WO2014051159A1 - 減速機付きモータおよび減速機 - Google Patents

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WO2014051159A1
WO2014051159A1 PCT/JP2013/077006 JP2013077006W WO2014051159A1 WO 2014051159 A1 WO2014051159 A1 WO 2014051159A1 JP 2013077006 W JP2013077006 W JP 2013077006W WO 2014051159 A1 WO2014051159 A1 WO 2014051159A1
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田中　稔
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Tanaka Minoru
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    • F16H57/039—Gearboxes for accommodating worm gears

Definitions

  • the present invention relates to a motor with a speed reducer provided with a motor body provided with a rotating shaft and a speed reducer that decelerates the rotation of the rotating shaft and outputs it from an output shaft.
  • the present invention also relates to a speed reducer that decelerates rotation of a rotating shaft of a motor.
  • a gear case is fixed to the motor body, the rotating shaft of the motor body protrudes inside the gear case, and a pair of worms opposite to each other are arranged in the longitudinal direction on the outer peripheral surface located in the gear case of the rotating shaft. It is formed side by side.
  • a first worm wheel that meshes with one worm and a second worm wheel that meshes with the other worm are arranged on both sides of the rotation axis in the gear case, and rotate coaxially and integrally with each worm wheel.
  • An output gear that meshes with the pinion gear provided in this manner is rotatably accommodated in the gear case.
  • Patent Document 2 discloses a motor with a speed reducer that includes a motor body having a rotating shaft and a speed reducer that decelerates the rotation of the rotating shaft and outputs it from an output shaft, and is fixed to the motor body.
  • a gear case a worm formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft and housed in the gear case, a first worm wheel rotatably housed in the gear case and meshing with the worm, and rotated in the gear case
  • a second worm wheel which is freely accommodated and meshes with the worm
  • a first pinion gear which is provided coaxially with the first worm wheel and rotates together with the first worm wheel, and the second worm wheel
  • a second pinion gear provided coaxially and rotating together with the second worm wheel; an internal gear engaging with the first pinion gear;
  • an outer gear meshing with the second pinion gear, reduction gears with motor is disclosed which is fixed to the output shaft and an output gear rotatable in the gear case.
  • the conventional motor with a reduction gear has a large number of parts and a complicated structure. Furthermore, the conventional motor with a reduction gear has room for improvement by further saving space and weight. Further, in the conventional speed reducer, for example, if the rotational speed is doubled and the torque is halved, the entire gear box vibrates and a considerably loud vibration noise is generated.
  • an object of the present invention is to provide a small motor with a speed reducer that has a simple configuration, has a small number of parts, and saves space and weight.
  • Another subject of this invention is providing the reduction gear which comprises the motor with a reduction gear small and lightweight connected with a motor.
  • the present invention for solving such a problem is a motor body having a rotating shaft, a motor with a speed reducer that decelerates the rotation of the rotating shaft and outputs it from an output shaft, and a gear case fixed to the motor body; A worm gear fixed to the same shaft as the rotary shaft and rotatably accommodated in a bearing formed in the gear case; and a worm wheel meshed with a worm gear gear rotatably accommodated in the worm gear case; and the same shaft as the worm wheel A pinion gear provided on the worm wheel and freely rotating with the worm wheel; and an output gear meshing with the pinion gear; and the output gear is fixed to the output shaft and decelerates the output of the motor.
  • the worm gear is preferably a three-row worm gear having an intermediate gear.
  • the number of teeth of the pinion gear is 5 to 7.
  • the output gear meshing with the pinion gear has a tooth profile curve extending in the tooth tip direction or the tooth root direction of the involute curve, and the meshing rate of the pinion gear and the output gear is 1 It is preferable to set the slip ratio to 20 or less.
  • the worm gear is preferably a worm gear composed of three or four gears having an intermediate gear.
  • the speed reducer-equipped motor of the present invention configured as described above can reduce the number of parts and save space and weight.
  • a reduction gear employing a worm gear composed of one or two gears designed to increase the rotational speed and reduce the torque three or four gears as worm gears, preferably three gears having intermediate gears.
