KR20200029338A

KR20200029338A - 기어모터

Info

Publication number: KR20200029338A
Application number: KR1020190073388A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 다무라; 아키라 야마모토
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2020-03-18
Also published as: CN110890809A; CN110890809B; KR102633278B1; JP7252725B2; JP2020043667A; EP3620686B1; EP3620686A1

Abstract

감속기의 입력축과 모터축을 용이하게 연결할 수 있는 기어모터를 제공한다.
모터(50)와, 감속기(10)를 갖는 기어모터(100)이며, 모터(50)의 모터축(60)과 감속기(10)의 입력축(12)의 사이에 배치되는 연결부재(70)를 갖는다. 모터축(60) 및 입력축(12) 중 적어도 일방의 축은, 축방향으로 관통하는 제1 중공부를 갖는다. 모터축(60) 및 입력축(12)의 타방의 축과 연결부재(70)는, 제1 중공부에 노출되는 볼트(90)에 의하여 연결된다.

Description

기어모터{Gear motor}

본 출원은 2018년 9월 10일에 출원된 일본 특허출원 제2018-168512호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 기어모터에 관한 것이다.

본 출원인은, 특허문헌 1에 있어서, 구동원으로부터 입력되는 회전을 감속시켜 상대기계에 전달하는 감속장치를 개시했다. 특허문헌 1에 기재된 감속장치는 모터측의 모터축을 축방향으로부터 연결 가능하게 구성된 입력축을 갖는다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2014－92183호

특허문헌 1에는, 감속장치의 입력축이 스플라인에 의하여 모터축에 연결되는 것이 기재되어 있다. 그러나, 스플라인에 의한 연결부를 헐거운 끼워맞춤으로 하면, 일방의 축과 타방의 축과의 사이의 간극에 의하여 덜컹거림을 발생시켜, 감속장치의 회전 정밀도가 저하될 우려가 있다. 반대로 스플라인에 의한 연결부를 억지 끼워맞춤으로 하면, 일방의 축을 타방의 축에 압입할 때, 이들 축을 지지하는 베어링에 불필요한 힘이 가해져 그 베어링을 손상시킬 우려가 있다. 따라서, 이들 축을 연결하는 것은 반드시 용이하다고는 할 수 없다. 이들로부터, 본 발명자들은, 감속기의 입력축과 모터축과의 연결을 용이하게 하는 관점에서, 종래기술에는 개량의 여지가 있는 것을 인식했다.

본 발명의 목적은, 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 감속기의 입력축과 모터축을 용이하게 연결할 수 있는 기어모터를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태의 기어모터는, 모터와, 감속기를 갖는 기어모터이며, 모터의 모터축과 감속기의 입력축의 사이에 배치되는 연결부재를 갖는다. 모터축 및 입력축 중 적어도 일방의 축은, 축방향으로 관통하는 제1 중공부(中空部)를 갖는다. 모터축 및 입력축 중 타방의 축과 연결부재는, 제1 중공부에 노출되는 볼트에 의하여 연결된다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나, 본 발명의 구성요소나 표현을 방법, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 의하면, 감속기의 입력축과 모터축을 용이하게 연결할 수 있는 기어모터를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 기어모터를 나타내는 측면단면도이다.
도 2는 도 1의 연결부재의 주변을 확대하여 나타내는 측면단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태의 기어모터의 연결부재의 주변을 나타내는 측면단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태의 기어모터의 연결부재의 주변을 나타내는 측면단면도이다.

이하, 본 발명을 적합한 실시형태에 근거하여 각 도면을 참조하면서 설명한다. 실시형태, 비교예 및 변형예에서는, 동일 또는 동등한 구성요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하여, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서의 부재의 치수는, 이해를 용이하게 하기 위하여 적절히 확대, 축소하여 나타난다. 또, 각 도면에 있어서 실시형태를 설명함에 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.

또, 제1, 제2 등의 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소를 설명하기 위하여 이용되지만, 이 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이용되고, 이 용어에 의하여 구성요소가 한정되는 것은 아니다.

［제1 실시형태]

도 1을 참조하여, 제1 실시형태에 관한 기어모터(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 기어모터(100)를 나타내는 측면단면도이다. 기어모터(100)는, 감속기(10)에 회전을 입력하는 모터(50)와, 입력된 회전을 감속시켜 출력하는 감속기(10)와, 연결부재(70)를 갖는다. 모터(50)는, 감속기(10)에 회전을 출력하기 위한 모터축(60)을 갖는다. 감속기(10)는, 모터(50)로부터의 회전이 입력되는 입력축(12)을 갖는다. 연결부재(70)는, 모터(50)의 모터축(60)과 감속기(10)의 입력축(12)의 사이에 배치된다.

이하, 모터축(60)의 중심축선(La)을 따른 방향을 "축방향"이라고 하고, 중심축선(La)을 중심으로 하는 원의 원주방향, 반경방향을 각각 "둘레방향", "직경방향"이라고 한다. 또, 이하, 편의적으로, 축방향의 일방측(도면 중 우측)을 입력측이라고 하고, 타방측(도면 중 좌측)을 입력반대측이라고 한다.

