WO2016104559A1 - 減速装置、ギアドモータ、及び電子機器 - Google Patents

減速装置、ギアドモータ、及び電子機器 Download PDF

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WO2016104559A1
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recess
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gear
output shaft
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信二 小池
田部 一夫
Original Assignee
日本電産コパル株式会社
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/06Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a reduction gear including a planetary gear mechanism.
  • a geared motor is sometimes used as a small precision motor used in electronic equipment, gaming equipment, and the like.
  • Some of these geared motors employ a planetary gear mechanism as a reduction gear, and the planetary gear mechanism makes it possible to obtain a large reduction ratio and a large output torque on the output shaft.
  • a geared motor provided with such a planetary gear mechanism there are techniques as described in Patent Documents 1 to 3, for example.
  • each gear may be formed of resin.
  • Gears made of resin also called resin gears
  • the resin gear formed in this way has a gate remaining when it is cut off.
  • a gate limits the downsizing of the planetary gear mechanism, which in turn reduces the size of the geared motor including the planetary gear mechanism. In some cases, there was a problem.
  • One embodiment of the present invention provides: A speed reduction device that decelerates the power from the input shaft (motor shaft 11) and transmits it to the output shaft (52), A pinion gear (13) for receiving power from the input shaft; A first planetary gear (20a to 20c) provided to mesh with the pinion gear and having a recess formed in the shaft center; A first carrier input shaft (31) provided coaxially with the first planetary gear so as to be rotatably coupled to the concave portion of the first planetary gear, and transmitting power to the output shaft side.
  • the first carrier input shaft (31) has a recess at a position facing the recess of the first planetary gear
  • the reduction gear device is characterized in that a gate (21a to 21c) is formed in the concave portion of the first planetary gear at a position covered by the concave portion of the first carrier input shaft.
  • the reduction gear having the above-described configuration, it is possible to prevent an increase in the size of the device due to the gate, and it is possible to configure a reduction gear with a smaller size.
  • the first carrier (30) has a sun gear (32) and a first carrier output shaft (33) on the same axis as the pinion gear, A second planetary gear (20d-20e) provided to mesh with the sun gear; A second carrier (41) including a second carrier input shaft (41) provided coaxially with the second planetary gear so as to be rotatably coupled to the second planetary gear, and transmitting power to the output shaft side. 40), and The second carrier (40) is opposed to a first recess (45) provided to be rotatably coupled to the first carrier output shaft (33) and an end of the first carrier output shaft. A second recess (46) provided in the At the end of the first carrier output shaft, a gate (34) is formed at a position covered by the second recess (46) of the second carrier.
  • the medium supply device having the above configuration, it is possible to further prevent an increase in the size of the device due to the gate, and thus it is possible to configure a further reduced speed reduction device.
  • a geared motor (1) comprising: the speed reduction device described above; and a motor having the input shaft.
  • the geared motor configured as described above can provide a geared motor that is more compact.
  • a housing (5) coupled to one end of the geared motor;
  • An electronic device (smart phone 2), comprising: a movable portion (4) coupled to the other end of the geared motor and rotating and moving relative to the housing portion (5).
  • the electronic device having the above-described configuration it is possible to provide a miniaturized electronic device by employing a small geared motor.
  • the geared motor is small, it is possible to increase the degree of freedom in designing electronic devices.
  • the disassembled perspective view of a geared motor The disassembled perspective view of a geared motor. Sectional drawing of a geared motor. The external view of the smart phone containing a geared motor.
  • the geared motor of this embodiment is characterized by the position of the gate in the planetary gear and the carrier formed of resin.
  • a small reduction gear including a planetary gear can be configured, and as a result, a small geared motor can be configured.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the geared motor 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the geared motor 1.
  • the geared motor 1 of the present embodiment is such that the power generated by the motor 10 is transmitted from the motor shaft 11 to the output shaft 52 of the output stage carrier 50 via the reduction gear. It is configured. With this configuration, the output shaft 52 of the geared motor rotates at a predetermined reduction ratio according to the rotation of the motor shaft 11.
  • the position of the gate which is a characteristic part of the present invention, will be described.
  • the motor 10 is a generally used stepping motor or the like, and the motor shaft 11 rotates by application of a voltage.
  • the motor 10 is supported by the flange 12 and the gear case 60.
  • the gear case 60 houses a planetary gear mechanism that is downstream of the motor 10 (upper side in FIG. 2).
  • the planetary gear mechanism functions as a reduction gear.
  • the motor shaft 11 is rotatably coupled to a recess 35 provided in the carrier 30.
  • a pinion gear 13 is fixed near the tip of the motor shaft 11.
  • the pinion gear 13 is engaged with three planetary gears 20a, 20b, and 20c, and functions as a first-stage planetary gear mechanism.
  • Each planetary gear 20a to 20c meshes with an internal gear 61 formed on the inner wall surface of the gear case 60 and is rotatably attached to the carrier input shaft 31. More specifically, the planetary gears 20a to 20c are formed with a recess in the shaft center, and the carrier input shaft 31 is rotatably coupled to the recess. Each of the planetary gears 20a to 20c is made of resin, and the gates 21a to 21c, which are remnants of molding, remain. These gates 21a to 21c are arranged so as to be covered with recesses formed in the carrier input shaft 31, respectively.
  • the carrier input shaft 31 is provided coaxially with each of the planetary gears 20a to 20c, and a recess is formed at a position including the axial center of the end portion. As described above, the recess is formed so as to cover the gates 21a to 21c of the planetary gears 20a to 20c, and the action of the recess avoids an increase in the thickness of the planetary gear mechanism caused by the gate. .
  • a sun gear 32, a carrier output shaft 33, and a gate 34 are formed at the subsequent stage of the carrier input shaft 31 (upper side in FIG. 2). These carrier input shaft 31, sun gear 32, carrier output shaft 33, and A configuration including the gate 34 is referred to as a carrier 30.
  • the carrier input shaft 31 revolves due to the rotation and revolution of the planetary gears 20a to 20c, the sun gear 32 formed integrally with the carrier input shaft 31 and the carrier output shaft 33 rotate in synchronization therewith.
  • the carrier is also made of resin, like the planetary gear.
  • a recess 35 is formed in the carrier 30 at a position including its axis, and the motor shaft 11 is rotatably coupled to the recess 35.
  • ⁇ Sun gear 32> The sun gear 32 meshes with the three planetary gears 20d to 20f and functions as a second stage planetary gear mechanism.
  • Each of the planetary gears 20 d to 20 f meshes with an internal gear 61 formed on the inner wall surface of the gear case 60 and is rotatably attached to the carrier input shaft 41. More specifically, similarly to the relationship between the planetary gears 20a to 20c and the carrier input shaft 31, the planetary gears 20d to 20f are formed with recesses in the center, and the carrier input shaft 41 is formed in the recesses. It is configured to couple freely.
  • Each of the planetary gears 20d to 20f is made of resin, and gates 21d to 21f, which are remnants at the time of molding, remain. These gates 21d to 21f are arranged so as to be covered with recesses formed in the carrier input shaft 41, respectively.
  • the carrier input shaft 41 is provided coaxially with each of the planetary gears 20d to 20f, and a recess is formed at a position including the axial center of the end portion. As described above, the recess is formed so as to cover the gates 21d to 21f of the planetary gears 20d to 20f, and the action of the recess avoids an increase in the thickness of the planetary gear mechanism due to the gate. .
  • the carrier output shaft 33 is provided on the same axis as the motor shaft 11, and a gate 34 which is a remnant at the time of molding remains at the end thereof.
  • the carrier output shaft 33 is rotatably coupled to a first recess 45 formed at a position including the axis of the carrier 40.
  • the gate 34 is disposed so as to be covered with the second recess 46 formed in the carrier 40.
  • the carrier input shaft 41 revolves due to the rotation and revolution of the planetary gears 20d to 20f
  • the sun gear 42 formed integrally with the carrier input shaft 41 and the carrier output shaft 43 rotate in synchronization therewith.
  • the carrier 40 is formed with a first recess 45 and a second recess 46 at a position including its axis.
  • the carrier output shaft 33 is rotatably coupled to the first recess 45, and the second recess 46 is
  • the gate 34 is disposed so as to cover it.
  • ⁇ Sun gear 42> The sun gear 42 meshes with the three planetary gears 20g to 20i, and functions as a third-stage planetary gear mechanism.
  • Each planetary gear 20g to 20i meshes with an internal gear 61 formed on the inner wall surface of the gear case 60, and is rotatably attached to the carrier input shaft 51. More specifically, similar to the relationship between the planetary gears 20a to 20c and the carrier input shaft 31, the planetary gears 20g to 20i are formed with recesses in the shaft center, and the carrier input shaft 51 is formed in the recesses. It is configured to couple freely.
  • Each of the planetary gears 20g to 20i is formed of a resin, and gates 21g to 21i that are remnants at the time of molding remain. These gates 21g to 21i are arranged so as to be covered by the recesses formed in the carrier input shaft 51, respectively.
  • the carrier input shaft 51 is provided coaxially with each of the planetary gears 20g to 20i, and a recess is formed at a position including the axial center of the end portion. As described above, the recess is formed so as to cover the gates 21g to 21i of the planetary gears 20g to 20i, and the action of the recess avoids an increase in the thickness of the planetary gear mechanism due to the gate. .
  • the carrier output shaft 43 is provided on the same axis as the motor shaft 11, and a gate 44 which is a remnant at the time of molding remains at an end portion thereof.
  • the carrier output shaft 43 is inserted with a gap into a recess 53 formed at a position including the axis of the output stage carrier 50.
  • the gate 44 is disposed so as to be covered with a recess 53 formed in the output stage carrier 50.
  • An output shaft 52 is formed at the rear stage of the carrier input shaft 51 (upper side in FIG. 2).
  • a configuration including the carrier input shaft 51 and the output shaft 52 is referred to as an output stage carrier 50.
  • the output stage carrier 50 has a recess 53 at a position including its axis. The recess 53 is formed so as to cover the carrier output shaft 43 and the gate 44 of the carrier 40.
  • the gear case 60 is disposed so as to cover the entire planetary gear mechanism that functions as a reduction gear, and includes an internal gear 61 that meshes with the planetary gears 20a to 20i.
  • the washer 62 is arranged to hold the output shaft 52 rotatably.
  • the planetary gear mechanism that can reduce the rotational power generated by the motor 10 at a desired reduction ratio and output the rotational power from the output shaft 52 as the rotational power can be reduced in size.
  • the geared motor configured as described above is characterized by the position of the gate of the reduction gear configured by the planetary gear mechanism. That is, the gates 21a to 21i remain in the planetary gears 20a to 20i formed of resin, but the gates are formed by the concave portions of the carrier input shafts 31, 41 and 51 formed so as to cover the gates 21a to 21i. An increase in size (thickness) due to 21a to 21i is avoided.
  • the carriers 30 and 40 made of resin have gates 34 and 44 remaining at the ends of the carrier output shafts 33 and 43.
  • the gates 34 and 44 are formed so as to cover the gates 34 and 44, respectively.
  • the increase in size (thickness) due to the gates 34 and 44 is avoided by the two recesses 46 and the recesses 53.
  • FIG. 3 is a diagram showing a smartphone 2 including the geared motor 1 described above.
  • the smartphone 2 includes a geared motor 1, a camera unit 3, a movable unit 4, and a housing unit 5.
  • the end part including the motor 10 of the geared motor 1 is fixed to the movable part 4.
  • the output shaft 52 of the geared motor 1 is fixed to the housing unit 5.
