JP2015198456A - マイクロギヤードモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 マイクロモータと遊星歯車機構とを簡素な構造によって高精度に接続する。
【解決手段】 マイクロモータ10と遊星歯車機構20とを同軸上に接続し、マイクロモータ10の回転を遊星歯車機構20に伝達するようにしたマイクロギヤードモータにおいて、マイクロモータ10は、モータハウジング11の一方の開口部を塞ぐとともにモータシャフト12を挿通して外部へ突出させた接続部材16を具備し、接続部材16に、遊星歯車機構20側へ突出する出力側接続部16aを有し、遊星歯車機構20は、内歯車21aをマイクロモータ10側の開口端まで連続するように形成したケーシング21を具備し、内歯車21aにおける前記開口端側に、出力側接続部16aを嵌合している。
【選択図】 図1
【解決手段】 マイクロモータ10と遊星歯車機構20とを同軸上に接続し、マイクロモータ10の回転を遊星歯車機構20に伝達するようにしたマイクロギヤードモータにおいて、マイクロモータ10は、モータハウジング11の一方の開口部を塞ぐとともにモータシャフト12を挿通して外部へ突出させた接続部材16を具備し、接続部材16に、遊星歯車機構20側へ突出する出力側接続部16aを有し、遊星歯車機構20は、内歯車21aをマイクロモータ10側の開口端まで連続するように形成したケーシング21を具備し、内歯車21aにおける前記開口端側に、出力側接続部16aを嵌合している。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、DCA(Directional Coronary Atherectomy:方向性冠動脈粥腫切除術)カテーテルや、OCT(Optical Coherence Tomography:光干渉断層撮影)カテーテル、その他の医療機器や、理化学機器、産業機器等に用いられるマイクロギヤードモータに関するものである。
従来、この種の発明には、例えば、特許文献1に記載されるものように、マイクロモータ(1)と遊星歯車機構(9)とを同軸上に接続し、前記マイクロモータの回転を前記遊星歯車機構に伝達するようにしたマイクロギヤードモータがある。
この従来技術において、マイクロモータは、ロータマグネット(6)と、このロータマグネット(6)の軸心上に一体回転可能に設けられたモータシャフト(5)と、前記ロータの周囲に設けられて通電可能なステータコイル(7)と、前記ロータマグネットおよび前記ステータコイルの周囲を覆う筒状のモータハウジング(3A)と、前記モータハウジングの一方の開口部を塞ぐとともに前記モータシャフトを挿通して外部へ突出させ内部には軸受(4a)を支持した接続部材と、前記モータシャフトの突出部分に固定された駆動歯車(8)とを具備する。
また、前記遊星歯車機構は、内歯車(16)を有する筒状のケーシング(3B)と、前記内歯車に噛み合う複数の遊星歯車(14)と、これら遊星歯車をそれぞれ回転可能に支持した状態で自転可能に支持された支持回転体(13)とを具備している。
この従来技術において、マイクロモータは、ロータマグネット(6)と、このロータマグネット(6)の軸心上に一体回転可能に設けられたモータシャフト(5)と、前記ロータの周囲に設けられて通電可能なステータコイル(7)と、前記ロータマグネットおよび前記ステータコイルの周囲を覆う筒状のモータハウジング(3A)と、前記モータハウジングの一方の開口部を塞ぐとともに前記モータシャフトを挿通して外部へ突出させ内部には軸受(4a)を支持した接続部材と、前記モータシャフトの突出部分に固定された駆動歯車(8)とを具備する。
また、前記遊星歯車機構は、内歯車(16)を有する筒状のケーシング(3B)と、前記内歯車に噛み合う複数の遊星歯車(14)と、これら遊星歯車をそれぞれ回転可能に支持した状態で自転可能に支持された支持回転体(13)とを具備している。
ところで、前記従来技術によれば、マイクロモータと遊星歯車機構とは接続部材を介して接続されており、前記遊星歯車機構のケーシング(3B)は、軸方向において、遊星歯車に噛み合う内歯車状の内周範囲と、前記接続部材に嵌合される円筒状の内周範囲とを有する。したがって、これら複数種類の形状の前記内周範囲を高精度に加工して、同軸度及び円筒度等の増加を防ぐ必要がある。
特に、外径3mm以下の極小径のマイクロモータの場合、前記複数種類の内周面形状を高精度に加工するのは困難であり、同軸度及び円筒度等が大きくなって、接続部分の精度が低下するおそれがある。
特に、外径3mm以下の極小径のマイクロモータの場合、前記複数種類の内周面形状を高精度に加工するのは困難であり、同軸度及び円筒度等が大きくなって、接続部分の精度が低下するおそれがある。
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、マイクロモータと遊星歯車機構とを簡素な構造によって高精度に接続したマイクロギヤードモータを提供することにある。