도 2는, 연결부재(70)의 주변을 확대하여 나타내는 측면단면도이다. 모터축(60) 및 입력축(12) 중 적어도 일방의 축은, 축방향으로 관통하는 제1 중공부를 갖는다. 연결부재(70)는, 일방의 축의 제1 중공부에 연통하는 제2 중공부를 갖고, 타방의 축은, 연결부재(70)의 제2 중공부에 연통하는 제3 중공부를 갖는다. 제1 실시형태에서는, 입력축(12)을 일방의 축으로서 예시하고, 모터축(60)을 타방의 축으로서 예시하고 있다. 본 실시형태에서는, 입력축(12)은, 축방향으로 관통하는 입력축중공부(12b)를 갖고, 모터축(60)은, 축방향으로 관통하는 모터축중공부(60b)를 가지며, 연결부재(70)는, 축방향으로 관통하는 연결중공부(70s)를 갖는다. 제1 실시형태에서는, 입력축중공부(12b)를 제1 중공부로서 예시하고, 모터축중공부(60b)를 제3 중공부로서 예시하며, 연결중공부(70s)를 제2 중공부로서 예시하고 있다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연결부재(70)는, 입력축(12)(일방의 축)의 입력축중공부(12b)(제1 중공부)에 연통하는 연결중공부(70s)(제2 중공부)를 갖고, 모터축(60)(타방의 축)은, 연결부재(70)의 연결중공부(70s)(제2 중공부)에 연통하는 모터축중공부(60b)(제3 중공부)를 갖는다. 이 경우, 각 중공부가, 축방향으로 연통하고 있으므로, 각 중공부에 도시하지 않은 배선 등을 통과시킬 수 있다.

(연결부재)

연결부재(70)를 설명한다. 연결부재(70)는, 모터축(60)과 입력축(12)의 사이에 배치되어, 이들을 연결하기 위한 것이다. 본 실시형태의 연결부재(70)는, 외주면(70a)과 내주면(70b)을 갖는 전체적으로 원형 링상의 부재이다.

연결부재(70)의 입력측의 단부에는, 제1 단부면(70d)이 마련된다. 연결부재(70)의 입력반대측의 단부에는, 제2 단부면(70e)이 마련된다. 제1 단부면(70d)은, 모터축(60)의 입력반대측의 단부면(60d)에 맞닿는다. 제2 단부면(70e)은, 입력축(12)의 입력측의 단부면(12e)에 맞닿는다.

연결부재(70)에는, 모터축(60)과 연결하기 위한 제 1 연결부(70f)가 마련된다. 본 실시형태의 제1 연결부(70f)는, 볼트(90)를 삽통(揷通)하기 위한 볼트구멍이다. 제1 연결부(70f)는, 볼트(90)의 축부(90h)를 수용하는 소경부(70h)와, 볼트(90)의 두부(頭部)(90j)를 수용하는 대경부(70j)를 갖는다. 도 2의 예에서는, 소경부(70h)는 입력측의 제1 단부면(70d)에 개구하고, 대경부(70j)는 입력반대측의 제2 단부면(70e)(후술하는 볼록부(70k)의 단부면)에 개구한다. 소경부(70h)와 대경부(70j)는 공통의 축선을 갖고, 서로 연통하고 있다.

연결부재(70)에는, 입력축(12)과 연결하기 위한 제 2 연결부(70g)가 마련된다. 본 실시형태의 제2 연결부(70g)는, 볼트(92)를 삽통하기 위한 볼트구멍이며, 제1 연결부(70f)보다 직경방향 외측에 배치된다. 제2 연결부(70g)는, 볼트(92)의 축부(92m)를 수용하는 소경부(70m)와, 볼트(92)의 두부(92n)를 수용하는 대경부(70n)를 갖는다. 소경부(70m)와 대경부(70n)는 공통의 축선을 갖고, 서로 연통하고 있다. 도 2의 예에서는, 소경부(70m)는, 입력반대측의 제2 단부면(70e)에 개구하고, 대경부(70n)는 입력측의 제1 단부면(70d)에 개구한다.

모터축(60) 및 입력축(12)의 타방의 축과 연결부재(70)는, 제1 중공부에 노출되는 볼트(90)에 의하여 연결된다. 따라서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 모터축(60)(타방의 축)과 연결부재(70)는, 입력축중공부(12b)에 노출되는 볼트(90)에 의하여 연결된다. 여기에서, "볼트(90)가 입력축중공부(12b)에 노출된다"란, 입력축중공부(12b)의(입력반대측의) 개구부로부터 볼트(90)를 시인할 수 있다는 것이며, 볼트(90)가 입력축중공부(12b)의 내측에 배치될 필요는 없다.

이 경우, 모터축과 입력축을 압입에 의하여 연결하는 경우에 비하여, 이들 축을 지지하는 베어링에 가해지는 힘을 작게 할 수 있으므로, 그 베어링을 손상시킬 가능성을 낮출 수 있다. 볼트(90)의 두부(90j)가 입력축(12)의 중공부(12b)에 노출되어 있기 때문에, 중공부(12b)로부터 나사체결공구를 이용하여, 볼트(90)를 용이하게 회전시킬 수 있다. 이로 인하여, 모터축에 입력축을 용이하게 연결할 수 있다.