  • a motor with a speed reducer using the speed reducer of the present invention that employs a worm gear composed of gears can greatly improve transmission efficiency and can freely set the rotational speed and torque of the motor. Therefore, for example, the motor with a reduction gear according to the present invention can reduce the rotation speed without reducing the torque of the motor while improving the transmission efficiency, so that vibration and vibration noise can be greatly reduced.
  • the speed reducer of the present invention can be connected to a motor to constitute a small and light motor with a speed reducer with a small number of parts.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a motor with a reduction gear according to the present invention.
  • FIG. 2 is a horizontal sectional view of the motor with a reduction gear of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the motor with a speed reducer decelerates the rotation of the motor body 2 having the rotating shaft 21 and the rotating shaft 21 and outputs it from the output shaft 17A (see FIG. 3).
  • a motor with a reduction gear used as a drive source for a vehicle wiper device, a power window device, a sunroof device, or the like.
  • Such a motor with a speed reducer for example, when configured as a part for an automobile, requires weight reduction (volume reduction), energy efficiency improvement (energy saving), and prevents noise due to vibration and the like. It is demanded.
  • the motor with a speed reducer according to the present invention can output a target torque at a lower speed than the conventional one due to a significant improvement in transmission efficiency. Therefore, vibration and vibration sound can be greatly reduced.
  • the speed reducer 1 fixed and connected to the motor body 2 is housed in a gear case 11 fixed to the motor body 2.
  • the gear case 11 is composed of, for example, two members in the vertical direction (gear case main body 11 ′, lid body 11 ′′) and is fixed by fixing means such as screws 18, 18, 18.
  • the gear case 11 in the motor with a reduction gear of the present invention has a bearing 13 that rotatably supports a worm gear 12 fixed to the same shaft as the rotation shaft 21 of the motor body 2, and A worm wheel 14 that meshes with the worm gear, a pinion gear 15 that is provided on the same axis as the worm wheel 14 and can freely rotate together with the worm wheel 14, and an output gear 16 that meshes with the pinion gear 15 are housed.
  • the motor with a speed reducer of the present invention reduces the rotational force of the rotating shaft 21 of the motor body 2 by the worm wheel 14 and the pinion gear 15 provided on the same shaft via the worm gear 12 fixed to the rotating shaft 21.
  • the output is transmitted to the output gear 16 and output by the output unit 17 connected to the output gear 16.
  • the worm gear 12 is fixed to the rotating shaft 21 of the motor body 2 and the other end is rotatably supported by the bearing 13 in the gear case 11. Therefore, it has a structure advantageous for receiving a radial load generated between the worm gear 12 and the worm wheel 14.
  • this type of worm gear is generally made of metal, but in the present invention, it is also possible to adopt a worm gear made of resin having high lubricity. By adopting the resin-made worm gear 21 having high lubricity as described above, it is possible to further improve the transmission rate.
  • a coreless motor (no iron core motor) may be used as the motor body.
  • a coreless motor is a kind of permanent magnet field commutator motor, which is an outer rotor type motor with a permanent magnet field built into a cup-shaped armature whose windings are hardened only with resin. Since the target time constant is small (suitable for rapid acceleration / deceleration because the inertial mass is small) and the winding inductance is small, the spark during commutation is small and high efficiency can be realized.
  • the motor with a reduction gear with high efficiency can be realized.
  • the number of teeth of the pinion gear 15 provided coaxially with the worm wheel 14 and transmitting the rotational force to the output gear 16 while reducing the rotational force is preferably 5 to 7.
  • the number is preferably 5 or 6.
  • the module can be made large by changing the number of teeth of the pinion gear 15 from five to seven.
  • the tooth profile of the worm wheel 14 provided coaxially with the pinion gear 15 in the present invention can be a conventionally known standard tooth profile. Therefore, it is not necessary to provide a plurality of worm wheels and pinion gears as in the prior art, and the speed reducer 1 in the motor with a speed reducer of the present invention can be constituted by one worm wheel 14 and pinion gear 15.
  • the output gear 16 meshed with the pinion gear 15 and fixed to the output shaft 17A is a gear having a tooth profile curve extending in the tooth tip direction or the tooth root direction of the involute curve, It is preferable in terms of output and noise when the meshing rate of the pinion gear 15 and the output gear is 1.0 or more and the slip rate is 20 or less.