上記課題を解決するための一手段は、マイクロモータと遊星歯車機構とを同軸上に接続し、マイクロモータの回転を遊星歯車機構に伝達するようにしたマイクロギヤードモータにおいて、前記マイクロモータは、筒状のモータハウジングと、このモータハウジング内に支持されて駆動回転するモータシャフトと、前記モータハウジングの一方の開口部を塞ぐとともに前記モータシャフトを挿通して外部へ突出させた接続部材と、前記モータシャフトの突出部分に固定された駆動歯車とを具備し、前記接続部材に、前記遊星歯車機構側へ突出する出力側接続部を有し、前記遊星歯車機構は、内周面に内歯車を形成した筒状のケーシングと、前記内歯車に噛み合うとともに前記駆動歯車の回転力により回転する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車をそれぞれ回転可能に支持するとともに自転可能な支持回転体とを具備し、前記内歯車をマイクロモータ側の開口端まで連続するように形成し、前記内歯車における前記開口端側に、前記出力側接続部を嵌合したことを特徴とする。
本発明は、以上説明したように構成されているので、マイクロモータと遊星歯車機構とを簡素な構造によって高精度に接続することができる。
本実施の形態の第一の特徴は、マイクロモータと遊星歯車機構とを同軸上に接続し、マイクロモータの回転を遊星歯車機構に伝達するようにしたマイクロギヤードモータにおいて、前記マイクロモータは、筒状のモータハウジングと、該モータハウジング内に支持されて駆動回転するモータシャフトと、前記モータハウジングの一方の開口部を塞ぐとともに前記モータシャフトを挿通して外部へ突出させた接続部材と、前記モータシャフトの突出部分に固定された駆動歯車とを具備し、前記接続部材に、前記遊星歯車機構側へ突出する出力側接続部を有し、前記遊星歯車機構は、内周面に内歯車を形成した筒状のケーシングと、前記内歯車に噛み合うとともに前記駆動歯車の回転力により回転する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車をそれぞれ回転可能に支持するとともに自転可能な支持回転体とを具備し、前記内歯車をマイクロモータ側の開口端まで連続するように形成し、前記内歯車における前記開口端側に、前記出力側接続部を嵌合した。
この構成によれば、遊星歯車機構におけるケーシングの内歯車に対し、出力側接続部を接続するようにしているため、前記内歯車に接続用の内周面を加工する必要がなく、マイクロモータと遊星歯車機構とを高精度に接続することができる。
なお、前記「嵌合」には、遊びを有する状態の嵌め合いや、圧入嵌合を含み、前者とする場合、好ましくは接着剤を介在する。
この構成によれば、遊星歯車機構におけるケーシングの内歯車に対し、出力側接続部を接続するようにしているため、前記内歯車に接続用の内周面を加工する必要がなく、マイクロモータと遊星歯車機構とを高精度に接続することができる。
なお、前記「嵌合」には、遊びを有する状態の嵌め合いや、圧入嵌合を含み、前者とする場合、好ましくは接着剤を介在する。
第二の特徴としては、前記接続部材と前記遊星歯車との間に、前記駆動歯車を遊びを有する状態で挿入するとともに前記ケーシングの周壁に対し全周にわたって接触する仕切り部材を設けた。
この構成によれば、遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを仕切り部材によって防ぐことができる。
この構成によれば、遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを仕切り部材によって防ぐことができる。
第三の特徴としては、前記仕切り部材は、外周部に前記内歯車にならう嵌合歯を有し、この嵌合歯を前記内歯車に嵌め合せており、前記出力側接続部は、円筒状に形成されるとともにその外周面を前記内歯車の歯先面に嵌合させている。
この構成によれば、嵌合歯と内歯車との嵌り合いにより、遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを効果的に防ぐことができる上、駆動側接続部の外周面と内歯車の歯先面との接触により、マイクロモータと遊星歯車機構との同軸度を向上することができる。
この構成によれば、嵌合歯と内歯車との嵌り合いにより、遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを効果的に防ぐことができる上、駆動側接続部の外周面と内歯車の歯先面との接触により、マイクロモータと遊星歯車機構との同軸度を向上することができる。
第四の特徴としては、前記仕切り部材は、前記駆動歯車を遊びを有する状態で挿入する円板部と、該円板部からマイクロモータ側へ突出するとともに外周面を前記内歯車の歯先面に嵌合する円筒部と、該円筒部のマイクロモータ側の端部から拡径方向へ突出して前記ケーシングの端面に圧接される環状鍔部とから一体状に形成され、前記出力側接続部は、円筒状に形成されるとともにその外周面を前記円筒部の内周面に圧接させている。
この構成によれば、円筒部と内歯車との接触によりマイクロモータと遊星歯車機構との同軸度を向上することができる上、環状鍔部とケーシング端面との接触により遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを効果的に防ぐことができる。
なお、第四及び第五の特徴における前記「嵌合」には、遊びを有する状態の嵌め合いや、圧入嵌合を含み、前者とする場合、好ましくは接着剤を介在する。
この構成によれば、円筒部と内歯車との接触によりマイクロモータと遊星歯車機構との同軸度を向上することができる上、環状鍔部とケーシング端面との接触により遊星歯車機構側の潤滑油がマイクロギヤードモータ側へ流出するのを効果的に防ぐことができる。