본 실시형태의 연결부재(70)는, 모터축(60) 및 입력축(12)과는 별도 부재로 되고, 입력축(12)(일방의 축)과 인롱 끼워맞춤하는 인롱부(70c)를 갖는다. 인롱부(70c)는, 제2 단부면(70e)으로부터 입력반대측에 돌출하는 볼록부(70k)의 외주면에 마련된다. 이 경우, 모터축과 입력축을 헐거운 끼워맞춤으로 연결하는 경우에 비하여, 간극에 의한 덜컹거림이 발생하기 어려워, 감속장치의 회전 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

연결부재(70)는, 모터축(60)(타방의 축)과 인롱 끼워맞춤되어도 되지만, 본 실시형태의 연결부재(70)는, 모터축(60)(타방의 축)과는 인롱 끼워맞춤되지 않는다. 이 경우, 입력축(12)(일방의 축)과 모터축(60)(타방의 축)과의 축심을 조정 가능한 범위를 크게 할 수 있다.

연결부재(70)는, 모터축(60) 및 입력축(12)과는 별도 부재로 되고, 연결부재(70)와 일방의 축을 연결하는 볼트의 두부는, 타방의 축과 겹쳐 있다. 본 실시형태의 연결부재(70)에서는, 연결부재(70)와 입력축(12)(일방의 축)을 연결하는 볼트(92)의 두부(92n)는, 모터축(60)의 축방향에서 보아 모터축(60)(타방의 축)과 겹쳐 있다. 이 경우, 축방향에서 보아 두부(92n)가 이 축과 겹쳐 있지 않고 반경방향 외측에 위치하는 경우에 비하여 연결부재(70)를 소경화할 수 있다. 또, 모터축(60)에 의하여, 볼트(92)의 탈락을 방지할 수 있다.

도 2의 예에서는, 연결부재(70)와 모터축(60)(타방의 축)을 연결하는 볼트(90)의 두부(90j)는, 모터축(60)의 축방향에서 보아 입력축(12)(일방의 축)과는 겹쳐 있지 않고, 입력축중공부(12b)와 겹쳐 있다. 이 경우, 이 중공부를 통하여 나사체결공구에 의하여 두부(92n)를 회전할 수 있다.

연결부재(70)는, 타방의 축을 지지하는 베어링의 축방향 이동을 규제한다. 본 실시형태의 볼트(92)의 두부(92n)는, 축방향에서 보아 모터베어링(62)과 겹쳐 있다. 이로 인하여, 연결부재(70)는, 모터축(60)(타방의 축)을 지지하는 모터베어링(62)의 축방향 이동을 규제한다. 이 경우, 모터베어링(62)의 축방향 이동을 규제하기 위한 특별한 기구를 생략할 수 있거나, 혹은 이 기구를 간략화할 수 있다.

연결부재(70)에 의하여 입력축(12)과 모터축(60)을 연결하는 공정을 설명한다. 입력축(12)의 입력측의 단부면(12e)에는, 복수의 체결구멍(12t)이 둘레방향에 소정의 간격으로 마련된다. 체결구멍(12t)은, 제2 연결부(70g)에 대응하는 위치에 마련되는 탭구멍이다. 연결부재(70)는, 볼트(92)가, 제2 연결부(70g)를 관통하고, 체결구멍(12t)에 나사결합됨으로써, 입력축(12)에 연결된다. 이때, 연결부재(70)의 입력측은 개방되고 장애물이 없기 때문에, 나사체결공구를 이용하여, 볼트(92)를 용이하게 회전시킬 수 있다. 여기에서, 입력축(12)과 연결부재(70)를 연결하는 연결구는, 모터축(60)에 의하여 탈락방지되기 때문에, 볼트에 한정되지 않고, 핀 등의 각종 연결구를 사용할 수 있다. 입력축(12)에 연결된 상태의 연결부재(70)는, 이하와 같이 모터축(60)에 대하여 연결된다.

모터축(60)의 입력반대측의 단부면(60d)에는, 복수의 체결구멍(60t)이 둘레방향에 소정의 간격으로 마련된다. 체결구멍(60t)은, 제1 연결부(70f)에 대응하는 위치에 마련되는 탭구멍이다. 연결부재(70)는, 볼트(90)가, 제1 연결부(70f)를 관통하고, 체결구멍(60t)에 나사결합됨으로써, 모터축(60)에 연결된다. 이때, 볼트(90)의 두부(90j)가 입력축(12)의 중공부(12b)에 노출되어 있기 때문에, 중공부(12b)로부터 나사체결공구를 이용하여, 볼트(90)를 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 먼저 모터축(60) 및 입력축(12)의 일방의 축에 연결부재(70)를 고정하고, 일방의 축에 고정된 상태의 연결부재(70)를 타방의 축에 고정함으로써, 모터축(60)과 입력축(12)을 용이하게 연결할 수 있다.

이하, 모터(50) 및 감속기(10)의 다른 구성을 설명한다.

