력축(41)의 로터배치부(w1)에, 로터자석(12b)을 직접 고정한다. 로터자석(12b)은, 로터배치부(w1)의 단차부(s3)에 일단을 맞닿게 하도록 하여 축방향의 위치가 정해진다.
다음으로, 조립원은, 모터프레임(17)과 스테이터(15)를 감속기(40)의 모터측으로부터 조립한다. 여기에서, 모터프레임(17)의 일단은, 제1 내치기어(44)의 둘레단부(44c)의 돌출부(44g)의 내측에 끼워지도록 조립되며, 스테이터(15)는 모터프레임(17)의 내주면에 스테이터코어(14)의 외주면이 접촉함으로써 유지된다. 또한, 스테이터(15)의 축방향의 부하측의 단부가, 제1 내치기어(44)의 일부에 접촉함으로써, 스테이터(15)의 축방향의 위치가 정해진다.
또한, 조립원은, 브래킷(23)을 개재하여 센서(22)가 부착된 모터커버(19)를, 모터프레임(17)의 일단에 끼워맞추고, 볼트(21)를 개재하여 모터커버(19)를 내치기어어셈블리(A2)에 연결시킨다. 볼트(21)를 통과하는 볼트구멍은, 나사(n2)를 통과하는 나사구멍(h2)과 둘레방향으로 위치가 다른 복수의 개소에 마련되어 있고, 복수의 볼트(21)를 고정함으로써 기어모터(1)이 완성된다.
＜실시형태 효과＞
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 감속기(40)의 입력축(41) 중 모터(10)측으로 돌출된 돌출부(41b)가 로터축으로서 기능한다. 또한, 입력축(41)은, 감속기(40)측으로부터 모터(10)측을 향하여, 입력베어링(51)이 배치되는 제1 베어링배치부(w3)과, 로터자석(12b)이 배치되는 로터배치부(w1)가 이 순서로 배치된다. 그리고, 로터배치부(w1)의 외경이, 제1 베어링배치부(w3)의 외경 이하이며, 로터배치부(w1)에는, 로터자석(12b)이 직접 고정되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 기어모터(1)의 부품 점수(개수)를 삭감할 수 있고, 또한 간단하며 또한 높은 조립정밀도로 기어모터(1)를 조립할 수 있고, 또한 로터자석(12b)의 위치정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 입력축(41)은 공간구조를 갖고, 모터(10)의 부하반대측을 덮는 모터커버(19)에는, 입력축(41)의 공간부에 중공부가 연통하는 통형상의 내벽부(19a)가 마련되어 있다. 그리고, 내벽부(19a)의 감속기(40)측의 단면에는, 회전위치검지용 센서(22)가 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 부품점수를 증가시키지 않고, 높은 조립정밀도로 센서(22)를 마련할 수 있다. 또한, 모터커버(19)의 통형상의 내벽부(19a)의 중공부와, 입력축(41)의 공간구조가 연통하므로, 기어모터(1)에 축방향으로 뻗는 중공부가 얻어지고, 이 중공부의 배선 또는 샤프트 등을 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 모터측의 제1 규제부재(46)에 의하여, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 모터측으로의 이동을 규제할 수 있다. 또한, 제1 규제부재(46)의 외경이, 제1 내치기어(44)의 치부(44a)의 내경 및 제2 내치기어(45)의 내경보다 작다. 이 구성에 의하여, 입력축(41)에 기진체베어링(43), 외치기어(42), 제1 규제부재(46)를 도입한 구성요소에, 제1 내치기어(44)와 제2 내치기어(45)를, 제1 규제부재(46)측으로부터 도입하는 것이 가능해진다. 이 구성에 의하여, 감속기(40)의 조립공정을 단순화할 수 있어, 적은 부품점수로 또한 높은 정밀도로 감속기(40)를 조립하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 모터반대측의 제2 규제부재(47)에 의하여, 외치기어(42) 및 기진체베어링(43)의 모터반대측으로의 이동을 규제할 수 있다. 