  • the transmission efficiency in the motor with a reduction gear of the present invention described above will be described based on Table 1 below in comparison with a conventional reduction gear.
  • the conventional technique is a reduction gear that employs a worm gear made of a conventional single gear, and the present invention adopts a worm gear made of a triple gear having an intermediate gear, and the pinion gear 15 is used as an intermediate gear.
  • GH means a gear head.
  • * 1 A triple gear is used in the speed reducer of the present invention.
  • H transmission efficiency 1-52.5 / 71.2 0.265 with a friction coefficient of 0.1, improved by about 26% (compared to the previous model)
  • the transmission efficiency of the worm is greatly improved by about 35% in comparison with the conventional friction coefficient of 0.12, and even in the case of the friction coefficient of 0.10, about Improved by 32%
  • the transmission efficiency of GH which is the efficiency when a torque is amplified by connecting a gear head to the motor, can be greatly improved to about 30% compared to the conventional case with a friction coefficient of 0.12, and the friction coefficient of 0.10.
  • the speed reducer of the present invention that employs a worm gear 12 using a triple (or four) gear and outputs from the output shaft 17 of the output gear 16 via the pinion gear 15 that is an intermediate gear.
  • the speed reducer 1 of the present invention is a highly reliable speed reducer that is quiet, highly accurate, and has high transmission efficiency by eliminating errors of individual parts constituting the gear transmission mechanism and increasing accuracy.
  • the gears mesh smoothly and rotate as a whole in a well-balanced manner. As a result, the rotational sound is quiet and vibration is extremely reduced.
  • the speed reducer 1 of the present invention has few tooth pitch errors and accumulated pitch errors, it can be expected that high precision positioning and high rotation precision can be obtained. Further, there is little power loss due to gear meshing errors and wear, high transmission efficiency can be obtained, and the motor body 2 can be downsized.
  • the motor with a speed reducer according to the present invention can be suitably used as a vehicle component that requires, for example, weight reduction, space saving, and energy efficiency improvement (energy saving), medical equipment, and the like. Can be used.
  • this invention is not limited to these embodiment.
  • a motor with a speed reducer has been described, but the speed reducer that is fixed and connected to the motor is also within the scope of the present invention.
  • the worm gear using three-gear gears has been described, but the number of worm gears of the present invention is not limited to three, and for example, four-gear worm gears may be used or depending on the situation. One or two worm gears may be used.
  • the motor with a reduction gear according to the present invention has a small number of parts and can save space and weight.
  • the worm gear is composed of three or four gears, preferably three gears, as compared with a reduction gear employing a worm gear composed of one or two gears designed to increase the rotational speed and reduce the torque.
  • a motor with a speed reducer using the speed reducer of the present invention that employs a worm gear can greatly improve transmission efficiency and can freely set the rotational speed and torque of the motor.
  • the speed reducer 1 of the present invention is a highly reliable speed reducer that is quiet, highly accurate, and has high transmission efficiency by eliminating errors of individual parts constituting the gear transmission mechanism and increasing accuracy.
  • the gears mesh smoothly and rotate as a whole in a well-balanced manner. As a result, the rotational sound is quiet and vibration is extremely reduced. Further, since the speed reducer 1 of the present invention has few tooth pitch errors and accumulated pitch errors, it can be expected that high precision positioning and high rotation precision can be obtained. In addition, there is little power loss due to gear meshing errors and wear, high transmission efficiency can be achieved, and the motor body 2 can be miniaturized.
  • the speed reducer of the present invention is connected to the motor and has a small number of parts. A lightweight motor with a reduction gear can be configured.