なお、第四及び第五の特徴における前記「嵌合」には、遊びを有する状態の嵌め合いや、圧入嵌合を含み、前者とする場合、好ましくは接着剤を介在する。
第五の特徴としては、前記接続部材の接続強度を向上するために、前記出力側接続部の外周面に接着剤を設けた。
次に、上記特徴を有する好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び2は、本発明に係るマイクロギヤードモータ1を示す。
このマイクロギヤードモータ1は、マイクロモータ10と遊星歯車機構20とを同軸上に接続し、マイクロモータ10の回転を遊星歯車機構20に伝達するように構成してある。
このマイクロギヤードモータ1は、マイクロモータ10と遊星歯車機構20とを同軸上に接続し、マイクロモータ10の回転を遊星歯車機構20に伝達するように構成してある。
マイクロモータ10は、筒状のモータハウジング11と、モータハウジング11内に支持されて駆動回転するモータシャフト12と、モータシャフト12の外周に固定されたロータ13と、ロータ13の外周面に対し所定のクリアランスを置いて筒状に設けられたコイル14と、コイル14へ電力を通電する基板15と、前記モータハウジング11の一方(図1によれば左側)の開口部を塞ぐとともにモータシャフト12を挿通して外部へ突出させた接続部材16とを具備し、インナーロータタイプのブラシレスDCモータを構成している。
モータハウジング11は、磁性材料(例えばパーマロイ等)から両端を開口した円筒状に形成されており、ロータ13が有するマグネットの磁束を集中させて磁路を形成し、コイル14に電流を流した際に生じる電磁力を強めるように作用する。
このモータハウジング11の前端側には、接続部材16が固定され、後端側には、基板15及び軸受部材15aが固定される。そして、このモータハウジング11の後端側は、可撓性を有する長尺筒状のシース30が接続される。シース30内には、基板15に接続された給電配線やセンサ用の配線等が収納されている。
モータハウジング11の外径は、後述する遊星歯車機構20のケーシング21外径と略同一であり、好ましくはφ3mm以下に設定され、図示例によればφ2mmとしている。なお、前記外径は、当該マイクロギヤードモータ1の最大径である。
このモータハウジング11の前端側には、接続部材16が固定され、後端側には、基板15及び軸受部材15aが固定される。そして、このモータハウジング11の後端側は、可撓性を有する長尺筒状のシース30が接続される。シース30内には、基板15に接続された給電配線やセンサ用の配線等が収納されている。
モータハウジング11の外径は、後述する遊星歯車機構20のケーシング21外径と略同一であり、好ましくはφ3mm以下に設定され、図示例によればφ2mmとしている。なお、前記外径は、当該マイクロギヤードモータ1の最大径である。
モータシャフト12は、モータハウジング11の中心部で回転するように支持され、先端側(図1によれば左端側)を遊星歯車機構20側へ突出させており、この突出部分に、駆動歯車12aを固定している。駆動歯車12aは、後述する複数の遊星歯車22に中心側から噛み合う太陽歯車として機能する。
また、同突出部分の駆動歯車12aよりもモータ側の部分には、位置決めスリーブ12bが固定される。この位置決めスリーブ12bは、後述する接続部材16の前端面に摺接して、モータシャフト12の後方(図1によれば右方)への移動を規制する。
また、同突出部分の駆動歯車12aよりもモータ側の部分には、位置決めスリーブ12bが固定される。この位置決めスリーブ12bは、後述する接続部材16の前端面に摺接して、モータシャフト12の後方(図1によれば右方)への移動を規制する。
ロータ13は、モータハウジング11よりも短く且つ外径の小さい円筒状に形成され、モータシャフト12の外周部に固定されている。このロータ13は、永久磁石を有しており、コイル14との磁気作用によって回転する。
なお、図中の符号13a,13aは、ロータ13を前後両側から挟むようにしてモータシャフト12に固定された環状の位置決め部材である。
なお、図中の符号13a,13aは、ロータ13を前後両側から挟むようにしてモータシャフト12に固定された環状の位置決め部材である。
コイル14は、導電性繊維を編んだ略筒状に形成され、ロータ13の外周面に対し所定のクリアランスを置いて位置し、モータハウジング11の内周面に回転不能に固定されている。
基板15は、円環状の多層基板であり、給電配線により外部から供給される電力をコイル14へ供給する。この基板15の中心側には、略円筒状の軸受部材15aを介して、モータシャフト12の後端側が回転自在に支持される。また、この基板15には、必要に応じて、モータシャフト12の回転角を検出するセンサ等(図示せず)が設けられる。
接続部材16は、後端側をモータハウジング11内に嵌合するとともに他端側をモータハウジング11から前方へ突出させた略円筒状に形成される。
この接続部材16には、軸方向の一端側で遊星歯車機構20を接続する出力側接続部16aと、他端側でマイクロモータ10のモータハウジング11を接続するモータ側接続部16bと、内径側でモータシャフト12を回転自在に支持する軸受部16cと、この軸受部16cに対し軸方向の両側に隣接する環状空間16d,16dと、位置決めスリーブ12bを配置するための位置決め空間部16eとが、予め切削加工によって一体に形成されている。
すなわち、この接続部材16は、前記出力側接続部16a、モータ側接続部16b、軸受部16c、環状空間16d,16d、位置決め空間部16e等を一体に加工した後、モータハウジング11に対し前方側から嵌合されている。