또한, 제2 규제부재(47)의 외경은, 제1 규제부재(46)의 외경보다 크다. 또한, 제2 규제부재(47)의 외경은, 제1 내치기어(44)의 치부(44a)의 내경 및 제2 내치기어(45)의 내경보다 크다. 이와 같은 구성의 제2 규제부재(47) 및 상술한 제1 규제부재(46)에 의하여, 제1 내치기어(44)와 제2 내치기어(45)를 도입할 때에 영향을 미치지 않고, 외치기어(42)와 기진체베어링(43)의 축방향의 이동을 규제할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 베어링하우징(48)에, 제2 내치기어(45)의 외측에 끼워지고, 주베어링(54)에 맞닿는 외감부(48d)(도 7)가 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 부품점수를 증가시키지 않고, 주베어링(54)를 높은 강도로 고정할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 관한 기어모터(1)에 의하면, 입력축어셈블리(A1)와 내치기어어셈블리(A2)를 완성한 후, 이들과 베어링하우징(48)을 조립하여, 기어모터(1)의 감속기(40)를 완성할 수 있다. 또한, 이와 같이 완성된 감속기(40)의 입력축(41)에 로터자석을 직접 고정하고, 그 후 모터(10)의 남은 부품을 조립하여 기어모터(1)를 완성할 수 있다. 이와 같은 공정에 의하여, 적은 부품점수로 높은 위치정밀도로 기어모터(1)를 조립할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 감속기로서 휨맞물림식 감속기를 적용한 예를 나타냈지만, 감속기로서는 편심요동형 감속기를 적용해도 된다. 이 경우, 외주면의 중심이 중심축(O1)으로부터 편심하도록 입력축에 마련된 편심체가, 외치기어를 요동시키는 입력축의 요동부에 상당한다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 몇 개의 부품에 대하여 소재를 특정하여 설명했지만, 소재는 다양하게 변경 가능하다. 예를 들면, 수지제로 나타낸 부품은, 예를 들면 수지와 다른 소재의 복합재나 베이크재(지베이크재나 포베이크재)를 적용해도 된다. 또한, 스테이터(15)를 덮는 모터커버(19)와 제1 내치기어(44)의 커버부(44b)는, 금속제로서 스테이터(15)로부터 소정의 절연거리를 떼어놓아 배치되는 구성으로 해도 된다. 그 외에, 실시형태에서 나타낸 세부는, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 입력축(41)의 로터배치부(w1)에 고정된 로터자석(12b)의 외경이, 입력베어링(51)의 내경이나 제1 규제부재(46)의 내경보다 컸다. 이로 인하여, 로터자석(12b)을 고정한 후에는, 감속기(40)의 구성부품을 모터측으로부터 분리할 수 없었다. 그러나, 입력축(41)의 로터배치부(w1)에 고정된 로터자석(12b)의 외경을, 입력베어링(51)의 내경 및 제1 규제부재(46)의 내경의 양방 또는 일방보다 작게 해도 된다. 이 경우, 모터커버(19), 모터프레임(17) 및 스테이터(15)를 분리한 후에, 입력축(41)의 로터배치부(w1)에 로터자석(12b)을 고정한 상태인 채로, 제1 내치기어(44), 입력베어링(51) 및 제1 규제부재(46)를 모터측으로 분리하여, 교환할 수도 있다. 나아가서는, 그 외의 감속기의 구성부품(예를 들면 기진체베어링(43)이나 외치기어(42))을 모터측으로 분리하여, 교환할 수도 있다.
1 기어모터
10 모터
12 로터
12b 로터자석
15 스테이터
17 모터프레임
19 모터커버
19a 내벽부(통형상부)
40 감속기
41 입력축
41a 기진체(요동부)
41b 돌출부
w1 로터배치부
w2 연설부
w3 제1 베어링배치부
w4 제2 베어링배치부
s1, s2, s3 단차부
42 외치기어
43 기진체베어링(요동베어링)
44 제1 내치기어
45 제2 내치기어
46 제1 규제부재
47 제2 규제부재
48 베어링하우징
51 입력베어링
52 모터반대측 입력베어링
53 외주하우징
54 주베어링