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Abstract

構成が簡単で部品点数も少なく軽量化を図った小型の減速機付モータを提供する。　回転軸２１を備えたモータ本体２と回転軸２１の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータは、記モータ本体２に固着されるギヤケース１１と、ギヤケース１１内に形成された軸受け１３に回転軸２１と同一軸に固着されて回転自在とする中間歯車を有する三条の歯車から構成されたウォームギヤ１２と、ギヤケース１１内に回転自在に収容され、ウォームギヤに噛合するウォームホイル１４と、ウォームホイル１４と同一軸上に設けられ、ウォームホイル１４とともにその回転を自在とするピニオンギヤ１５と、ピニオンギヤ１５と噛合する出力ギヤ１６とを備え、出力ギヤ１６は出力軸に固着され、前記モータの出力を減速する。

Description

減速機付きモータおよび減速機
　本発明は、回転軸を備えたモータ本体と回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータに関する。本発明は、またモータの回転軸の回転を減速する減速機に関する。
　従来から、車両用のワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては電動モータが多く用いられている。電動モータの回転を各装置に適応させるためには電動モータの回転を減速する必要があり、そのため、電動モータ本体には減速機が取り付けられ減速機付きモータとして１つのユニットとされている。
　このような減速機付きモータとしては、例えば特許文献１に示されるように、回転軸の回転を２段階に減速して出力軸から出力するようにしたものが知られている。この場合、モータ本体にはギヤケースが固定され、ギヤケースの内部にはモータ本体の回転軸が突出しており、回転軸のギヤケース内に位置する外周面には互いに逆向きの一対のウォームが長手方向に並べて形成されている。また、一方のウォームに噛み合う第１のウォームホイルと他方のウォームに噛み合う第２のウォームホイルとがギヤケース内に回転軸を挟んで両側に配置されるとともに、それぞれのウォームホイルと同軸且つ一体回転するように設けられたピニオンギヤに噛み合う出力ギヤがギヤケース内に回転自在に収容されている。これにより、回転軸の回転は、ウォームからウォームホイル、次いで、ピニオンギヤから出力ギヤへと２段階に減速されて出力軸から出力される。
　また、特許文献２には、回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、前記モータ本体に固定されるギヤケースと、前記回転軸の外周面に形成され、前記ギヤケース内に収容されるウォームと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームに噛み合う第１のウォームホイルと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームに噛み合う第２のウォームホイルと、前記第１のウォームホイルと同軸に設けられ、前記第１のウォームホイルとともに回転する第１のピニオンギヤと、前記第２のウォームホイルと同軸に設けられ、前記第２のウォームホイルとともに回転する第２のピニオンギヤと、前記第１のピニオンギヤと噛み合う内歯ギヤと前記第２のピニオンギヤと噛み合う外歯ギヤとを備え、前記出力軸に固定されて前記ギヤケース内で回転自在の出力ギヤとを有する減速機付きモータが開示されている。
特開２００２−２６２５１５号公報 特開２００７−０８５４１６号公報
　しかしながら、特許文献１に示される減速機付きモータでは、ギヤケースの内部には長手方向に並ぶ一対のウォームとこれらウォームに噛み合う一対のウォームホイルに加えてピニオンギヤと噛み合う出力ギヤが配置されることになるが、出力軸の軸方向から見たとき、最終減速ギヤとなる出力ギヤに対する各ギヤの重なりは小さく、その分、ギヤケースが大きくなって、この減速機付きモータの小型化の妨げとなっていた。
　また、回転軸の外周面に、順ねじ方向のウォームに加えて逆ねじ方向のウォームを形成する必要があるので、回転軸へのウォームの加工は困難であり、この減速機付きモータのコストを高めていた。
　しかしながら、従来の減速機付モータは、部品点数が多く構造が複雑であった。さらに、従来の減速機付モータは、更に省スペース化・軽量化で改善を行う余地があった。
　また、従来の減速機において、例えば、回転数を二倍にして、トルクを半分になるように構成すると、ギヤボックス全体が振動し、かなり大きな振動音が発生してしまう。また、回転数を下げてトルクを上昇させるとギヤボックス等の構成部品を高い強度のものにする必要がある。
　したがって、本発明の課題は、構成が簡単で部品点数も少なく省スペース化および軽量化を図った小型の減速機付モータを提供することである。
　本発明の別の課題は、モータと接続して小型・軽量した減速機付モータを構成する減速機を提供することである。
　このような課題を解決する本発明は、回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータであって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤウォームギヤケース内に回転自在に収容さウォームギヤムギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする。本発明の好ましい実施形態では、前記ウォームギヤが中間歯車を有する三条のウォームギヤであることが好ましい。