この接続部材16の材質は、例えば真鍮等の切削加工性の良好な金属材料とすればよいが、その他の金属材料や、合成樹脂材料等の硬質材料とすることも可能である。
この接続部材16には、軸方向の一端側で遊星歯車機構20を接続する出力側接続部16aと、他端側でマイクロモータ10のモータハウジング11を接続するモータ側接続部16bと、内径側でモータシャフト12を回転自在に支持する軸受部16cと、この軸受部16cに対し軸方向の両側に隣接する環状空間16d,16dと、位置決めスリーブ12bを配置するための位置決め空間部16eとが、予め切削加工によって一体に形成されている。
すなわち、この接続部材16は、前記出力側接続部16a、モータ側接続部16b、軸受部16c、環状空間16d,16d、位置決め空間部16e等を一体に加工した後、モータハウジング11に対し前方側から嵌合されている。
この接続部材16の材質は、例えば真鍮等の切削加工性の良好な金属材料とすればよいが、その他の金属材料や、合成樹脂材料等の硬質材料とすることも可能である。
出力側接続部16aは、後述する遊星歯車機構20のケーシング後端側に嵌合される部位であり、その円筒状の外周面を、内歯車21aの歯先面に接触又は近接させて嵌合させる。
この出力側接続部16aの外周面と内歯車21aとの間には、接続強度を向上するために、接着剤が介在される。なお、他例としては、出力側接続部16aの外周面を内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
この出力側接続部16aの外周面と内歯車21aとの間には、接続強度を向上するために、接着剤が介在される。なお、他例としては、出力側接続部16aの外周面を内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
モータ側接続部16bは、マイクロモータ10のモータハウジング11前端側に嵌合される部位であり、その外周面を、モータハウジング11内周面に嵌合可能な円筒面状に形成している。モータ側接続部16b外周面とモータハウジング11内周面との間には必要に応じて接着剤が介在される。なお、他例としては、モータ側接続部16bをモータハウジング11内周面に圧入する構成とすることも可能である。
これら出力側接続部16aとモータ側接続部16bとの間には、径外方向へ突出する環状凸部16fが形成される。この環状凸部16fは、遊星歯車機構20及びマイクロモータ10の外形と略同径であり、遊星歯車機構20のケーシング21とマイクロモータ10のモータハウジング11との間に挟まれる。
これら出力側接続部16aとモータ側接続部16bとの間には、径外方向へ突出する環状凸部16fが形成される。この環状凸部16fは、遊星歯車機構20及びマイクロモータ10の外形と略同径であり、遊星歯車機構20のケーシング21とマイクロモータ10のモータハウジング11との間に挟まれる。
軸受部16cは、接続部材16全体の軸方向の中央側にて、径内方向へ環状に突出しており、その内周面をモータシャフト12外周面に摺接させるようにして、モータシャフト12を回転自在に支持する。この軸受部16cの断面形状は、図示例について詳細に説明すれば、径内方向へ向かって軸方向の幅を狭めた断面台形状になっている(図1参照)。
この軸受部16cは、内周面に、潤滑油を保留するための溝(図示せず)を複数有し、周方向の複数箇所で局部的に高い潤滑膜圧力を発生させる動圧軸受を構成する。
この軸受部16cは、内周面に、潤滑油を保留するための溝(図示せず)を複数有し、周方向の複数箇所で局部的に高い潤滑膜圧力を発生させる動圧軸受を構成する。
環状空間16d,16dの各々は、モータシャフト12の全周にわたって周方向へ連続する環状の空間であり、潤滑油を保持している。環状空間16d,16d内の前記潤滑油は、軸受部16cとモータシャフト12外周面との間に浸透する。なお、前記潤滑油は、当該マイクロモータ10の製造過程において、モータシャフト12の前端側や、接続部材16内等に塗布あるいは注入されたものである。
位置決め空間部16eは、環状空間16dよりも前側の大径環状の空間であり、位置決めスリーブ12bを内在している。位置決めスリーブ12bは、モータシャフト12に固定され、モータシャフト12の遊星歯車機構20側とは反対の方向(図示例によれば右方向)への移動を、筒状部材16との当接により規制する。
また、遊星歯車機構20は、両端側に開口端を有するとともに軸方向の全長にわたって連続する内歯車21aを有する筒状のケーシング21と、内歯車21aに噛み合うとともに駆動歯車12aの回転力により回転する複数の遊星歯車22,22’と、これら遊星歯車22,22’を回転可能に支持するとともに自転可能に支持された支持回転体24,24’,24”と、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入するとともに接続部材16と遊星歯車22の間でケーシング21の周壁に対し全周にわたって接触する仕切り部材25と、ケーシング21の前端開口を塞ぐとともに出力軸24b”を挿通し前方へ突出させた前端側閉鎖部材26とを具備している(図1参照)。
この遊星歯車機構20は、遊星歯車22,22’及び支持回転体24,24’,24”を多段状に配置して、多段式遊星歯車機構を構成しており、モータシャフト12側の回転力を段階的に減速して、出力軸24b”から出力する。すなわち、遊星歯車機構20は、マイクロモータ10に対して、被駆動ユニットとなっている。