Claims (8)

  1. 감속기와 모터를 갖는 기어모터로서,
    상기 감속기는, 내치기어와, 상기 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 요동부를 갖는 입력축과, 상기 외치기어와 상기 요동부의 사이에 배치되는 요동베어링과, 상기 입력축을 지지하는 입력베어링을 갖고,
    상기 입력축은, 모터측으로 돌출되어 상기 모터의 로터가 마련되는 돌출부를 가지며, 또한 감속기측으로부터 모터측을 향하여, 상기 입력베어링이 배치되는 베어링배치부, 및 상기 로터가 배치되는 로터배치부를 이 순서로 갖고,
    상기 로터배치부의 외경이 상기 베어링배치부의 외경 이하이며,
    상기 로터배치부에는 로터자석이 직접 고정되어 있고,
    상기 외치기어보다 모터측에 배치되어 상기 외치기어의 축방향의 이동을 규제하는 제1 규제부재를 구비하고,
    상기 제1 규제부재의 외경은 상기 내치기어의 치부의 내경보다 작은, 기어모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력축은 공간구조를 갖고,
    상기 모터의 부하반대측을 덮으며 또한 상기 입력축의 공간부에 중공부가 연통하는 통형상부를 갖는 모터커버와,
    상기 통형상부의 상기 로터자석측의 단면에 배치된 센서를 더 구비하는 기어모터.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외치기어보다 모터반대측에 배치되어 상기 외치기어의 축방향의 이동을 규제하는 제2 규제부재를 구비하고,
    상기 제2 규제부재의 외경은 상기 제1 규제부재의 외경보다 큰, 기어모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 규제부재의 외경은 상기 내치기어의 치부의 내경보다 큰, 기어모터.
  6. 감속기와 모터를 갖는 기어모터로서,
    상기 감속기는, 내치기어와, 상기 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 요동부를 갖는 입력축과, 상기 외치기어와 상기 요동부의 사이에 배치되는 요동베어링과, 상기 입력축을 지지하는 입력베어링을 갖고,
    상기 입력축은, 모터측으로 돌출되어 상기 모터의 로터가 마련되는 돌출부를 가지며, 또한 감속기측으로부터 모터측을 향하여, 상기 입력베어링이 배치되는 베어링배치부, 및 상기 로터가 배치되는 로터배치부를 이 순서로 갖고,
    상기 로터배치부의 외경이 상기 베어링배치부의 외경 이하이며,
    상기 로터배치부에는 로터자석이 직접 고정되어 있고,
    상기 감속기는, 상기 내치기어로서 제1 내치기어와 제2 내치기어가 모터측으로부터 모터반대측을 향하여 이 순서로 배치된 휨맞물림식 감속기이고,
    상기 감속기는, 상기 입력축의 모터반대측을 지지하는 모터반대측 입력베어링과,
    상기 모터반대측 입력베어링을 지지하는 베어링하우징과,
    상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어의 사이에 배치되어 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어를 상대적으로 회전 가능하게 하는 주베어링을 가지며,
    상기 베어링하우징은, 상기 제2 내치기어의 외측에 끼워지고 또한 상기 주베어링의 축방향의 이동을 규제하는 외감부를 더 갖는, 기어모터.
  7. 제1 내치기어와, 제2 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어의 사이에 배치되어 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어를 상대적으로 회전 가능하게 하는 주베어링과, 상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어에 내접하여 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 요동부 및 모터측으로 돌출되어 로터가 마련되는 돌출부를 갖는 입력축과, 상기 요동부와 상기 외치기어의 사이에 배치되는 요동베어링과, 상기 입력축의 모터측을 지지하는 입력베어링과, 상기 입력축의 모터반대측을 지지하는 모터반대측 입력베어링과, 상기 모터반대측 입력베어링을 지지하는 베어링하우징을 구비하는 기어모터의 조립방법으로서,
    상기 주베어링을 개재하여 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어가 조립된 내치기어어셈블리를 조립하는 공정과,
    상기 입력축에 상기 요동베어링, 상기 외치기어, 상기 입력베어링 및 상기 모터반대측 입력베어링이 조립된 입력축어셈블리를 조립하는 공정과,
    상기 입력축어셈블리에 대하여 모터측으로부터 상기 내치기어어셈블리를 외측에 끼우는 공정과,
    상기 입력축어셈블리에 대하여 모터반대측으로부터 상기 베어링하우징을 외측에 끼우는 공정을 포함하는 기어모터의 조립방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입력축어셈블리, 상기 내치기어어셈블리 및 상기 베어링하우징을 서로 조립한 후에, 상기 입력축의 상기 돌출부에 로터자석을 고정하는 공정을 더 포함하는, 기어모터의 조립방법.
KR1020180135027A 2017-11-28 2018-11-06 기어모터 및 그 조립방법 KR102553651B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-227398 2017-11-28
JP2017227398A JP7085822B2 (ja) 2017-11-28 2017-11-28 ギヤモータ及びその組立方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190062183A KR20190062183A (ko) 2019-06-05
KR102553651B1 true KR102553651B1 (ko) 2023-07-07

