JP2012184786A - 複合遊星歯車機構及び減速モータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に小型化された複合遊星歯車機構を得る。
【解決手段】複合遊星歯車機構５０によれば、入力側フェース歯車５２及び出力側フェース歯車６０を用いることで、複数の第一遊星歯車５４及び複数の第二遊星歯車５６は、モータシャフト３２の軸方向と直交する方向を軸方向として配置されている。しかも、この複数の第一遊星歯車５４及び複数の第二遊星歯車５６と噛合される入力側第一歯面６４及び入力側第二歯面６６が同心円状に形成されることにより、複数の第一遊星歯車５４及び複数の第二遊星歯車５６は、モータシャフト３２の軸方向と直交する同一平面上に配置されている。従って、従来の複合遊星歯車機構に比して、軸方向に小型化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複合遊星歯車機構及び減速モータに関する。

従来、太陽歯車、複数の遊星歯車、内歯車、及び、複数の遊星歯車を保持するキャリアを備えた複合遊星歯車機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２７５１１２号公報

しかしながら、この従来の複合遊星歯車機構では、複数の遊星歯車の軸方向が入力軸の軸方向と平行になっていると共に、第一段目の複数の遊星歯車と第二段目の複数の遊星歯車とが入力軸の軸方向に並んで配置されていた。このため、複合遊星歯車機構が軸方向に大型化していた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、軸方向に小型化することができる複合遊星歯車機構及び減速モータを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の複合遊星歯車機構は、入力軸の周方向に沿って環状に形成された入力側第一歯面と、前記入力側第一歯面と同心円状に形成された入力側第二歯面とを有し、前記入力軸と一体に回転される入力側フェース歯車と、前記入力軸の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれ前記入力軸の軸方向と直交する方向が軸方向とされて、前記入力軸の周方向に移動不能とされた固定軸に軸支されると共に、前記入力側第一歯面と噛合された複数の第一遊星歯車と、前記入力軸の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれ前記入力軸の軸方向と直交する方向が軸方向とされ、前記入力側第二歯面と噛合された複数の第二遊星歯車と、前記複数の第二遊星歯車を夫々の軸方向周りに回転可能に支持すると共に、前記入力軸と同軸上に配置された出力軸と一体に回転されるキャリアと、前記入力側フェース歯車と同軸上に配置されて、前記出力軸に相対回転可能に支持されると共に、前記複数の第一遊星歯車と噛合された環状の出力側第一歯面と、前記出力側第一歯面と同心円状に形成されて前記複数の第二遊星歯車と噛合された出力側第二歯面とを有する出力側フェース歯車と、を備えている。

この複合遊星歯車機構によれば、入力側フェース歯車及び出力側フェース歯車を用いることで、複数の第一遊星歯車及び複数の第二遊星歯車は、入力軸の軸方向と直交する方向を軸方向として配置されている。しかも、入力側第一歯面及び入力側第二歯面が同心円状に形成されることにより、複数の第一遊星歯車及び複数の第二遊星歯車は、入力軸の軸方向と直交する同一平面上に配置されている。従って、従来の複合遊星歯車機構に比して、軸方向に小型化することができる。

請求項２に記載の複合遊星歯車機構は、請求項１に記載の複合遊星歯車機構において、前記複数の第二遊星歯車が、前記複数の第一遊星歯車よりも前記出力軸側に配置された構成とされている。

この複合遊星歯車機構によれば、複数の第二遊星歯車は、複数の第一遊星歯車よりも出力軸側に配置されているので、キャリアが複数の第一遊星歯車を跨がなくて済み、キャリアの構成を簡素化することができる。

また、前記課題を解決するために、請求項３に記載の減速モータは、前記入力軸としてのモータシャフトを有するモータ部と、請求項１又は請求項２に記載の複合遊星歯車機構と、を備えている。

この減速モータによれば、請求項１又は請求項２に記載の複合遊星歯車機構を備えているので、軸方向に小型化することができる。

本発明の一実施形態に係る複合遊星歯車機構を備えた減速モータの側面断面図である。 図１の２−２線断面図である。 図１の３−３線断面図である。 図１に示される複合遊星歯車機構の構成を模式的に示した図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る減速モータ１０は、モータ部１２と、減速部１４とを備えている。モータ部１２は、ブラシ付き直流モータとされており、モータハウジング１６、モータエンドハウジング１８、ステータマグネット２０、ブラシ２２、及び、アーマチャ２４を有している。アーマチャ２４は、コア２６、コイル２８、コンミテータ３０、及び、モータシャフト３２を有している。