(모터)

도 1, 도 2를 참조하여, 모터(50)를 더 설명한다. 모터(50)로서는, 감속기(10)에 회전을 출력 가능한 것이면 제한은 없고, 다양한 원리에 근거하는 모터를 이용할 수 있다. 본 실시형태의 모터(50)는, 브러시리스DC모터(AC써보모터라고 칭해지는 경우도 있음)이다. 모터(50)는, 모터축(60)과, 마그넷(56)과, 스테이터코어(58)와, 전기자코일(58c)과, 제1 모터하우징(52)과, 제2 모터하우징(54)을 포함한다. 마그넷(56)은, 모터축(60)의 외주에 고정되는 환상의 자석이다. 마그넷(56)은, 그 외주면에 자극(磁極)이 마련되고, 회전자를 구성한다. 스테이터코어(58)는, 마그넷(56)의 외주면과 자기적 공극을 개재하여 직경방향에 대향하는 복수의 티스를 갖는다. 전기자코일(58c)은, 스테이터코어(58)의 복수의 티스에 감겨서 장착(권장, 卷裝)된다.

제1 모터하우징(52)은, 스테이터코어(58)의 입력반대측의 일부를 에워싸는 환상의 부재이다. 제2 모터하우징(54)은, 스테이터코어(58)의 입력측의 일부를 에워싸는 환상의 부재이다. 모터하우징(52, 54)은, 그 중앙에 모터축(60)을 관통시키기 위한 모터중공부(52b, 54b)를 갖는다. 모터하우징(52, 54)과 모터축(60)의 사이에는, 각각 모터베어링(62)이 마련된다. 본 실시형태의 모터축(60)은, 축방향으로 이간된 2개의 모터베어링(62)에 의하여, 회전 가능하게 지지되어 있다.

모터하우징(52, 54)은, 스테이터코어(58)의 외주를 지지하는 통상의 부분을 갖는다. 스테이터코어(58)는, 모터하우징(52, 54)의 내주에, 예를 들면 접착에 의하여 고정된다. 제1 모터하우징(52)은, 입력반대측으로 개방되는 우산 형상의 컵상부(52c)를 갖는다. 컵상부(52c)는, 감속기(10)의 케이싱(22)의 입력측의 외주면(22h)을 에워싸고, 당해 외주면(22h)과 인롱 끼워맞춤하는 끼워맞춤 원통부(52d)를 갖는다.

컵상부(52c)는, 끼워맞춤 원통부(52d)의 입력반대측의 단부로부터 직경방향 외측으로 튀어 나오는 원판상의 칼라부(52e)를 갖는다. 칼라부(52e)의 입력반대측의 단부면은, 평탄하게 형성되고, 케이싱(22)으로부터 직경방향 외측에 돌출하는 플랜지(22e)의 입력측의 단부면에 맞닿는다. 칼라부(52e)에는 축방향의 관통구멍(52f)이 마련되고, 플랜지(22e)에는 축방향의 관통구멍(22f)이 마련된다. 관통구멍(22f)은 복수 마련되고, 그 중 몇개는 관통구멍(52f)과 서로 연통하며, 도시하지 않은 볼트 등에 의하여 체결된다.

제2 모터하우징(54)은, 스테이터코어(58)의 입력측을 덮는 대략 원형의 부재이다. 제2 모터하우징(54)과 모터축(60)의 사이에는, 오일시일(64)이 마련된다. 모터하우징(52, 54)에는, 각각 축방향으로 관통하는 볼트체결용의 관통구멍(52g, 54g)이 마련된다. 모터하우징(52, 54)은, 관통구멍(52g, 54g)에 삽입된 볼트(94)에 의하여, 서로 연결된다. 볼트(94)는, 관통구멍(52g, 54g)의 일방에 나사결합되어도 되고, 도시하지 않은 너트에 나사결합되어도 된다. 도 1의 예에서는, 볼트(94)는, 관통구멍(54g)에 형성된 탭에 나사결합된다.

모터(50)는, 도시하지 않은 구동장치로부터 구동전력이 공급됨으로써, 공지의 원리에 근거하여 모터축(60)에 회전구동력을 출력한다. 모터(50)는, 연결부재(70)를 통하여 입력축(12)을 회전구동한다.

(감속기)

도 1, 도 2를 참조하여, 감속기(10)를 더 설명한다. 감속기(10)로서는, 입력회전을 감속출력 가능한 것이면 제한은 없고, 다양한 감속기구를 이용할 수 있다. 본 실시형태의 감속기(10)는, 내치기어와 서로 맞물리는 외치기어를 요동시킴으로써, 내치기어 및 외치기어 중 일방의 자전을 발생시켜, 그 발생한 자전성분을 출력부재로부터 피구동부재에 출력하는 편심요동형 감속기이다.

감속기(10)는, 입력축(12)과, 외치기어(14)와, 내치기어(16)와, 캐리어(18, 20)와, 케이싱(22)과, 내핀(40)과, 편심축베어링(30)과, 주베어링(24, 26)을 주로 포함한다.