　本発明の減速機付モータにおいて、前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることが好ましい。
　また、本発明の減速機付モータにおいて、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることが好ましい。
　本発明ウォームギヤ軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、ウォームギヤホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする。本発明の好ましい実施形態では、前記ウォームギヤが中間歯車を有する三条または四条の歯車から構成されるウォームギヤであることが好ましい。
　このように構成した、本発明の減速機付モータは、部品点数も少なく省スペース、軽量化を図ることが可能となる。特に、回転数を増加させトルクを減少させて設計されていた一条または二条の歯車から構成されたウォームギヤを採用した減速機と比較して、ウォームギヤとして三条または四条、好ましくは中間歯車を有する三条の歯車から構成されたウォームギヤを採用した本発明の減速機を用いた減速機付きモータは、伝達効率を大幅に向上しなおかつモータの回転数およびトルクを自由に設定可能である。そのため、例えば本発明の減速機付きモータは、伝達効率を向上させつつモータのトルクを下げることなく回転数を下げることができるので、振動および振動音を大幅に減少させることができる。
　また、本発明の減速機は、モータと接続して部品点数も少なく小型、軽量の減速機付モータを構成することができる。
図１は本発明の減速機付モータを示す斜視図である。 図２は図１の減速機付モータの水平方向の断面図である。 図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
　本発明の減速機付モータは、図１から図３に示す通り、回転軸２１を備えたモータ本体２と回転軸２１の回転を減速して出力軸１７Ａ（図３参照）から出力する減速機１付モータであり、例えば車両用のワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源として使用される減速機付モータである。
　このような、減速機付モータは、例えば自動車用の部品として構成する場合、軽量化（容積の縮小）、・エネルギ効率の向上（省エネルギ）が要求されるとともに、振動等による騒音を防止することが求められている。そのため、例えば本発明の減速機付きモータは、伝達効率の大幅な向上により、従来に比して低速回転で目的とするトルクを出力可能となる。そのため、振動および振動音を大幅に減少させることができる。
　モータ本体２に固着・接続される減速機１は、モータ本体２に固着されるギヤケース１１内に収納されている。また、ギヤケース１１は、例えば、上下方向２つの部材（ギヤケース本体１１’、蓋体１１”）により構成され螺子１８、１８、１８等の固定手段により固定されている。
　より具体的には、本発明の減速機付モータにおけるギヤケース１１には、モータ本体２の回転軸２１と同一軸に固着されるウォームギヤ１２を回転自在に支持する軸受け１３を有しており、そしてウォームギヤに噛合するウォームホイル１４と、ウォームホイル１４と同一軸上に設けられ、ウォームホイル１４とともにその回転を自在とするピニオンギヤ１５と、ピニオンギヤ１５と噛合する出力ギヤ１６とが収納され、減速機１を構成している。
　すなわち、本発明の減速機付モータは、モータ本体２の回転軸２１の回転力を回転軸２１に固着されたウォームギヤ１２を介して同一軸上に設けられたウォームホイル１４とピニオンギヤ１５で減速して出力ギヤ１６に伝えて出力ギヤ１６に接続された出力部１７により出力する構成となっている。
　本発明の減速機付モータにおいて、ウォームギヤ１２がモータ本体２の回転軸２１と固着され、他端がギヤケース１１内の軸受け１３に回転自在に支持されている。そのため、ウォームギヤ１２とウォームホイル１４との間で発生するラジアル荷重を受けるのに有利な構造を有している。
　従来この種のウォームギヤには金属製のものが一般的であったが、本発明においては潤滑性の高い樹脂製のウォームギヤを採用することも可能である。このように潤滑性の高い樹脂製のウォームギヤ２１を採用することによりさらなる伝達率の向上を図ることが可能である。
　また、モータ本体２の回転軸２１はウォームギヤ１２と別体で構成されているので、細くすることができ、その分モータ本体２も小型化することが可能となり、軽量化・コスト削減が可能となる。
　なお、本発明の好ましい実施形態において、モータ本体としてコアレスモータ（無鉄心電動機）が挙げられる。コアレスモータとは永久磁石界磁形整流子電動機の一種で巻線を樹脂のみで固めたカップ状電機子に永久磁石界磁を内蔵したアウターロータ型電動機であり、電機子の質量が軽く、機械的時定数が小さく（慣性質量が小さいので急加減速に適する）、巻線のインダクタンスが少ないため、整流時の火花が小さく、高効率を実現できる。
　そのため、本発明の減速機付モータにおいてモータ本体としてコアレスモータを採用することにより省スペースで高い効率の減速機付モータが具現化できる。
　また、本発明の減速機付モータにおいて、ウォームホイル１４と同軸上に設けられ出力ギヤ１６に回転力を減速して伝えるピニオンギヤ１５の歯数は、５枚から７枚であることが好ましく、より好ましくは５枚または６枚である。