モータハウジング１６は、減速部１４側に開口する有底筒状に形成されており、モータエンドハウジング１８は、モータハウジング１６の開口側に組み付けられている。このモータハウジング１６及びモータエンドハウジング１８には、軸受３４，３６がそれぞれ設けられており、モータシャフト３２の両端部は、この軸受３４，３６により回転可能に支持されている。モータシャフト３２の一端側は、モータエンドハウジング１８から減速部１４側へ突出している。

減速部１４は、ギアハウジング３８、ギアエンドハウジング４０、及び、複合遊星歯車機構５０を備えている。ギアハウジング３８は、筒状に形成されており、モータエンドハウジング１８に組み付けられている。ギアエンドハウジング４０は、ギアハウジング３８におけるモータ部１２と反対側の開口を塞ぐように、ギアハウジング３８に組み付けられている。

複合遊星歯車機構５０は、図１〜図４に示されるように、入力側フェース歯車５２と、複数の第一遊星歯車５４と、複数の第二遊星歯車５６と、キャリア５８と、出力側フェース歯車６０と、出力軸６２とを備えている。

入力側フェース歯車５２は、入力軸としてのモータシャフト３２に一体回転可能に固定されている。この入力側フェース歯車５２における出力側フェース歯車６０側の面には、入力側第一歯面６４と入力側第二歯面６６とが形成されている。入力側第一歯面６４は、モータシャフト３２の周方向に沿って環状に形成されており、入力側第二歯面６６は、入力側第一歯面６４よりも入力側フェース歯車５２の径方向内側に入力側第一歯面６４と同心円状に形成されている。

複数の第一遊星歯車５４は、モータシャフト３２の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれモータシャフト３２の軸方向と直交する方向が軸方向とされている。この複数の第一遊星歯車５４は、ギアハウジング３８の内周部から径方向内側に突出する固定軸６８に軸支されており、入力側第一歯面６４と噛合されている。なお、固定軸６８は、ギアハウジング３８に一体に形成されることで、モータシャフト３２の周方向に移動不能とされている。

複数の第二遊星歯車５６は、複数の第一遊星歯車５４と同様に、モータシャフト３２の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれモータシャフト３２の軸方向と直交する方向が軸方向とされている。この複数の第二遊星歯車５６は、複数の第一遊星歯車５４よりも出力軸６２側に配置されており、入力側第二歯面６６と噛合されている。

キャリア５８は、出力軸６２におけるモータシャフト３２側の端部に一体回転可能に形成されている。このキャリア５８は、出力軸６２から放射状に延びる複数の軸部７０を有しており、この複数の軸部７０によって、複数の第二遊星歯車５６を夫々の軸方向周りに回転可能に支持している。

出力側フェース歯車６０は、入力側フェース歯車５２と同軸上に配置されると共に、出力軸６２に軸受７２を介して相対回転可能に支持されている。この出力側フェース歯車６０における入力側フェース歯車５２側の面には、出力側第一歯面７４と出力側第二歯面７６とが形成されている。出力側第一歯面７４は、出力軸６２の周方向に沿って環状に形成されており、出力側第二歯面７６は、出力側第一歯面７４よりも出力側フェース歯車６０の径方向内側に出力側第一歯面７４と同心円状に形成されている。また、出力側第一歯面７４は、上述の入力側第一歯面６４よりも径方向外側に形成されており、出力側第二歯面７６は、上述の入力側第二歯面６６よりも径方向外側に形成されている。

出力軸６２は、モータシャフト３２と同軸上に配置されており、ギアエンドハウジング４０に設けられた軸受７８により回転可能に支持されている。この出力軸６２における先端部は、ギアエンドハウジング４０から外部に突出されている。

なお、複数の第一遊星歯車５４と、入力側第一歯面６４と、出力側第一歯面７４とは、同一のモジュールで形成されており、複数の第二遊星歯車５６と、入力側第二歯面６６と、出力側第二歯面７６とは、同一のモジュールで形成されている。

そして、この減速モータ１０では、ブラシ２２及びコンミテータ３０を介してコイル２８に電流が供給されると、アーマチャ２４が回転する。

また、複合遊星歯車機構５０では、モータシャフト３２と共に入力側フェース歯車５２が回転すると、入力側第一歯面６４と噛合する複数の第一遊星歯車５４が回転し、この複数の第一遊星歯車５４と噛合する出力側第一歯面７４を有する出力側フェース歯車６０が回転する。そして、出力側フェース歯車６０が回転すると、出力側第二歯面７６と噛合する複数の第二遊星歯車５６が自転しながら出力軸６２の周りを公転し、これにより、出力軸６２が減速して回転される。

つまり、この複合遊星歯車機構５０では、入力側フェース歯車５２に形成された入力側第一歯面６４及び入力側第二歯面６６は、太陽歯車の機能を果たし、出力側フェース歯車６０に形成された出力側第一歯面７４及び出力側第二歯面７６は、内歯車の機能を果たす。

なお、この複合遊星歯車機構５０では、一般的な２Ｋ−Ｈ型の複合遊星歯車機構における速比の計算式が適用可能である。すなわち、入力側第一歯面６４の歯数をＺＡ１、入力側第二歯面６６の歯数をＺＡ、出力側第一歯面７４の歯数をＺＣ１、及び、出力側第二歯面７６の歯数をＺＣとすると、速比は、以下の式（１）で算出される。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の一実施形態に係る複合遊星歯車機構５０によれば、入力側フェース歯車５２及び出力側フェース歯車６０を用いることで、複数の第一遊星歯車５４及び複数の第二遊星歯車５６は、モータシャフト３２の軸方向と直交する方向を軸方向として配置されている。しかも、入力側第一歯面６４及び入力側第二歯面６６が同心円状に形成されることにより、複数の第一遊星歯車５４及び複数の第二遊星歯車５６は、モータシャフト３２の軸方向と直交する同一平面上に配置されている。従って、従来の複合遊星歯車機構に比して、軸方向に小型化することができる。

しかも、従来の複合遊星歯車機構では、太陽歯車が二つ必要であるが、本発明の一実施形態に係る複合遊星歯車機構５０によれば、この二つの太陽歯車に相当する入力側第一歯面６４及び入力側第二歯面６６が入力側フェース歯車５２に形成されているので、部品点数を削減することができる。

また、複数の第二遊星歯車５６は、複数の第一遊星歯車５４よりも出力軸６２側に配置されているので、キャリア５８の軸部７０が複数の第一遊星歯車５４を跨がなくて済み、キャリア５８の構成を簡素化することができる。

また、本発明の一実施形態に係る減速モータ１０によれば、上述の複合遊星歯車機構５０を備えているので、軸方向に小型化することができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上述の本発明の一実施形態において、入力側第二歯面６６は、入力側第一歯面６４よりも入力側フェース歯車５２の径方向内側に形成されると共に、出力側第二歯面７６は、出力側第一歯面７４よりも出力側フェース歯車６０の径方向内側に形成されていたが、次のように構成されても良い。

すなわち、入力側第二歯面６６は、入力側第一歯面６４よりも入力側フェース歯車５２の径方向外側に形成されると共に、出力側第二歯面７６は、出力側第一歯面７４よりも出力側フェース歯車６０の径方向外側に形成されていても良い。また、これに伴い、複数の第二遊星歯車５６は、複数の第一遊星歯車５４よりも出力軸６２側と反対側に配置されていても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０・・・ 減速モータ、３２・・・モータシャフト（入力軸）、５０・・・複合遊星歯車機構、５２・・・入力側フェース歯車、５４・・・第一遊星歯車、５６・・・第二遊星歯車、５８・・・キャリア、６０・・・出力側フェース歯車、６２・・・出力軸、６４・・・入力側第一歯面、６６・・・入力側第二歯面、６８・・・固定軸、７０・・・軸部、７４・・・出力側第一歯面、７６・・・出力側第二歯面

Claims (3)

1. 入力軸の周方向に沿って環状に形成された入力側第一歯面と、前記入力側第一歯面と同心円状に形成された入力側第二歯面とを有し、前記入力軸と一体に回転される入力側フェース歯車と、
   前記入力軸の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれ前記入力軸の軸方向と直交する方向が軸方向とされて、前記入力軸の周方向に移動不能とされた固定軸に軸支されると共に、前記入力側第一歯面と噛合された複数の第一遊星歯車と、
   前記入力軸の周方向に互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれ前記入力軸の軸方向と直交する方向が軸方向とされ、前記入力側第二歯面と噛合された複数の第二遊星歯車と、
   前記複数の第二遊星歯車を夫々の軸方向周りに回転可能に支持すると共に、前記入力軸と同軸上に配置された出力軸と一体に回転されるキャリアと、
   前記入力側フェース歯車と同軸上に配置されて、前記出力軸に相対回転可能に支持されると共に、前記複数の第一遊星歯車と噛合された環状の出力側第一歯面と、前記出力側第一歯面と同心円状に形成されて前記複数の第二遊星歯車と噛合された出力側第二歯面とを有する出力側フェース歯車と、
   を備えた複合遊星歯車機構。
2. 前記複数の第二遊星歯車は、前記複数の第一遊星歯車よりも前記出力軸側に配置されている、
   請求項１に記載の複合遊星歯車機構。
3. 前記入力軸としてのモータシャフトを有するモータ部と、
   請求項１又は請求項２に記載の複合遊星歯車機構と、
   を備えた減速モータ。