(입력축)

입력축(12)은, 모터(50)로부터 입력되는 회전동력에 의하여 회전중심선 둘레로 회전된다. 상술한 바와 같이, 입력축(12)의 입력측의 단부면에는, 복수의 체결구멍(12t)이 마련된다. 체결구멍(12t)은, 모터, 기어모터, 엔진 등의 감속기(10)의 전단(前段)에 마련되는 구동장치와의 연결에 이용하기 위한 탭구멍이다. 본 실시형태에서는, 체결구멍(12t)은, 모터(50)의 모터축(60)과 연결되기 위하여 이용된다. 감속기(10)의 다른 사용형태에 있어서는, 체결구멍(12t)은, 모터의 회전을 입력하는 기어나 풀리를 고정하기 위하여 사용된다.

감속기(10)는, 입력축(12)의 회전중심선이 중심축선(La)과 동축선 상에 마련되는 센터크랭크타입이다. 본 실시형태의 입력축(12)은, 외치기어(14)를 요동시키기 위한 복수의 편심부(12a)를 갖는 편심체축이다. 이와 같은 구성의 입력축(12)은, 크랭크축이라고 칭해지는 경우가 있다. 편심부(12a)의 축심은, 입력축(12)의 회전중심선에 대하여 편심되어 있다. 본 실시형태에서는 2개의 편심부(12a)가 마련되고, 인접하는 편심부(12a)의 편심위상은 180° 어긋나 있다.

입력축(12)의 입력측은, 입력축베어링(34)을 통하여 제2 캐리어(20)에 지지된다. 입력축(12)의 입력반대측은, 입력축베어링(34)을 통하여 제1 캐리어(18)에 지지되어 있다. 즉, 입력축(12)은, 제1 캐리어(18) 및 제2 캐리어(20)에 대하여 회전 자유롭게 지지되어 있다. 입력축베어링(34)은, 그 구성에 특별한 제한은 없지만, 이 예에서는, 구상의 전동체를 갖는 볼베어링이다. 입력축베어링(34)에는, 여압을 부여해도 되고, 여압을 부여하지 않아도 된다.

(외치기어)

외치기어(14)는, 복수의 편심부(12a)의 각각에 대응하여 개별적으로 마련된다. 외치기어(14)는, 편심축베어링(30)을 통하여 편심부(12a)의 외주에 요동 가능하게 도입되어 있다. 편심축베어링(30)은, 공지의 베어링기구여도 된다. 본 실시형태의 편심축베어링(30)은, 롤러베어링이다. 외치기어(14)는, 각각 요동하면서 내치기어(16)에 내접하여 서로 맞물린다. 외치기어(14)의 외주에는 파형의 치(齒)가 형성되어 있으며, 이 치가 내치기어(16)와 접촉하면서 이동함으로써, 중심축을 법선으로 하는 면내에서 외치기어(14)를 요동할 수 있도록 되어 있다.

(내핀)

외치기어(14)에는, 그 축심으로부터 오프셋된 위치에 복수(예를 들면 9개)의 내핀구멍(36)이 형성된다. 내핀구멍(36)에는 내핀(40)이 관통하고 있다. 내핀(40)의 외주에는, 원통상의 슬리브(40c)가 배치되어 있다. 슬리브(40c)는, 내핀구멍(36)과의 슬라이딩을 원활하게 하기 위한 슬라이딩촉진체로서 기능한다. 슬리브(40c)의 외경은, 내핀구멍(36)의 내경보다 편심량의 2배에 상당하는만큼 작아져 있다. 슬리브(40c)와 내핀(40)의 사이에는 외치기어(14)의 요동성분을 흡수하기 위한 여유가 되는 간극이 마련됨과 함께, 내핀(40)은, 슬리브(40c)를 통하여 내핀구멍(36)의 일부와 항상 접촉하고 있다. 내핀(40)은, 외치기어(14)의 자전성분과 동기하여 입력축(12)의 축심 둘레를 공전하고, 제1, 제2 캐리어(18, 20)를 입력축(12)의 축심 둘레로 회전시킨다. 내핀(40)은, 제1, 제2 캐리어(18, 20)와 외치기어(14)의 사이의 동력의 전달에 기여하는 핀상부재를 구성하고 있다. 다만, 내핀(40)의 외주에 슬리브(40c)를 마련하는 것은 필수는 아니다.

(내치기어)

내치기어(16)는, 외치기어(14)와 서로 맞물린다. 본 실시형태의 내치기어(16)는, 케이싱(22)에 일체화된 내치기어본체(16a)와, 당해 내치기어본체(16a)에 둘레방향에 간격을 두고 복수 형성된 각 핀홈에 배치된 외핀(17)을 갖고 있다. 외핀(17)은, 내치기어본체(16a)에 회전 자유롭게 지지되는 원주상의 핀부재이다. 외핀(17)은, 내치기어(16)의 내치를 구성하고 있다. 내치기어(16)의 외핀(17)의 수(내치의 수)는, 외치기어(14)의 외치수보다 아주 약간만큼(이 예에서는 1만큼) 많다.