Family

ID=66442581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180135027A KR102553651B1 (ko) 2017-11-28 2018-11-06 기어모터 및 그 조립방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10989276B2 (ko)
JP (1) JP7085822B2 (ko)
KR (1) KR102553651B1 (ko)
CN (1) CN109921554B (ko)
DE (1) DE102018128672A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6795433B2 (ja) * 2017-03-17 2020-12-02 住友重機械工業株式会社 撓み噛み合い式歯車装置
JP6984989B2 (ja) * 2018-08-30 2021-12-22 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 波動歯車装置の波動発生器
JP7387498B2 (ja) * 2020-03-12 2023-11-28 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ
KR102373795B1 (ko) * 2020-10-19 2022-03-14 주식회사 뉴로메카 하모닉 드라이브를 포함하는 로봇 구동계 시스템
JP2022135561A (ja) 2021-03-05 2022-09-15 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ
CN114321333B (zh) * 2021-12-31 2023-09-26 浙江炜粒传动有限公司 一种高安全性减速机
JP2024071796A (ja) * 2022-11-15 2024-05-27 住友重機械工業株式会社 動力伝達装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003182676A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Honda Motor Co Ltd 電動車両のモータ構造
JP2009150520A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Sumitomo Heavy Ind Ltd 減速機

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2599108B1 (fr) * 1986-05-22 1990-08-17 Alcatel Espace Mecanisme d'entrainement a grand debattement pour utilisation dans le vide comportant un reducteur qui a subi des traitements de lubrification seche
JPH0334668U (ko) * 1989-08-10 1991-04-04
JP2007085559A (ja) * 1998-08-12 2007-04-05 Nabtesco Corp 撓み噛み合い式減速機
WO2009081793A1 (ja) * 2007-12-21 2009-07-02 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. 減速機
JP5060969B2 (ja) * 2008-01-15 2012-10-31 住友重機械工業株式会社 ロボットの関節駆動装置
JP5202985B2 (ja) * 2008-02-19 2013-06-05 住友重機械工業株式会社 減速機
JP2010014020A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Jtekt Corp 電動ポンプ
JP2012182917A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd 動力伝達装置及び作業車両
EP2644425B1 (en) * 2012-03-28 2014-12-03 Jtekt Corporation Speed reduction mechanism and motor torque transmission device including the speed reduction mechanism
TWM440369U (en) * 2012-06-14 2012-11-01 Harmonic Innovation Technology Co Ltd Harmonic reducer with fixed gear
JP6096487B2 (ja) * 2012-11-29 2017-03-15 住友重機械工業株式会社 軸の連結構造
WO2015019420A1 (ja) * 2013-08-06 2015-02-12 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 回転アクチュエーターおよび波動歯車減速機ユニット
WO2016024340A1 (ja) * 2014-08-12 2016-02-18 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 回転アクチュエータ
JP2017227398A (ja) 2016-06-23 2017-12-28 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機
JP6685889B2 (ja) * 2016-12-16 2020-04-22 住友重機械工業株式会社 撓み噛合い式歯車装置
JP6817841B2 (ja) * 2017-02-17 2021-01-20 日本電産シンポ株式会社 電動機付き減速機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003182676A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Honda Motor Co Ltd 電動車両のモータ構造
JP2009150520A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Sumitomo Heavy Ind Ltd 減速機

Also Published As

Publication number Publication date
US10989276B2 (en) 2021-04-27
KR20190062183A (ko) 2019-06-05
CN109921554B (zh) 2021-03-26
JP2019097364A (ja) 2019-06-20
CN109921554A (zh) 2019-06-21
DE102018128672A1 (de) 2019-05-29
JP7085822B2 (ja) 2022-06-17
US20190162271A1 (en) 2019-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102553651B1 (ko) 기어모터 및 그 조립방법
JP5840151B2 (ja) 回転電機
EP1818242B9 (en) Electric power steering apparatus
KR102302651B1 (ko) 휨맞물림식 기어장치
WO2017077585A1 (ja) 電動機
JP2007110791A (ja) 軸受機構およびモータ
US9802641B2 (en) Steering system
JP2006333614A (ja) 回転電機およびその製造方法
CN105684272A (zh) 轮毂电动机和轮毂电动机驱动装置
US20160356271A1 (en) Electric pump
JP2019216548A (ja) ロータユニット、電動モータ及び電動アクチュエータ
CN111585386B (zh) 带制动器的马达、驱动装置以及车轮驱动装置
JP6484135B2 (ja) 電動モータ
JP2020060221A (ja) モータ内蔵型撓み噛合い式歯車装置
JPWO2019124543A1 (ja) コアレスモータ
KR102592135B1 (ko) 동력전달장치
JP6656755B2 (ja) 扁平アクチュエータ
KR102513178B1 (ko) 편심 요동형 기어 장치
JP2020150716A (ja) 電動モータおよびこれを備えた電動アクチュエータ
JP2020045985A (ja) 電動アクチュエータ
WO2023032448A1 (ja) ブラシレスモータ及び内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP6426017B2 (ja) 回転装置
JP7467046B2 (ja) 歯車装置
WO2021095654A1 (ja) 回転式アクチュエータ
TW202431753A (zh) 旋轉機器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant