JP2004068994A - Geared motor - Google Patents

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planetary
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Toru Suzuki
鈴木　徹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a geared motor capable of reducing costs. <P>SOLUTION: This geared motor 1 comprises a planetary gear mechanism S comprising an internal gear 14 to function as a guide to revolve a planetary gear 11 supported by a carrier 12 that is equally parted in a diametric direction. The internal gear 14 is formed by circularly arranging uniform gear pieces 15, and when any of the gear pieces 15 is broken, the internal gear 14 can be partly replaced. By composing the gear piece 15 as a common member, the costs of the geared motor 1 can be reduced. When the geared motor 1 is produced in small quantity, the parted composition of the internal gear 14 is advantageous with relation to the costs. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、遊技機器、ＡＶ機器及び医療機器などで精密モータが要求される分野に適合させるためのギアドモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、モータと遊星歯車機構とを一体化したギアドモータがある。このギアドモータの遊星歯車機構は、モータに固定された筐体と、モータの駆動軸に固定された駆動歯車を取り囲むようにして、この駆動歯車に噛合する３個の遊星歯車と、各遊星歯車を保持するキャリアと、筐体の内壁面に固定されて各遊星歯車に対し噛合する環状な内歯歯車とを備えている。従って、各遊星歯車は、駆動歯車によって自転しながら内歯歯車に沿って公転し、その結果として、キャリアに固定された出力軸の所望の減速が達成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のギアドモータには、次のような課題が存在している。すなわち、各遊星歯車に噛合する環状の内歯歯車は、一般的には金属や樹脂材で形成されると共に、金型などによって一枚の歯車として成形されるので、一つの歯部が破損して内歯歯車の交換が余儀なくされた場合でも、内歯歯車全体を交換する必要があり、コスト的に不利である。しかも、ギアドモータが少量生産であるような場合、一枚ものとして形成される内歯歯車は成形上コスト的に不利である。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、コスト低減を可能にしたギアドモータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るギアドモータは、モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、遊星歯車機構は、筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、遊星歯車に噛合すると共に、径方向に等分割してなる環状な内歯歯車とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
このギアドモータに採用された遊星歯車機構において、キャリアで支持された遊星歯車を公転させる際にガイドとして機能する環状な内歯歯車は、径方向に等分割されている。すなわち、この内歯歯車は、均等な歯車片を環状に配列することで形成され、この歯車片が破損した場合でも、内歯歯車の部分的な交換を可能にし、しかも、歯車片を共有化することで、ギアドモータのコストダウンが可能になっている。また、ギアドモータが少量生産である場合、このような内歯歯車の分割形状はコスト的に有利である。
【０００７】
また、内歯歯車は、環状に配列した複数の歯車片からなり、各歯車片の底面には、モータの駆動軸の軸線方向に延在する固定ピンが形成され、モータの前端面には、固定ピンを受け入れる差込み穴が設けられていると好適である。このような構成は、歯車片の共有化を簡単にし、一種類の歯車片でも環状な内歯歯車を作り出すことができ、モータに対する内歯歯車の固定を可能にする。
【０００８】
本発明に係るギアドモータは、モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、遊星歯車機構は、筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、遊星歯車に噛合すると共に、均等に輪切りされた環状な内歯歯車とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このギアドモータに採用された遊星歯車機構において、キャリアで支持された遊星歯車を公転させる際にガイドとして機能する環状な内歯歯車は、均等に輪切りされ、均等な歯車片を軸線方向に積層することで形成されている。従って、歯車片が破損した場合でも、内歯歯車の部分的な交換を可能にし、しかも、歯車片を共有化することで、ギアドモータのコストダウンが可能になっている。また、ギアドモータが少量生産である場合、このような内歯歯車の分割形状はコスト的に有利である。
【００１０】
また、内歯歯車は、モータの駆動軸の軸線方向に積層した複数の歯車片からなり、歯車片の底面には、軸線方向に延在する固定ピンが形成され、歯車片の頂面には、隣接する歯車片の固定ピンを受け入れる差込み穴が設けられていると好適である。このような構成は、歯車片の共有化を簡単にし、一種類の歯車片でも環状な内歯歯車を作り出すことができ、歯車片相互間の連結を可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るギアドモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１に示すように、ギアドモータ１は、特に、遊技機器やＡＶ機器などで小型の精密モータが要求される分野で利用されると共に、モータＭと遊星歯車機構Ｓとを一体化した構成を有する。このモータＭは、コアードモータからなると共に、直径１０〜４０ｍｍ程度の円筒形状の金属製モータケース（胴部）２を有している。さらに、このモータケース２の内壁面には、Ｎ，Ｓ極をもった永久磁石からなる固定子が固定され、モータケース２の内部には、鉄芯にコイルが巻かれた回転子が収容されている。この回転子の中心には、軸受で支持された駆動軸３が固定され、この駆動軸３は、モータケース２の前端面２ａを貫通するように延在し、駆動軸３の先端には駆動歯車５が固定されている。更に、モータケース２内において、駆動軸３の後端には整流子が固定され、この整流子には一対のブラシが摺動接触している。
【００１３】
さらに、遊星歯車機構Ｓは、モータケース２と略同径の円筒状ギアケース（筐体）１０を有する。このギアケース１０の円筒状胴部１０ａ一端は、モータケース２の前端面２ａに対し溶接などを介して固定されている。このギアケース１０内には、等間隔で環状に配列した３個の遊星歯車１１が収容され、各遊星歯車１１は、キャリア１２に設けられた軸部１２ａに回転自在に取り付けられる。また、キャリア１２には、中央から軸線Ｌ方向に突出する出力軸１３が一体に設けられ、この出力軸１３は、蓋部１０ｂに設けられた軸受部４によって回転自在に保持されている。そして、蓋部１０ｂは、ギアケース１０の一部をなすと共に、胴部１０ａの端部に溶接等で固定される。
【００１４】
さらに、図１及び図２に示すように、各遊星歯車１１は、モータＭの駆動歯車（太陽歯車）５に対して噛合されると共に、環状な内歯歯車１４にも噛合する。この内歯歯車１４は、ギアケース１０の胴部１０ａ内に収容されると共に、径方向に等分割してなり、分割数に対応して環状に配列した複数の歯車片（図３参照）１５を有する。また、内歯歯車１４をモータＭに固定させるため、各歯車片１５の底面１５ｂには、モータＭの駆動軸３の軸線Ｌ方向に延在する固定ピン１６が突出形成され、モータＭの前端面２ａには、固定ピン１６を圧入させるための差込み穴１７が設けられている。そして、差込み穴１７は、固定ピン１６の環状配列に合致するように環状に配列される。なお、歯車片１５に設けられた歯部１５ａは、歯車片１５を並設した場合に各歯部１５ａが連続するように形成される。例えば、歯車片１５の両端において、歯部１５ａを半部として形成してもよく、谷部１５ｃを半部として形成してもよい。
【００１５】
このように、内歯歯車１４を径方向に等分割し、均等な歯車片１５を環状に配列することで、破損した歯車片１５の交換において、内歯歯車１４の部分的な交換を可能にし、しかも、歯車片１５を共有化することで、ギアドモータ１のコストダウンが可能になる。また、ギアドモータ１が少量生産である場合、このような内歯歯車１４の分割形状はコスト的に極めて有利である。そして、固定ピン１６及び差込み穴１７を採用することで、歯車片１５の共有化を簡単にし、一種類の歯車片１５でも、所望の径をもった環状な内歯歯車１４を作り出すことができる。
【００１６】
［第２の実施形態］
この実施形態の説明において、第１の実施形態と同一又は同等な構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００１７】
図４〜図６に示すように、他のギアドモータ２０において、内歯歯車２１は、ギアケース１０の胴部１０ａ内に収容されると共に、均等に輪切りされている。その結果、内歯歯車２１は、モータＭの駆動軸３の軸線Ｌ方向に積層した複数の歯車片（図６参照）２２からなる。また、歯車片２２の底面２２ｂには、軸線Ｌ方向に延在する固定ピン２３が形成され、歯車片２２の頂面２２ａには、隣接する歯車片２２の固定ピン２３を受け入れる差込み穴２４が設けられている。更に、歯車片２２の共有化を図るために、４５度毎に固定ピン２３と差込み穴２４とを交互に配置させている。
【００１８】
このような内歯歯車２１を採用した場合でも、破損した歯車片２２の交換において、内歯歯車２１の部分的な交換を可能にし、しかも、歯車片２２を共有化することで、ギアドモータ２０のコストダウンが可能になる。また、ギアドモータ２０が少量生産である場合、このような内歯歯車２１の分割形状はコスト的に極めて有利である。そして、固定ピン２３及び差込み穴２４を採用することで、歯車片２２の共有化を簡単にし、一種類の歯車片２２でも所望の厚みをもった内歯歯車２１を作り出すことができる。なお、内歯歯車２１をモータＭに固定するため、モータＭの前端面２ａには、固定ピン２３を圧入させるための差込み穴２５が設けられている（図４参照）。
【００１９】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、モータＭは、ブラシレスモータであってもよい。また、減速比を更に高めるため、遊星歯車機構Ｓ内で遊星歯車１１を多段にしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によるギアドモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、遊星歯車機構は、筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、遊星歯車に噛合すると共に、径方向に等分割してなる環状な内歯歯車とを備えたことにより、コスト低減を可能にする。
同様に、モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、遊星歯車機構は、筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、遊星歯車に噛合すると共に、均等に輪切りされた環状な内歯歯車とを備えたことにより、コスト低減を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るギアドモータの第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示したギアドモータの断面図である。
【図３】図１に示したギアドモータに適用する歯車片を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るギアドモータの第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示したギアドモータの断面図である。
【図６】図４に示したギアドモータに適用する歯車片を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，２０…ギアドモータ、２ａ…モータの前端面、３…駆動軸、１０…ギアケース（筐体）、１１…遊星歯車、１２…キャリア、１４，２１…内歯歯車、１５，２２…歯車片、１５ｂ，２２ｂ…歯車片の底面、１６，２３…固定ピン、１７，２４…差込み穴、２２ａ…歯車片の頂面、Ｍ…モータ、Ｓ…遊星歯車機構、Ｌ…軸線。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a geared motor for adapting to a field where a precision motor is required in amusement equipment, AV equipment, medical equipment, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technology in such a field, there is a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrated. The planetary gear mechanism of this geared motor includes a housing fixed to the motor, a drive gear fixed to a drive shaft of the motor, and three planetary gears meshing with the drive gear, and each planetary gear. It has a carrier to be held, and an annular internal gear fixed to the inner wall surface of the housing and meshing with each planetary gear. Accordingly, each planetary gear revolves along the internal gear while rotating by the drive gear, and as a result, a desired reduction of the output shaft fixed to the carrier is achieved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional geared motor described above has the following problems. That is, the ring-shaped internal gear meshing with each planetary gear is generally formed of a metal or a resin material, and is formed as a single gear by using a mold or the like. Even if the internal gear needs to be replaced, the entire internal gear must be replaced, which is disadvantageous in cost. In addition, when the geared motor is manufactured in a small quantity, the internal gear formed as a single piece is disadvantageous in terms of molding cost.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a geared motor capable of reducing costs.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A geared motor according to the present invention is a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrally provided, wherein the planetary gear mechanism is housed in a housing and meshes with a plurality of planetary gears supported by a carrier and the planetary gears. And an annular internal gear that is equally divided in the radial direction.
[0006]
In a planetary gear mechanism employed in this geared motor, an annular internal gear functioning as a guide when revolving a planetary gear supported by a carrier is equally divided in a radial direction. That is, this internal gear is formed by arranging even gear pieces in a ring shape, and even if this gear piece is broken, it enables partial replacement of the internal gear, and furthermore, the gear piece is shared. By doing so, the cost of the geared motor can be reduced. Further, when the geared motor is manufactured in a small quantity, such a divided shape of the internal gear is advantageous in cost.
[0007]
Further, the internal gear is formed of a plurality of gear pieces arranged in an annular shape, a fixing pin extending in the axial direction of the drive shaft of the motor is formed on the bottom surface of each gear piece, and the front end face of the motor has It is advantageous if an insertion hole for receiving the fixing pin is provided. Such a configuration simplifies the sharing of the gear pieces, allows one kind of gear piece to produce an annular internal gear, and enables the internal gear to be fixed to the motor.
[0008]
A geared motor according to the present invention is a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrally provided, wherein the planetary gear mechanism is housed in a housing and meshes with a plurality of planetary gears supported by a carrier and the planetary gears. And an annular internal gear that is evenly sliced.
[0009]
In the planetary gear mechanism adopted in this geared motor, the annular internal gear functioning as a guide when revolving the planetary gear supported by the carrier is equally sliced, and uniform gear pieces are laminated in the axial direction. It is formed with. Therefore, even if the gear piece is broken, it is possible to partially replace the internal gear, and to share the gear piece to reduce the cost of the geared motor. Further, when the geared motor is manufactured in a small quantity, such a divided shape of the internal gear is advantageous in cost.
[0010]
Also, the internal gear is composed of a plurality of gear pieces stacked in the axial direction of the drive shaft of the motor, a fixed pin extending in the axial direction is formed on the bottom face of the gear piece, and the top face of the gear piece is Preferably, an insertion hole for receiving a fixing pin of an adjacent gear piece is provided. Such a configuration simplifies the sharing of the gear pieces, allows one type of gear piece to create an annular internal gear, and enables connection between the gear pieces.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a geared motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the geared motor 1 is used particularly in a field where a small precision motor is required in a game machine or an AV machine, and has a configuration in which a motor M and a planetary gear mechanism S are integrated. . The motor M is a cored motor and has a cylindrical metal motor case (body portion) 2 having a diameter of about 10 to 40 mm. Further, a stator made of permanent magnets having N and S poles is fixed to the inner wall surface of the motor case 2, and a rotor having a coil wound around an iron core is housed inside the motor case 2. ing. A drive shaft 3 supported by bearings is fixed to the center of the rotor. The drive shaft 3 extends through the front end surface 2a of the motor case 2, and a drive shaft 3 The gear 5 is fixed. Further, a commutator is fixed to the rear end of the drive shaft 3 in the motor case 2, and a pair of brushes are in sliding contact with the commutator.
[0013]
Further, the planetary gear mechanism S has a cylindrical gear case (housing) 10 having substantially the same diameter as the motor case 2. One end of the cylindrical body 10a of the gear case 10 is fixed to the front end surface 2a of the motor case 2 by welding or the like. In this gear case 10, three planetary gears 11 arranged annularly at equal intervals are accommodated, and each of the planetary gears 11 is rotatably attached to a shaft portion 12a provided on a carrier 12. The carrier 12 is integrally provided with an output shaft 13 projecting from the center in the direction of the axis L, and the output shaft 13 is rotatably held by the bearing 4 provided on the lid 10b. The lid 10b forms a part of the gear case 10 and is fixed to an end of the body 10a by welding or the like.
[0014]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, each planetary gear 11 meshes with a drive gear (sun gear) 5 of the motor M and also meshes with an annular internal gear 14. The internal gear 14 is housed in the body 10a of the gear case 10 and is equally divided in the radial direction, and a plurality of gear pieces (see FIG. 3) 15 arranged in an annular shape corresponding to the number of divisions. Having. In order to fix the internal gear 14 to the motor M, a fixing pin 16 extending in the direction of the axis L of the drive shaft 3 of the motor M protrudes from the bottom surface 15b of each gear piece 15. An insertion hole 17 for press-fitting the fixing pin 16 is provided in the surface 2a. The insertion holes 17 are annularly arranged so as to match the annular arrangement of the fixing pins 16. The teeth 15a provided on the gear piece 15 are formed such that the teeth 15a are continuous when the gear pieces 15 are arranged side by side. For example, at both ends of the gear piece 15, the teeth 15a may be formed as half, and the valleys 15c may be formed as half.
[0015]
As described above, by internally dividing the internal gear 14 in the radial direction and arranging the uniform gear pieces 15 in a ring shape, it is possible to partially replace the internal gear 14 when replacing the damaged gear piece 15. In addition, by sharing the gear piece 15, the cost of the geared motor 1 can be reduced. When the geared motor 1 is manufactured in a small quantity, such a divided shape of the internal gear 14 is extremely advantageous in terms of cost. By using the fixing pin 16 and the insertion hole 17, the sharing of the gear piece 15 is simplified, and the ring-shaped internal gear 14 having a desired diameter can be produced even with one kind of gear piece 15. .
[0016]
[Second embodiment]
In the description of this embodiment, the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0017]
As shown in FIGS. 4 to 6, in another geared motor 20, the internal gear 21 is housed in the body 10 a of the gear case 10 and is equally cut. As a result, the internal gear 21 is composed of a plurality of gear pieces (see FIG. 6) 22 stacked in the direction of the axis L of the drive shaft 3 of the motor M. A fixing pin 23 extending in the direction of the axis L is formed on the bottom surface 22 b of the gear piece 22, and an insertion hole 24 for receiving the fixing pin 23 of the adjacent gear piece 22 is formed on the top surface 22 a of the gear piece 22. Is provided. Further, in order to share the gear pieces 22, the fixing pins 23 and the insertion holes 24 are alternately arranged every 45 degrees.
[0018]
Even when such an internal gear 21 is employed, it is possible to partially replace the internal gear 21 when replacing the damaged gear piece 22, and to share the gear piece 22, thereby enabling the geared motor 20 to be replaced. Cost reduction becomes possible. When the geared motor 20 is manufactured in a small quantity, such a divided shape of the internal gear 21 is extremely advantageous in terms of cost. By using the fixing pin 23 and the insertion hole 24, the sharing of the gear piece 22 is simplified, and the internal gear 21 having a desired thickness can be produced even with one kind of gear piece 22. In order to fix the internal gear 21 to the motor M, an insertion hole 25 for press-fitting the fixing pin 23 is provided in the front end face 2a of the motor M (see FIG. 4).
[0019]
The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, the motor M may be a brushless motor. Further, in order to further increase the reduction ratio, the planetary gears 11 may be provided in multiple stages in the planetary gear mechanism S.
[0020]
【The invention's effect】
Since the geared motor according to the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. That is, in a geared motor in which the motor and the planetary gear mechanism are integrally provided, the planetary gear mechanism is housed in the housing, meshes with the plurality of planetary gears supported by the carrier, the planetary gears, and And an annular internal gear that is equally divided into a plurality of internal gears.
Similarly, in a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrally provided, the planetary gear mechanism is housed in a housing, meshes with a plurality of planetary gears supported by a carrier, and meshes with the planetary gears. And a ring-shaped ring-shaped internal gear, thereby enabling cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a geared motor according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the geared motor shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a gear piece applied to the geared motor shown in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the geared motor according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the geared motor shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a gear piece applied to the geared motor shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 20: Geared motor, 2a: Front end face of motor, 3: Drive shaft, 10: Gear case (housing), 11: Planetary gear, 12: Carrier, 14, 21: Internal gear, 15, 22: Gear piece , 15b, 22b: bottom surface of gear piece, 16, 23: fixing pin, 17, 24: insertion hole, 22a: top surface of gear piece, M: motor, S: planetary gear mechanism, L: axis.

Claims (4)

モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、
前記遊星歯車機構は、
筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、
前記遊星歯車に噛合すると共に、径方向に等分割してなる環状な内歯歯車とを備えたことを特徴とするギアドモータ。In a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrally provided,
The planetary gear mechanism,
A plurality of planetary gears housed in the housing and supported by the carrier,
A geared motor comprising: an annular internal gear that meshes with the planetary gear and is equally divided in a radial direction. 前記内歯歯車は、環状に配列した複数の歯車片からなり、前記各歯車片の底面には、前記モータの駆動軸の軸線方向に延在する固定ピンが形成され、前記モータの前端面には、前記固定ピンを受け入れる差込み穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載のギアドモータ。The internal gear is formed of a plurality of gear pieces arranged in a ring, and a fixing pin extending in the axial direction of the drive shaft of the motor is formed on a bottom surface of each of the gear pieces, and is provided on a front end face of the motor. The geared motor according to claim 1, wherein an insertion hole for receiving the fixing pin is provided. モータと遊星歯車機構とが一体に設けられたギアドモータにおいて、
前記遊星歯車機構は、
筐体内に収容されると共に、キャリアで支持された複数の遊星歯車と、
前記遊星歯車に噛合すると共に、均等に輪切りされた環状な内歯歯車とを備えたことを特徴とするギアドモータ。In a geared motor in which a motor and a planetary gear mechanism are integrally provided,
The planetary gear mechanism,
A plurality of planetary gears housed in the housing and supported by the carrier,
A geared motor comprising: an annular internal gear that meshes with the planetary gears and is equally cut. 前記内歯歯車は、前記モータの駆動軸の軸線方向に積層した複数の歯車片からなり、前記歯車片の底面には、前記軸線方向に延在する固定ピンが形成され、前記歯車片の頂面には、隣接する前記歯車片の前記固定ピンを受け入れる差込み穴が設けられていることを特徴とする請求項３記載のギアドモータ。The internal gear includes a plurality of gear pieces stacked in the axial direction of the drive shaft of the motor, and a fixing pin extending in the axial direction is formed on a bottom surface of the gear piece, and a top of the gear piece is formed. 4. The geared motor according to claim 3, wherein the surface is provided with an insertion hole for receiving the fixing pin of the adjacent gear piece.
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Cited By (6)

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