  • the geared motor 1 of the above embodiment has a configuration including two carriers (30 and 40), but the number of carriers can be arbitrarily changed to a number of 0 or more. That is, in the minimum configuration, the geared motor 1 does not include a carrier but includes a pinion gear 13, a planetary gear, and an output stage carrier.
  • the geared motor 1 may further include a torque limiter or the like.
  • the planetary gear and the carrier included in the geared motor 1 are not necessarily formed of resin, and may be formed of other materials in which a gate is formed at the time of molding.
  • the present invention is suitably used for a geared motor including a planetary gear mechanism formed of a resin or the like, and an electronic device including the geared motor.

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Abstract

入力軸(11)からの動力を減速して出力軸(52)に伝達する減速装置であって、前記入力軸(11)からの動力を受け取るピニオン歯車(13)と、前記ピニオン歯車(13)と噛合するよう設けられ、軸心に凹部が形成された第1遊星歯車(20a~20c)と、前記第1遊星歯車(20a~20c)の凹部と回転自在に結合されるよう、前記第1遊星歯車(20a~20c)と同軸線上に設けられた第1キャリア入力軸(31)を含み、動力を前記出力軸(52)側に伝達する第1キャリア(30)と、を備え、前記第1キャリア入力軸(31)は、前記第1遊星歯車(20a~20c)の前記凹部と対向する位置に凹部を有しており、前記第1遊星歯車(20a~20c)の前記凹部には、前記第1キャリア入力軸(31)の前記凹部により覆われる位置にゲート(21a~21c)が形成されていることを特徴とする減速装置。

Description

減速装置、ギアドモータ、及び電子機器
 本発明の一態様は、遊星歯車機構を含む減速装置などに関する。
 従来から、電子機器及び遊技機器などで用いられる小型の精密モータとして、ギアドモータが利用されることがある。このようなギアドモータには、減速装置として遊星歯車機構を採用するものがあり、遊星歯車機構によって、出力軸では大きな減速比と大きな出力トルクとを得ることが可能となる。このような遊星歯車機構を備えるギアドモータとして、例えば特許文献1~特許文献3に記載のような技術がある。
特開平6-200988号公報 特開2004-60865号公報 特開2004-92758号公報
 ところで、上記のようなギアドモータに含まれる遊星歯車機構では、各ギア(歯車)が樹脂で形成されることがある。樹脂で形成されたギア(樹脂ギアとも呼ばれる)は、金型に樹脂を流し込み、樹脂が固化した後に金型から取り出す射出成形方式が安価であるため広く採用されている。このようにして成形された樹脂ギアは、切り離しの際にゲートが残ってしまうが、このようなゲートにより、遊星歯車機構の小型化に制限が生じ、ひいては、遊星歯車機構を含むギアドモータの小型化の際に課題となることがあった。
 本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
 本発明の一態様は、