この遊星歯車機構20は、遊星歯車22,22’及び支持回転体24,24’,24”を多段状に配置して、多段式遊星歯車機構を構成しており、モータシャフト12側の回転力を段階的に減速して、出力軸24b”から出力する。すなわち、遊星歯車機構20は、マイクロモータ10に対して、被駆動ユニットとなっている。
ケーシング21は、金属材料等の硬質材料によって長尺円筒状に形成され、その内周面に内歯車21aを有する。
内歯車21aは、歯先及び歯底等を構成する凸部と凹部を周方向へ交互に配置しており、これら凹凸部を、ケーシング21内周面の軸方向の全長にわたって連続するように形成している。すなわち、内歯車21aは、ケーシング21におけるマイクロモータ側の開口端と逆側の開口端との間にわたって連続している。そして、内歯車21aにおけるマイクロモータ側の開口端側には、接続部材16の出力側接続部16aが嵌合される。
内歯車21aは、歯先及び歯底等を構成する凸部と凹部を周方向へ交互に配置しており、これら凹凸部を、ケーシング21内周面の軸方向の全長にわたって連続するように形成している。すなわち、内歯車21aは、ケーシング21におけるマイクロモータ側の開口端と逆側の開口端との間にわたって連続している。そして、内歯車21aにおけるマイクロモータ側の開口端側には、接続部材16の出力側接続部16aが嵌合される。
遊星歯車22,22’は、軸心周りに複数配置され、それぞれ内歯車21aに噛み合う平歯車状の歯車である。図示例では、符号22はマイクロモータ10寄りの四段分の遊星歯車を示しており、符号22’は出力側の一段分の遊星歯車を示している。
本実施の形態の好ましい一例によれば、出力側の遊星歯車22’は、強度アップのため、他の遊星歯車22よりも軸方向長さが長く形成されている。
遊星歯車22,22’の各々は、周方向に所定間隔を置いて複数配設される。これらのうち、最もマイクロモータ10側の複数の遊星歯車22は、駆動歯車12aに噛み合って、駆動歯車12aから回転力を受ける。
本実施の形態の好ましい一例によれば、出力側の遊星歯車22’は、強度アップのため、他の遊星歯車22よりも軸方向長さが長く形成されている。
遊星歯車22,22’の各々は、周方向に所定間隔を置いて複数配設される。これらのうち、最もマイクロモータ10側の複数の遊星歯車22は、駆動歯車12aに噛み合って、駆動歯車12aから回転力を受ける。
複数の支持回転体24,24’,24”のうち、符号24は、マイクロモータ10寄りの三段分の支持回転体を示しており、符号24’は、マイクロモータ10側から四段目の支持回転体を示しており、符号24”は、最も出力側の支持回転体を示している。
支持回転体24は、周方向に並ぶ複数の遊星歯車22をそれぞれ回転自在に支持する支持板24aと、支持板24aの中心部から出力側へ突出して周囲の遊星歯車22に噛み合う太陽歯車部24bとから一体に構成される。
支持回転体24’は、モータ側から四段目の複数の遊星歯車22をそれぞれ回転自在に支持する支持板24a’と、支持板24a’の中心部から出力側へ突出して周囲の遊星歯車22’に噛み合う太陽歯車部24b’とから一体に構成される。太陽歯車部24b’は、遊星歯車22’と遊星歯車22の関係と同様に、遊星歯車22の太陽歯車部24bよりも軸方向に長く形成される。
支持回転体24”は、モータ側から五段目の複数の遊星歯車22’をそれぞれ回転自在に支持する支持板24a”と、支持板24a”の中心部から出力側へ突出する出力軸24b”とから一体に構成される。
出力軸24b”には、環状の位置決めスリーブ23が固定される。この位置決めスリーブ23は、ワッシャ―23aを介して前端側閉鎖部材26の端面に摺接し、出力軸24b”のマイクロモータ10側への移動を規制する。
なお、図中、符号23bは、支持板24a”と前端側閉鎖部材26との間に介在して、支持板24a”の摩擦抵抗を緩和するワッシャ―である。
出力軸24b”には、環状の位置決めスリーブ23が固定される。この位置決めスリーブ23は、ワッシャ―23aを介して前端側閉鎖部材26の端面に摺接し、出力軸24b”のマイクロモータ10側への移動を規制する。
なお、図中、符号23bは、支持板24a”と前端側閉鎖部材26との間に介在して、支持板24a”の摩擦抵抗を緩和するワッシャ―である。
仕切り部材25は、外周部に内歯車21aにならう凹凸状の嵌合歯25aを有し(図5参照)、この嵌合歯25aを内歯車21aに嵌め合せることで、ケーシング21内周面側において潤滑油の軸方向外側への流動を阻止する。なお、前記潤滑油は、遊星歯車機構20の製造過程において、遊星歯車22,22’及び支持回転体24,24’,24”等に塗布あるいは注入されたものである。
また、仕切り部材25の中心部には、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入する貫通孔25b(図5参照)が設けられる。貫通孔25bの内径は、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入可能であって且つ位置決めスリーブ12bを挿通不能な程度に設定される。