　このように、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすることにより、モジュールが大きくとることができる。すなわち、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすると、従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上のモジュールとすることが可能となり、またピニオンギヤ１５の歯強度も従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上となる。なお、本発明におけるピニオンギヤ１５と同軸上に設けられるウォームホイル１４の歯形は、従来公知の標準型の歯形であることができる。
　そのため、従来技術のようにウォームホイルとピニオンギヤを複数設ける必要がなく、１つのウォームホイル１４とピニオンギヤ１５により本発明の減速機付モータにおける減速機１を構成することが可能となる。
　したがって、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすることにより、部品点数を少なくして簡単な構成で減速機付モータを構成することが可能となる。
　また、本発明の減速機付モータにおいて、ピニオンギヤ１５と噛合し、出力軸１７Ａに固着された出力ギヤ１６は、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有する歯車であり、ピニオンギヤ１５と前記出力ギヤの噛合率を１．０以上とし、滑り率２０以下とすると出力、騒音上好ましい。
　以上説明した本発明の減速機付きモータにおける伝達効率について従来の減速機と比較して下記の表１に基づいて説明する。
　表１において、従来技とは従来技術の一条歯車からなるウォームギヤを採用した減速機であり、本発明とは、中間歯車を有する三条歯車からなるウォームギヤを採用し、中間ギヤとしてピニオンギヤ１５を介して出力ギヤ１６に出力する図１から図３に示す本発明の減速機１を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお、表１中ＧＨはギヤヘッドを意味する。
＊１　本発明の減速機においては３条歯車を使用
＊２，３　ウォームの伝達効率は、
　摩擦係数０．１において１−５２．５／７７＝０．３２　約３２％改善（従来比）
　摩擦係数０．１２において１−４７．３／７３＝０．３５２　約３５％改善（従来比）
＊４，５　Ｇ．Ｈの伝達効率
　摩擦係数０．１において１−５２．５／７１．２＝０．２６５　約２６％改善（従来比）
　摩擦係数０．１２において１−４７．３／６７．９＝０．３０３　約３０％改善（従来比）
　表１に示す通り、本発明の減速機付きモータにおいて、ウォームの伝達効率は、摩擦係数０．１２において従来と比較して約３５％と大幅に改善され、摩擦係数０．１０の場合でも約３２％改善されていた、
　また、モータにギヤヘッドを接続してトルクを増幅する時の効率であるＧＨの伝達効率は、摩擦係数０．１２において従来と比較して約３０％と大幅に改善でき、摩擦係数０．１０の場合でも約２６％と改善することができる。
　このことは、三条（または四条）歯車を用いたウォームギヤ１２を採用し、中間歯車であるピニオンギヤ１５を介して出力ギヤ１６の出力軸１７から出力する本発明の減速機によってはじめて達成されるものである。
　また、三条（または四条）歯車を用いたウォームギヤ１２を採用し、中間歯車であるピニオンギヤ１５を介して出力ギヤ１６の出力軸１７から出力する本発明の減速機１を備えた減速機付きモータは、モータ本体２の回転軸からの回転数を高効率で出力軸１７Ａに伝達できるので従来の減速機に比して少ない回転数で同一のトルクが得られることとなる。
　例えば、従来の減速機付きモータの場合、回転数を二倍にしトルクを半分にするという設計で試作をすると、ギヤボックス全体からの振動と発生音が大きく軽減が困難であった。この点を改善するために回転数を下げてトルクを上昇させるとギヤボックス等の強度が必要となってしまうという問題が生じてしまう。これに対して、本発明の減速機付きモータでは、三条歯車を備えたウォームギヤ１２を用いて進み角を上げている。従来三条歯車をこの種の減速機に使用するのは困難であったが、所定のピニオンギヤ１５を介することによりトータルの伝達効率の改善を図ったものである。
　そのため、本発明の減速機１は歯車伝達機構を構成する個々の部品の誤差を無くし精度を上げることにより、静寂で、高精度、高伝達効率の信頼性の高い減速機となる。このような本発明の減速機１は、歯車がスムーズに噛み合い、全体としてバランスよく回転する。そのため、回転音が静になり、振動も極めて少なくなる。また、本発明の減速機１は、歯のピッチ誤差、累積ピッチ誤差が少ないため、高精度位置決め、高回転精度が得られることが期待できる。また、歯車のかみ合い誤差や磨耗による動力損失が少なく、高い伝達効率を得られ、モータ本体２の小型化が可能となる。
　そのため、本発明の減速機付きモータは、例えば軽量化・省スペース化およびエネルギ効率の向上（省エネルギ化）を要求される車両用部品として好適に使用することが可能であるとともに、医療機器等への使用が可能となる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
　例えば、実施の形態では、減速機付モータについて説明してきたが、モータに固着・接続する減速機そのものも本発明の範囲内である。