 入力軸(モータ軸11)からの動力を減速して出力軸(52)に伝達する減速装置であって、
 前記入力軸からの動力を受け取るピニオン歯車(13)と、
 前記ピニオン歯車と噛合するよう設けられ、軸心に凹部が形成された第1遊星歯車(20a~20c)と、
 前記第1遊星歯車の凹部と回転自在に結合されるよう、前記第1遊星歯車と同軸線上に設けられた第1キャリア入力軸(31)を含み、動力を前記出力軸側に伝達する第1キャリア(30)と、を備え、
 前記第1キャリア入力軸(31)は、前記第1遊星歯車の前記凹部と対向する位置に凹部を有しており、
 前記第1遊星歯車の前記凹部には、前記第1キャリア入力軸の前記凹部により覆われる位置にゲート(21a~21c)が形成されている
 ことを特徴とする減速装置である。
 上記構成の減速装置によれば、ゲートに起因する装置の大型化を防止することができ、より小型化された減速装置を構成することができる。
 また、本発明の別の態様では、上記減速装置において、
 前記第1キャリア(30)は、前記ピニオン歯車と同軸線上に、太陽歯車(32)及び第1キャリア出力軸(33)を有し、
 前記太陽歯車と噛合するよう設けられた第2遊星歯車(20d~20e)と、
 前記第2遊星歯車と回転自在に結合されるよう、前記第2遊星歯車と同軸線上に設けられた第2キャリア入力軸(41)を含み、動力を前記出力軸側に伝達する第2キャリア(40)と、をさらに備え、
 前記第2キャリア(40)は、前記第1キャリア出力軸(33)と回転自在に結合されるよう設けられた第1凹部(45)と、前記第1キャリア出力軸の端部に対向する位置に設けられた第2凹部(46)とを有しており、
 前記第1キャリア出力軸の端部には、前記第2キャリアの前記第2凹部(46)により覆われる位置にゲート(34)が形成されている
 ことを特徴とする。
 上記構成の媒体供給装置によれば、ゲートに起因する装置の大型化をさらに防止することができ、これによってさらに小型化された減速装置を構成することができる。
 また、本発明の別の態様は、
 上記の減速装置と、前記入力軸を有するモータと、を備えることを特徴とするギアドモータ(1)である。
 上記構成のギアドモータによれば、より小型化されたギアドモータを提供することができる。
 また、本発明の別の態様は、
 上記のギアドモータの一端に結合された筐体部(5)と、
 前記ギアドモータに他端に結合され、前記筐体部(5)との間で相対的に回転移動する可動部(4)と、を備える
 ことを特徴とする電子機器(スマートフォン2)である。
 上記構成の電子機器によれば、小型のギアドモータを採用することにより、小型化された電子機器を提供することができる。また、ギアドモータが小型であるため、電子機器のデザインの自由度を高めることが可能となる。
ギアドモータの分解斜視図。 ギアドモータの断面図。 ギアドモータを含むスマートフォンの外観図。
 本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
 1.実施形態
 2.ギアドモータの特徴
 3.適用例
 4.補足事項
 <1.実施形態>
 まず、本発明の実施形態について説明する。本実施形態のギアドモータは、樹脂で形成された遊星歯車及びキャリアにおけるゲートの位置に特徴がある。これによって、遊星歯車を含む小型の減速装置を構成することが可能となり、ひいては小型のギアドモータを構成することができる。
 図1は、ギアドモータ1の分解斜視図である。図2は、ギアドモータ1の断面図である。図1及び図2に示されるように、本実施形態のギアドモータ1は、モータ10で発生された動力が、モータ軸11から減速装置を介して出力段キャリア50の出力軸52に伝達されるよう構成されている。この構成により、ギアドモータの出力軸52は、モータ軸11の回転に応じて、所定の減速比で回転する。以下、各部の構成について説明した後、本発明の特徴部分であるゲートの位置について説明する。
  <モータ10、モータ軸11、フランジ12>