また、仕切り部材25の中心部には、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入する貫通孔25b(図5参照)が設けられる。貫通孔25bの内径は、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入可能であって且つ位置決めスリーブ12bを挿通不能な程度に設定される。
前端側閉鎖部材26は、円筒状の軸受ブラケット26aの内径側に、別体の軸受部材26bを圧入してなる。
軸受ブラケット26aは、ケーシング21の前端側に嵌合される円筒状の接続部26a1と、接続部26a1の前端側で拡径されてケーシング21前端面に圧接された環状鍔部26a2とを有する。
接続部26a1は、内歯車21aの歯先面に接触又は近接させて嵌合することで、内歯車21aに対し同軸状に組み付けられる。この接続部26a1と内歯車21aとの間には、接着剤が介在される。なお、他例としては、接続部26a1を内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
軸受ブラケット26aは、ケーシング21の前端側に嵌合される円筒状の接続部26a1と、接続部26a1の前端側で拡径されてケーシング21前端面に圧接された環状鍔部26a2とを有する。
接続部26a1は、内歯車21aの歯先面に接触又は近接させて嵌合することで、内歯車21aに対し同軸状に組み付けられる。この接続部26a1と内歯車21aとの間には、接着剤が介在される。なお、他例としては、接続部26a1を内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
上記構成のマイクロギヤードモータ1によれば、マイクロモータ10と遊星歯車機構20とを接続する接続部材16に、軸受部16c、モータ側接続部16b及び出力側接続部16a等を一体に有するため、別体の軸受を嵌合するための被嵌合面を加工する工程や、別体の軸受を組付ける工程等を省くとともに、軸受部16cと、モータ側接続部16b及び出力側接続部16aとの同軸度を向上することができ、特に外径3mm以下の極小径のマイクロギヤードモータを高精度且つ効率的に生産することができる。
しかも、接続部材16と一体の軸受部16cが、動圧軸受を構成しているため、回転部分の回転ムラや軸振れ等を効果的に軽減することができる上、この軸受部16cの両側に確保される環状空間16d,16dによって潤滑油の保持性能を向上することができる。
また、遊星歯車機構20側の潤滑油がマイクロモータ10側へ流れたり、接続部材16による接続部分の隙間から外部に洩れたりするようなことを、仕切り部材25によって防ぐことができる。
しかも、接続部材16と一体の軸受部16cが、動圧軸受を構成しているため、回転部分の回転ムラや軸振れ等を効果的に軽減することができる上、この軸受部16cの両側に確保される環状空間16d,16dによって潤滑油の保持性能を向上することができる。
また、遊星歯車機構20側の潤滑油がマイクロモータ10側へ流れたり、接続部材16による接続部分の隙間から外部に洩れたりするようなことを、仕切り部材25によって防ぐことができる。
次に、本発明に係るマイクロギヤードモータの他例について説明する。
なお、以下に示すマイクロギヤードモータは、上記マイクロギヤードモータ1の一部分を変更したものであるため、その変更部分についてのみ詳細に説明し、上記マイクロギヤードモータ1と同一の部分については、同じ符号を用い、重複する説明を省略する。
なお、以下に示すマイクロギヤードモータは、上記マイクロギヤードモータ1の一部分を変更したものであるため、その変更部分についてのみ詳細に説明し、上記マイクロギヤードモータ1と同一の部分については、同じ符号を用い、重複する説明を省略する。
図3は、本発明に係るマイクロギヤードモータの他例について、遊星歯車機構側の部分を拡大して示す断面図である。
このマイクロギヤードモータ2は、上記マイクロギヤードモータ1に対し、接続部材16を接続部材16’に置換した構成とされる。
接続部材16’は、上記接続部材16に対し、軸受部16c前後の空間形状を変形している。
軸受部16cの前側の環状空間16gは、潤滑油を保持する空間として機能する。この環状空間16gには、必要に応じて、位置決めスリーブ12b(図1参照)を内在するようにしてもよい。
また、軸受部16cの後側の環状空間16hは、上記環状空間16d(図1参照)と同様に、潤滑油を保持する空間として機能する。
このマイクロギヤードモータ2は、上記マイクロギヤードモータ1に対し、接続部材16を接続部材16’に置換した構成とされる。
接続部材16’は、上記接続部材16に対し、軸受部16c前後の空間形状を変形している。
軸受部16cの前側の環状空間16gは、潤滑油を保持する空間として機能する。この環状空間16gには、必要に応じて、位置決めスリーブ12b(図1参照)を内在するようにしてもよい。
また、軸受部16cの後側の環状空間16hは、上記環状空間16d(図1参照)と同様に、潤滑油を保持する空間として機能する。
よって、図3に示すマイクロギヤードモータ2によれば、上記マイクロギヤードモータ1と略同様の作用効果を奏する。
図4は、本発明に係るマイクロギヤードモータの他例について、遊星歯車機構側の部分を拡大して示す断面図である。
このマイクロギヤードモータ3は、上記マイクロギヤードモータ2に対し、仕切り部材25を仕切り部材27に置換し、接続部材16’を接続部材16”に置換した構成とされる。
このマイクロギヤードモータ3は、上記マイクロギヤードモータ2に対し、仕切り部材25を仕切り部材27に置換し、接続部材16’を接続部材16”に置換した構成とされる。