　さらに、実施の形態では、三条の歯車を用いたウォームギヤについて説明したが、本発明のウォームギヤの条数は三条に限定されるものではなく、例えば四条のウォームギヤを用いてもよく、あるいは状況に応じて一条または二条のウォームギヤを用いてもよい。
　本発明の減速機付モータは、部品点数も少なく省スペース、軽量化を図ることが可能となる。特に、回転数を増加させトルクを減少させて設計されていた一条または二条の歯車から構成されたウォームギヤを採用した減速機と比較して、ウォームギヤとして三条または四条、好ましくは三条の歯車から構成されたウォームギヤを採用した本発明の減速機を用いた減速機付きモータは、伝達効率を大幅に向上しなおかつモータの回転数およびトルクを自由に設定可能である。すなわち、本発明の減速機１は歯車伝達機構を構成する個々の部品の誤差を無くし精度を上げることにより、静寂で、高精度、高伝達効率の信頼性の高い減速機となる。このような本発明の減速機１は、歯車がスムーズに噛み合い、全体としてバランスよく回転する。そのため、回転音が静になり、振動も極めて少なくなる。また、本発明の減速機１は、歯のピッチ誤差、累積ピッチ誤差が少ないため、高精度位置決め、高回転精度が得られることが期待できる。また、歯車のかみ合い誤差や磨耗による動力損失が少なく、高い伝達効率を得られ、モータ本体２の小型化が可能となる
　また、本発明の減速機は、モータと接続して部品点数も少なく小型、軽量の減速機付モータを構成することができる。
　１　　　減速機
　２　　　モータ
　１１　　ギヤケース
　１２　　ウォームギヤ
　１３　　軸受け
　１４　　ウォームホイル
　１５　　ピニオンギヤ
　１６　　出力ギヤ
　１７　　出力部
　１７Ａ　出力軸
　１８　　螺子
　２１　　回転軸

Claims (10)

  1. 　回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータであって、
    　前記モータ本体に固着されるギヤケースと、
    　このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とする中間歯車を有する三条または四条の歯車から構成されたウォームギヤと、
    　前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、
    　前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、
    　前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、
    　前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機付モータ。
  2. 　前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることを特徴とする、請求項１記載の減速機付モータ。
  3. 　前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることを特徴とする、請求項１に記載の減速機付モータ。
  4. 　前記モータ本体は、コアレスモータであることを特徴とする請求項１に記載の減速機付モータ。
  5. 　前記ウォームギヤが摩擦係数の少ない樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の減速機付モータ。
  6. 　回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とする中間歯車を有する三条または四条の歯車から構成されたウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機。
  7. 　前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることを特徴とする、請求項６に記載の減速機。
  8. 　前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることを特徴とする、請求項６に記載の減速機。
  9. 　回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータであって、
    　前記モータ本体に固着されるギヤケースと、
    　このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とする一条または二条の歯車から構成されたウォームギヤと、
    　前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、
    　前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、
    　前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、
    　前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機付モータ。
  10. 　回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とする一条または二条の歯車から構成されたウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機。
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