(캐리어)

캐리어(18, 20)는, 외치기어(14)의 축방향측부에 배치된다. 캐리어(18, 20)는 전체적으로 원형형상을 이룬다. 제1 캐리어(18)는, 외치기어(14)의 입력반대측의 측부에 배치되고, 제2 캐리어(20)는, 외치기어(14)의 입력측의 측부에 배치된다. 제1 캐리어(18)는, 제1 주베어링(24)을 통하여 케이싱(22)에 회전 자유롭게 지지된다. 제2 캐리어(20)는, 제2 주베어링(26)을 통하여 케이싱(22)에 회전 자유롭게 지지된다. 제1 캐리어(18)는, 입력축베어링(34)을 통하여 입력축(12)의 입력반대측을 회전 자유롭게 지지한다. 제2 캐리어(20)는, 입력축베어링(34)을 통하여 입력축(12)의 입력측을 회전 자유롭게 지지한다.

캐리어(18, 20)는, 내핀(40)을 통하여 서로 연결된다. 본 실시형태의 내핀(40)은, 제1 캐리어(18)의 입력측으로부터 제2 캐리어(20)를 향하여 축방향으로 연재(延在)한다. 내핀(40)은, 제1 캐리어(18)와 일체로 형성된다. 내핀(40)의 입력측의 단부에는, 입력반대측을 향하여 탭구멍(40d)이 천설(穿設)된다. 제2 캐리어(20)에는, 탭구멍(40d)과 대응하는 위치에 축방향으로 관통하는 탭구멍(20d)이 천설된다. 내핀(40)을 제2 캐리어(20)에 맞닿게 한 상태에서, 볼트(96)를 탭구멍(20d)과 탭구멍(40d)에 나사결합시킴으로써, 캐리어(18, 20)가 연결된다.

제1 캐리어(18)는, 피구동부재(46)에 회전동력을 출력하는 출력부재로서 기능한다. 케이싱(22)은, 기어모터(100)를 지지하기 위한 외부부재에 고정되는 피고정부재로서 기능한다. 본 실시형태에서는, 제1 캐리어(18)의 입력반대측의 단부면에, 입력측을 향하여 탭구멍(18c)이 천설되어 있으며, 도시하지 않은 볼트를 이용하여 피구동부재(46)를 연결할 수 있다.

(주베어링)

제1, 제2 주베어링(24, 26)은, 공지의 각종의 베어링기구여도 된다. 본 실시형태의 주베어링(24, 26)은, 앵귤러볼베어링이다. 주베어링(24, 26)은, 각각 전동체(42) 및 외륜(44)을 갖고 있으며, 내륜은 갖고 있지 않다. 주베어링(24, 26)의 내측의 전동면은 제1, 제2 캐리어(18, 20)에 형성되어 있다. 주베어링(24, 26)에 예압을 가하는 것은 필수는 아니지만, 본 실시형태에서는 예압을 가한다. 제2 주베어링(26)의 입력반대측에 와셔(44s)가 인접하여 배치된다.

(케이싱)

케이싱(22)은, 감속기(10)의 외각(外殼)을 이루는 부재이다. 본 실시형태의 케이싱(22)은, 전체적으로 중공의 통상을 이루고, 그 내주부에는 내치기어(16)가 마련된다. 도 1의 예에서는, 케이싱(22)의 외주부에 플랜지(22e)가 마련된다. 플랜지(22e)는, 케이싱(22)의 외주면으로부터 직경방향 외측에 돌출한다. 플랜지(22e)의 입력측의 단부면은, 평탄하게 형성되고, 모터하우징(52)의 칼라부(52e)의 입력반대측의 단부면에 맞닿는다. 플랜지(22e)에는, 칼라부(52e)의 관통구멍(52f)과 연통하는 관통구멍(22f)이 마련된다. 관통구멍(22f)은, 복수 마련되어도 된다.

(오일시일)

감속기(10)의 간극에는, 필요에 따라 오일시일(48)이 마련된다. 본 실시형태에서는, 입력축(12)과, 캐리어(18, 20)와의 사이, 케이싱(22)과, 캐리어(18, 20)와의 사이에 각각 오일시일(48)이 마련되어 있다.

이상과 같이 구성된 감속기(10)의 동작을 설명한다. 모터(50)로부터 입력축(12)에 회전동력이 전달되면, 입력축(12)의 편심부(12a)가 입력축(12)을 통과하는 회전중심선 둘레로 회전하고, 그 편심부(12a)에 의하여 외치기어(14)가 요동한다. 이때, 외치기어(14)는, 자신의 축심이 입력축(12)의 회전중심선 둘레를 회전하도록 요동한다. 외치기어(14)가 요동하면, 외치기어(14)와 내치기어(16)의 외핀(17)의 서로 맞물림 위치가 순차 어긋난다. 이 결과, 입력축(12)이 일 회전할 때마다, 외치기어(14)의 치수와 내치기어(16)의 외핀(17)의 수와의 차에 상당하는 만큼, 외치기어(14) 및 내치기어(16)의 일방의 자전이 발생한다. 본 실시형태에 있어서는, 외치기어(14)가 자전하고, 제1 캐리어(18)로부터 감속회전이 출력된다. 제1 캐리어(18)가 회전함으로써, 제1 캐리어(18)에 연결된 피구동부재(46)가 회전구동된다.