仕切り部材27は、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入する円板部27aと、円板部27aの外径側からマイクロモータ10側へ突出する円筒部27bと、円筒部27bのマイクロモータ10側の端部から拡径方向へ突出した環状鍔部27cとから一体状に形成される(図4及び図5参照)。
円板部27aの中心部には、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入する貫通孔27a1(図5参照)が設けられる。貫通孔27a1の内径は、駆動歯車12aを遊びを有する状態で挿入可能であって且つ位置決めスリーブ12bを挿通不能な程度に設定される。
円筒部27bは、ケーシング21の後端側に挿入され、その円筒状の外周面を、内歯車21aの歯先面に接触又は近接させて嵌合させる。この円筒部27bの外周面と内歯車21aとの間には必要に応じて接着剤が介在される。なお、他例としては、円筒部27bを内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
環状鍔部27cは、ケーシング21の後端面に位置して、ケーシング21内の潤滑油が外部へ洩れるのを防ぐ。
円筒部27bは、ケーシング21の後端側に挿入され、その円筒状の外周面を、内歯車21aの歯先面に接触又は近接させて嵌合させる。この円筒部27bの外周面と内歯車21aとの間には必要に応じて接着剤が介在される。なお、他例としては、円筒部27bを内歯車21aの歯先面に圧入する構成とすることも可能である。
環状鍔部27cは、ケーシング21の後端面に位置して、ケーシング21内の潤滑油が外部へ洩れるのを防ぐ。
接続部材16”は、上記接続部材16’(図3参照)に対し、出力側接続部16aの外径を、仕切り部材27の円筒部27b内周面に嵌合されるように変更したものである。
出力側接続部16a外周面と円筒部27b内周面との間には、これらの接続強度を増強するために接着剤が介在される。
出力側接続部16a外周面と円筒部27b内周面との間には、これらの接続強度を増強するために接着剤が介在される。
よって、上記構成のマイクロギヤードモータ2によれば、上記マイクロギヤードモータ1及び2と略同様の作用効果を奏する。
なお、上記実施例では、マイクロギヤードモータ1,2又は3において、接続部材16、16’又は16”と、ケーシング21との間に仕切り部材25(又は27)を具備したが、この仕切り部材25(又は27)を省くことも可能である。この場合、マイクロギヤードモータ3では、前記接続部材16”を、ケーシング21に対し直接接続した構造とすればよい。
また、上記実施例では、遊星歯車機構20前端側の前端側閉鎖部材26は、別体の軸受部材26bを圧入した構造としたが、この前端側閉鎖部材26は、接続部材16と同様にして、軸受部を一体加工した構造とすることが可能である。
また、上記実施例では、接続部材16,16’又は16”内で、潤滑油を保持するための環状空間16d,16g又は17hを、軸受部16cの両側に設けたが、他例としては、前記環状空間16d,16g又は17hを軸受部16cの片側に設けた態様とすることも可能である。
また、上記実施例では、マイクロモータ10に対し、被駆動ユニットとして遊星歯車機構20を接続したが、他例としては、同マイクロモータ10に対し遊星歯車機構20以外の被駆動ユニットを接続することも可能である。この場合、前記被駆動ユニットの具体例としては、OCT(optical coherence tomography)用機器や、撮像装置、ミラー等を有する反射装置、カッター等を有する切除装置、回転工具、上記形態以外の動力伝達機構等が挙げられる。
1,2,3:マイクロギヤードモータ
10:マイクロモータ
11:モータハウジング
12:モータシャフト
12a:駆動歯車
13:ロータ
14:コイル
15:基板
15a:軸受部材
16,16’,16”:接続部材
16a:出力側接続部
16b:モータ側接続部
16c:軸受部
16d,16g,16h:環状空間
16e:位置決め空間部
16f:環状凸部
20:遊星歯車機構
21:ケーシング
21a:内歯車
22,22’:遊星歯車
23:スリーブ
23a,23b:ワッシャー
24,24’,24”:支持回転体
24a,24a’,24a”:支持板
24b,24b’:太陽歯車部
24b”:出力軸
25,27:仕切り部材
25a:嵌合歯
25b,27a1:貫通孔
26:前端側閉鎖部材
26a:軸受ブラケット
26a1:接続部
26a2:環状顎部
26b:軸受部材
27a:円板部
27b:円筒部
27c:環状顎部
30:シース
10:マイクロモータ
11:モータハウジング
12:モータシャフト
12a:駆動歯車
13:ロータ
14:コイル
15:基板
15a:軸受部材
16,16’,16”:接続部材
16a:出力側接続部
16b:モータ側接続部
16c:軸受部
16d,16g,16h:環状空間
16e:位置決め空間部
16f:環状凸部
20:遊星歯車機構
21:ケーシング
21a:内歯車
22,22’:遊星歯車
23:スリーブ
23a,23b:ワッシャー
24,24’,24”:支持回転体
24a,24a’,24a”:支持板
24b,24b’:太陽歯車部
24b”:出力軸
25,27:仕切り部材
25a:嵌合歯
25b,27a1:貫通孔
26:前端側閉鎖部材