 モータ10は、一般的によく用いられるステッピングモータなどであり、電圧の印加によりモータ軸11が回転する。モータ10は、フランジ12及びギアケース60により支持される。ギアケース60には、モータ10より後段(図2の上方)の遊星歯車機構が収納される。本実施形態のギアドモータ1において、遊星歯車機構は減速装置として機能する。また、モータ軸11は、キャリア30に設けられた凹部35に、回転自在に結合される。
  <ピニオン歯車13>
 モータ軸11の先端部近傍には、ピニオン歯車13が固定される。ピニオン歯車13は、3個の遊星歯車20a、20b及び20cが噛合しており、第1段目の遊星歯車機構として機能する。
  <遊星歯車20a~20c、ゲート21a~21c>
 各遊星歯車20a~20cは、ギアケース60の内壁面に形成された内歯歯車61に噛合すると共に、キャリア入力軸31に回転自在に取り付けられる。より具体的には、遊星歯車20a~20cには軸心に凹部が形成されており、この凹部にキャリア入力軸31が回転自在に結合するよう構成される。また、各遊星歯車20a~20cは樹脂で形成されており、成形時の名残であるゲート21a~21cがそれぞれ残っている。これらのゲート21a~21cは、それぞれキャリア入力軸31に形成された凹部に覆われるよう配置されている。
  <キャリア入力軸31>
 キャリア入力軸31は、遊星歯車20a~20cのそれぞれと同軸線上に設けられ、その端部の軸心を含む位置に凹部が形成される。上記のように、この凹部は、遊星歯車20a~20cのゲート21a~21cを覆うように形成されており、この凹部の作用によって、ゲートに起因する遊星歯車機構の厚みの増大を回避している。
  <キャリア30>
 キャリア入力軸31の後段(図2の上方)には、太陽歯車32、キャリア出力軸33、及びゲート34が形成されており、これらのキャリア入力軸31、太陽歯車32、キャリア出力軸33、及びゲート34を含む構成をキャリア30と呼ぶ。遊星歯車20a~20cの回転及び公転によりキャリア入力軸31が公転すると、キャリア入力軸31と一体的に形成された太陽歯車32、及びキャリア出力軸33がこれに同期して回転する。なお、キャリアも遊星歯車と同様、樹脂で形成されている。キャリア30には、その軸心を含む位置に凹部35が形成されており、この凹部35にはモータ軸11が回転自在に結合されている。
  <太陽歯車32>
 太陽歯車32は、3個の遊星歯車20d~20fと噛合しており、第2段目の遊星歯車機構として機能する。
  <遊星歯車20d~20f、ゲート21d~21f>
 各遊星歯車20d~20fは、ギアケース60の内壁面に形成された内歯歯車61に噛合すると共に、キャリア入力軸41に回転自在に取り付けられる。より具体的には、上記の遊星歯車20a~20cとキャリア入力軸31との関係と同様に、遊星歯車20d~20fには軸心に凹部が形成されており、この凹部にキャリア入力軸41が回転自在に結合するよう構成される。各遊星歯車20d~20fは樹脂で形成されており、成形時の名残であるゲート21d~21fがそれぞれ残っている。これらのゲート21d~21fは、それぞれキャリア入力軸41に形成された凹部に覆われるよう配置されている。
  <キャリア入力軸41>
 キャリア入力軸41は、遊星歯車20d~20fのそれぞれと同軸線上に設けられ、その端部の軸心を含む位置に凹部が形成される。上記のように、この凹部は、遊星歯車20d~20fのゲート21d~21fを覆うように形成されており、この凹部の作用によって、ゲートに起因する遊星歯車機構の厚みの増大を回避している。
  <キャリア出力軸33、ゲート34>
 キャリア出力軸33は、モータ軸11と同軸線上に設けられ、その端部には、成形時の名残であるゲート34が残っている。キャリア出力軸33は、キャリア40の軸心を含む位置に形成された第1凹部45に回転自在に結合されている。ゲート34は、キャリア40に形成された第2凹部46に覆われるように配置されている。
  <キャリア40>
 キャリア入力軸41の後段(図2の上方)には、太陽歯車42、キャリア出力軸43、及びゲート44が形成されており、これらのキャリア入力軸41、太陽歯車42、キャリア出力軸43、及びゲート44を含む構成をキャリア40と呼ぶ。遊星歯車20d~20fの回転及び公転によりキャリア入力軸41が公転すると、キャリア入力軸41と一体的に形成された太陽歯車42、及びキャリア出力軸43がこれに同期して回転する。キャリア40には、その軸心を含む位置に第1凹部45及び第2凹部46が形成されており、この第1凹部45にはキャリア出力軸33が回転自在に結合され、第2凹部46はゲート34を覆うよう配置されている。