이상이, 제1 실시형태의 설명이다.

［제2 실시형태]

다음으로, 제2 실시형태에 관한 기어모터(100)의 구성에 대하여 설명한다. 제2 실시형태의 도면 및 설명에서는, 제1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙인다. 제1 실시형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하고, 제1 실시형태와 상이한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다. 도 3은, 제2 실시형태의 기어모터(100)의 연결부재(70)의 주변을 나타내는 측면단면도이며, 도 2에 대응한다. 제2 실시형태는, 제1 실시형태에 대하여, 모터축(60), 입력축(12) 및 연결부재(70)의 형상이 상이하고, 그 외의 구성은 동일하다. 따라서, 중복되는 설명을 생략하고, 주로 상이점을 설명한다.

제2 실시형태에서는, 모터축(60)을 일방의 축으로서 예시하고, 입력축(12)을 타방의 축으로서 예시하며, 모터축중공부(60b)를 제1 중공부로서 예시하고, 입력축중공부(12b)를 제3 중공부로서 예시한다.

또, 중공부의 반경에 있어서, 제1 실시형태에서는, 입력축중공부(12b)는, 모터축중공부(60b)보다 큰 예를 나타냈지만, 제2 실시형태에서는, 모터축중공부(60b)는, 입력축중공부(12b)보다 크다. 또, 제2 실시형태에서는, 볼록부(70k)는 제1 단부면(70d)으로부터 입력측에 돌출하고 있으며, 인롱부(70c)는, 모터축(60)의 모터축중공부(60b)와 인롱 끼워맞춤한다. 또, 제2 실시형태의 제1 연결부(70f)는, 제2 연결부(70g)보다 직경방향 외측에 배치된다. 이와 같이, 본 발명은, 모터축(60)과 입력축(12) 중 어느 쪽을 "일방의 축"이라고 한 경우여도 구성 가능하고, 모터(50)의 모터축(60)과 감속기(10)의 입력축(12)을 연결할 수 있다.

이상의 구성을 갖는 제2 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 동일하게 동작하고, 제1 실시형태와 동일한 작용·효과를 나타낼 수 있다.

［제3 실시형태]

다음으로, 제3 실시형태에 관한 기어모터(100)의 구성에 대하여 설명한다. 제3 실시형태의 도면 및 설명에서는, 제1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙인다. 제1 실시형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하고, 제1 실시형태와 상이한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다. 도 4는, 제3 실시형태의 기어모터(100)의 연결부재(70)의 주변을 나타내는 측면단면도이며, 도 2에 대응한다. 제3 실시형태는, 제1 실시형태에 대하여, 연결부재(70)의 형상이 상이하고, 그 외의 구성은 동일하다. 따라서, 중복되는 설명을 생략하고, 주로 상이점을 설명한다.

제1 실시형태의 설명에서는, 모터축(60) 또는 입력축(12)에 인롱 끼워맞춤하는 인롱부가 연결부재(70)의 입력반대측에 마련되는 예를 나타냈지만, 이와 같은 인롱부는, 연결부재(70)의 입력측에 마련되어도 되고, 연결부재(70)의 입력측 및 입력반대측의 각각에 마련되어도 된다. 제3 실시형태의 연결부재(70)는, 그 입력측 및 입력반대측 각각에, 모터축(60) 또는 입력축(12)에 인롱 끼워맞춤하는 인롱부가 마련된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 실시형태의 연결부재(70)에는, 입력측의 제1 단부면(70d)으로부터 입력측에 돌출하는 볼록부(70p)가 마련된다. 이 예의 볼록부(70p)는, 제1 단부면(70d)의 최내주 부분에 마련된다. 볼록부(70p)의 외주면에, 모터축(60)(타방의 축)의 내주면(60f)과 인롱 끼워맞춤하는 인롱부(70q)가 마련되어 있다. 본 실시형태의 연결부재(70)는, 입력축(12)에 더하여 모터축(60)에도 인롱 끼워맞춤한다. 이로 인하여, 연결부재(70)에 의하여 입력축(12)과 모터축(60)의 축심을 양호한 정밀도로 맞출 수 있다.

다만, 이 구성에서는, 감속기(10)의 케이싱(22)의 외주면(22h)과, 컵상부(52c)의 끼워맞춤 원통부(52d)와의 사이의 끼워맞춤 간극을, 제조 편차를 허용할 수 있는 정도로 크게 하는 것이 바람직하다.

이상의 구성을 갖는 제3 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 동일하게 동작하고, 제1 실시형태와 동일한 작용·효과를 나타낼 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태의 예에 대하여 상세하게 설명했다. 상술한 각 실시형태는, 모두 본 발명을 실시함에 있어서의 구체예를 나타낸 것에 지나지 않는다. 각 실시형태의 내용은, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니고, 청구의 범위에 규정된 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에 있어서, 구성요소의 변경, 추가, 삭제 등의 많은 설계변경이 가능하다. 상술한 각 실시형태에서는, 이와 같은 설계변경이 가능한 내용에 관하여, "실시형태의", "실시형태에서는" 등과 같은 표기를 붙여 설명하고 있지만, 그와 같은 표기가 없는 내용에 설계변경이 허용되지 않는 것은 아니다. 또, 도면의 단면에 넣은 해칭은, 해칭을 넣은 대상의 재질을 한정하는 것은 아니다.

이하, 변형예를 설명한다. 변형예의 도면 및 설명에서는, 각 실시형태와 동일 또는 동등한 구성요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙인다. 각 실시형태와 중복하는 설명을 적절히 생략하고, 각 실시형태와 상이한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다.

제1 실시형태의 설명에서는, 연결부재(70)가, 모터축(60) 및 입력축(12)과는 별도 부재로 되는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 연결부재(70)는, 모터축(60) 및 입력축(12) 중 어느 하나와 일체적으로 형성되어도 된다. 이 경우, 연결부재(70)를 별도로 형성하기 위한 제조공정수나, 연결부재(70)를 연결하기 위한 제조공정수를 삭감할 수 있다. 또, 연결부의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 일례로서 연결부재(70)와 입력축(12)은, 절삭가공 등에 의하여 일체형성되어도 된다.

제1 실시형태의 설명에서는, 연결부재(70)가, 입력축(12)(일방의 축)에 볼트(92)에 의하여 연결되는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 연결부재(70)는, 입력축(12)에 용접 등에 의하여 연결되어도 된다.

제1 실시형태의 설명에서는, 모터축(60), 입력축(12) 및 연결부재(70)가 각각 서로 연통하는 중공부를 갖는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 모터축(60) 및 입력축(12)이 각각 중공부를 갖는 것은 필수는 아니고, 이들 중 어느 하나(타방의 축)는 중공부를 갖지 않아도 된다. 연결부재(70)가 중공부를 갖는 것은 필수는 아니고, 연결부재(70)는 중공부를 갖지 않아도 된다.

제1 실시형태의 설명에서는, 감속기가 이른바 센터크랭크타입의 편심요동형 감속기인 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각종의 감속기구를 채용할 수 있다. 예를 들면, 감속기는, 내치기어의 축심으로부터 오프셋한 위치에 복수의 크랭크축이 배치되는 이른바 배분타입의 편심요동형 감속기여도 된다.

제1 실시형태의 설명에서는, 감속기가 편심요동형 감속기인 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감속기는, 통형의 외치기어를 갖는 휨 맞물림식 감속기(파동감속기라고 칭해지는 경우가 있음)여도 된다. 감속기는, 컵형이나 실크햇형의 휨 맞물림식 감속기여도 된다.

제1 실시형태의 설명에서는, 외치기어(14)를 2매 구비하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 3매 이상의 외치기어(14)를 구비해도 된다. 예를 들면, 입력축에는, 각각 120°씩 위상이 어긋난 3개의 편심부(12m)를 마련하고, 이 3개의 편심부(12m)에 요동되는 3매의 외치기어(14)를 구비해도 된다. 또, 외치기어(14)는 1매여도 된다.

상술의 각 변형예는 상술의 실시형태와 동일한 작용·효과를 나타낸다.

상술한 각 실시형태와 변형예의 임의의 조합도 또 본 발명의 실시형태로서 유용하다. 조합에 의하여 발생하는 새로운 실시형태는, 조합되는 각 실시형태 및 변형예 각각의 효과를 겸비한다.

10·· 감속기
12·· 입력축
14·· 외치기어
16·· 내치기어
18, 20·· 캐리어
24, 26·· 주베어링
50·· 모터
52, 54·· 모터하우징
60·· 모터축
60b·· 모터축중공부
62·· 모터베어링
70·· 연결부재
70c, 70q·· 인롱부
70s·· 연결중공부
90·· 볼트
90j·· 두부
92·· 볼트
92n·· 두부
100·· 기어모터

Claims

모터와, 감속기를 갖는 기어모터로서,
모터의 모터축과 감속기의 입력축의 사이에 배치되는 연결부재를 갖고,
상기 모터축 및 상기 입력축 중 적어도 일방의 축은, 축방향으로 관통하는 제1 중공부를 가지며,
상기 모터축 및 상기 입력축 중 타방의 축과 상기 연결부재는, 상기 제1 중공부에 노출되는 볼트에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제1항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 모터축 및 상기 입력축과 별도 부재로 되고, 상기 일방의 축과 인롱 끼워맞춤하는 인롱부를 갖는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제2항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 타방의 축과는 인롱 끼워맞춤되지 않는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제1항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 일방의 축과 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 일방의 축의 상기 제1 중공부에 연통하는 제2 중공부를 갖고, 상기 타방의 축은, 상기 연결부재의 상기 제2 중공부에 연통하는 제3 중공부를 갖는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 모터축 및 상기 입력축과 별도 부재로 되고, 상기 연결부재와 상기 일방의 축을 연결하는 연결구는, 상기 모터축의 축방향에서 보아 상기 타방의 축과 겹쳐 있는 것을 특징으로 하는 기어모터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결부재는, 상기 타방의 축을 지지하는 베어링의 축방향 이동을 규제하는 것을 특징으로 하는 기어모터.