  <太陽歯車42>
 太陽歯車42は、3個の遊星歯車20g~20iと噛合しており、第3段目の遊星歯車機構として機能する。
  <遊星歯車20g~20i、ゲート21g~21i>
 各遊星歯車20g~20iは、ギアケース60の内壁面に形成された内歯歯車61に噛合すると共に、キャリア入力軸51に回転自在に取り付けられる。より具体的には、上記の遊星歯車20a~20cとキャリア入力軸31との関係と同様に、遊星歯車20g~20iには軸心に凹部が形成されており、この凹部にキャリア入力軸51が回転自在に結合するよう構成される。各遊星歯車20g~20iは樹脂で形成されており、成形時の名残であるゲート21g~21iがそれぞれ残っている。これらのゲート21g~21iは、それぞれキャリア入力軸51に形成された凹部に覆われるよう配置されている。
  <キャリア入力軸51>
 キャリア入力軸51は、遊星歯車20g~20iのそれぞれと同軸線上に設けられ、その端部の軸心を含む位置に凹部が形成される。上記のように、この凹部は、遊星歯車20g~20iのゲート21g~21iを覆うように形成されており、この凹部の作用によって、ゲートに起因する遊星歯車機構の厚みの増大を回避している。
  <キャリア出力軸43、ゲート44>
 キャリア出力軸43は、モータ軸11と同軸線上に設けられ、その端部には、成形時の名残であるゲート44が残っている。キャリア出力軸43は、出力段キャリア50の軸心を含む位置に形成された凹部53に隙間をもって挿入されている。ゲート44は、出力段キャリア50に形成された凹部53に覆われるように配置されている。
  <出力段キャリア50>
 キャリア入力軸51の後段(図2の上方)には、出力軸52が形成されており、これらのキャリア入力軸51及び出力軸52を含む構成を出力段キャリア50と呼ぶ。遊星歯車20g~20iの回転及び公転によりキャリア入力軸51が公転すると、キャリア入力軸51と一体的に形成された出力軸52がこれに同期して回転する。出力段キャリア50には、その軸心を含む位置に凹部53が形成されている。この凹部53は、キャリア40のキャリア出力軸43及びゲート44を覆うよう形成されている。
  <ギアケース60>
 ギアケース60は、減速装置として機能する遊星歯車機構の全体を覆うよう配置され、遊星歯車20a~20iと噛合する内歯歯車61を備える。
  <ワッシャ62>
 ワッシャ62は、出力軸52を回転自在に保持するよう配置される。
 上記のような構成によれば、モータ10で発生された回転動力を所望の減速比で減速して出力軸52から回転動力として出力することが可能な遊星歯車機構を小型化することができる。
 <2.ギアドモータの特徴>
 上記のような構成のギアドモータは、遊星歯車機構により構成される減速装置のゲートの位置に特徴がある。すなわち、樹脂で形成された遊星歯車20a~20iにはゲート21a~21iが残っているが、これらのゲート21a~21iを覆うように形成されたキャリア入力軸31、41及び51の凹部により、ゲート21a~21iに起因するサイズ(厚み)の増大を回避している。また、同じく樹脂で形成されたキャリア30及び40には、キャリア出力軸33及び43の端部にゲート34及び44が残っているが、これらのゲート34及び44を覆うようにそれぞれ形成された第2凹部46及び凹部53により、ゲート34及び44に起因するサイズ(厚み)の増大を回避している。
 <3.適用例>
 図3は、上記のギアドモータ1を含むスマートフォン2を示す図である。スマートフォン2は、ギアドモータ1、カメラ部3、可動部4、及び筐体部5を含む。
 ギアドモータ1のモータ10を含む端部は、可動部4に固定される。一方、ギアドモータ1の出力軸52は、筐体部5に固定される。これにより、モータ10に電圧が印加されてモータ10が回転すると、その動力は出力軸52に伝達され、可動部4と筐体部5との間で相対的な回転移動が発生する。これによって、例えば、ユーザによるスマートフォン2の操作に応じてカメラ部3を含む可動部4が筐体部5に対して回転するなどの動作が可能となる。スマートフォン2のような比較的小型の電子機器では、上記のように小型化が可能なギアドモータ1が非常に有用となる。
 <4.補足事項>
 以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
 上記実施形態のギアドモータ1は、2個のキャリア(30及び40)を備える構成となっているが、キャリアの数は0以上の数で任意に変更することができる。すなわち、最小構成では、ギアドモータ1はキャリアを含まず、ピニオン歯車13、遊星歯車、及び出力段キャリアを含む構成となる。
 上記実施形態のギアドモータ1では、ピニオン歯車13並びに太陽歯車32及び42には、それぞれ3個の遊星歯車が噛合する構成であったが、遊星歯車の個数は変更することができる。
 また、上記実施形態のギアドモータ1は、トルクリミッタなどをさらに備える構成であってもよい。
 また、ギアドモータ1に含まれる遊星歯車及びキャリアは、必ずしも樹脂で形成される必要はなく、成形時にゲートが形成される他の材料で形成されてもよい。
 また、実施形態中で説明したゲートのうちの一部のみが、本発明で示した特徴的な位置に配置される構成であってもよい。
 本発明は、樹脂などで形成された遊星歯車機構を含むギアドモータ、及びそのギアドモータを備えて構成された電子機器などに好適に利用される。
1…ギアドモータ
10…モータ
11…モータ軸
12…フランジ
13…ピニオン歯車
20a-20i…遊星歯車
21a-21i…ゲート
30…キャリア
31…キャリア入力軸
32…太陽歯車
33…キャリア出力軸
34…ゲート
35…凹部
40…キャリア
41…キャリア入力軸
42…太陽歯車
43…キャリア出力軸
44…ゲート
45…第1凹部
46…第2凹部
50…出力段キャリア
51…キャリア入力軸
52…出力軸
53…凹部
60…ギアケース
61…内歯歯車
62…ワッシャ
2…スマートフォン
3…カメラ部
4…可動部
5…筐体部

Claims (4)

  1.  入力軸からの動力を減速して出力軸に伝達する減速装置であって、
     前記入力軸からの動力を受け取るピニオン歯車と、
     前記ピニオン歯車と噛合するよう設けられ、軸心に凹部が形成された第1遊星歯車と、
     前記第1遊星歯車の凹部と回転自在に結合されるよう、前記第1遊星歯車と同軸線上に設けられた第1キャリア入力軸を含み、動力を前記出力軸側に伝達する第1キャリアと、を備え、
     前記第1キャリア入力軸は、前記第1遊星歯車の前記凹部と対向する位置に凹部を有しており、
     前記第1遊星歯車の前記凹部には、前記第1キャリア入力軸の前記凹部により覆われる位置にゲートが形成されている
     ことを特徴とする減速装置。
  2.  前記第1キャリアは、前記ピニオン歯車と同軸線上に、太陽歯車及び第1キャリア出力軸を有し、
     前記太陽歯車と噛合するよう設けられた第2遊星歯車と、
     前記第2遊星歯車と回転自在に結合されるよう、前記第2遊星歯車と同軸線上に設けられた第2キャリア入力軸を含み、動力を前記出力軸側に伝達する第2キャリアと、をさらに備え、
     前記第2キャリアは、前記第1キャリア出力軸と回転自在に結合されるよう設けられた第1凹部と、前記第1キャリア出力軸の端部に対向する位置に設けられた第2凹部とを有しており、
     前記第1キャリア出力軸の端部には、前記第2キャリアの前記第2凹部により覆われる位置にゲートが形成されている
     ことを特徴とする請求項1に記載の減速装置。
  3.  請求項1または請求項2に記載の減速装置と、
     前記入力軸を有するモータと、を備える
     ことを特徴とするギアドモータ。
  4.  請求項3に記載のギアドモータの一端に結合された筐体部と、
     前記ギアドモータに他端に結合され、前記筐体部との間で相対的に回転移動する可動部と、を備える
     ことを特徴とする電子機器。
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