26a:軸受ブラケット
26a1:接続部
26a2:環状顎部
26b:軸受部材
27a:円板部
27b:円筒部
27c:環状顎部
30:シース
Claims (5)
- マイクロモータと遊星歯車機構とを同軸上に接続し、マイクロモータの回転を遊星歯車機構に伝達するようにしたマイクロギヤードモータにおいて、
前記マイクロモータは、筒状のモータハウジングと、該モータハウジング内に支持されて駆動回転するモータシャフトと、前記モータハウジングの一方の開口部を塞ぐとともに前記モータシャフトを挿通して外部へ突出させた接続部材と、前記モータシャフトの突出部分に固定された駆動歯車とを具備し、前記接続部材に、前記遊星歯車機構側へ突出する出力側接続部を有し、
前記遊星歯車機構は、内周面に内歯車を形成した筒状のケーシングと、前記内歯車に噛み合うとともに前記駆動歯車の回転力により回転する複数の遊星歯車と、これら遊星歯車をそれぞれ回転可能に支持するとともに自転可能な支持回転体とを具備し、前記内歯車をマイクロモータ側の開口端まで連続するように形成し、前記内歯車における前記開口端側に、前記出力側接続部を嵌合したことを特徴とするマイクロギヤードモータ。 - 前記接続部材と前記遊星歯車との間に、前記駆動歯車を遊びを有する状態で挿入するとともに前記ケーシングの周壁に対し全周にわたって接触する仕切り部材を設けたことを特徴とする請求項1記載のマイクロギヤードモータ。
- 前記仕切り部材は、外周部に前記内歯車にならう嵌合歯を有し、この嵌合歯を前記内歯車に嵌め合せており、
前記出力側接続部は、円筒状に形成されるとともにその外周面を前記内歯車の歯先面に嵌合させていることを特徴とする請求項2記載のマイクロギヤードモータ。 - 前記仕切り部材は、前記駆動歯車を遊びを有する状態で挿入する円板部と、該円板部からマイクロモータ側へ突出するとともに外周面を前記内歯車の歯先面に嵌合する円筒部と、該円筒部のマイクロモータ側の端部から拡径方向へ突出して前記ケーシングの端面に圧接される環状鍔部とから一体状に形成され、
前記出力側接続部は、円筒状に形成されるとともにその外周面を前記円筒部の内周面に圧接させていることを特徴とする請求項2又は3記載のマイクロギヤードモータ。 - 前記出力側接続部の外周面に接着剤を設けたことを特徴とする請求項1〜4何れか1項記載のマイクロギヤードモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014073460A JP2015198456A (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | マイクロギヤードモータ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014073460A JP2015198456A (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | マイクロギヤードモータ |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2014073460A Pending JP2015198456A (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | マイクロギヤードモータ |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018166395A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | 車両後部ドア用のリフト装置及びその駆動装置 |
CN112533783A (zh) * | 2018-08-09 | 2021-03-19 | 日本电产株式会社 | 马达单元 |
CN114072597A (zh) * | 2019-06-04 | 2022-02-18 | 日立安斯泰莫法国公司 | 包括形成径向偏心力路径的至少一个轴向力传递部件的周转式减速器 |
US12049953B2 (en) | 2019-06-04 | 2024-07-30 | Hitachi Astemo France | Epicyclic step-down gear comprising at least one axial force transmission component which forms a radially eccentric force path |
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014073460A patent/JP2015198456A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018166395A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | 車両後部ドア用のリフト装置及びその駆動装置 |
CN112533783A (zh) * | 2018-08-09 | 2021-03-19 | 日本电产株式会社 | 马达单元 |
CN112533783B (zh) * | 2018-08-09 | 2024-05-14 | 日本电产株式会社 | 马达单元 |
CN114072597A (zh) * | 2019-06-04 | 2022-02-18 | 日立安斯泰莫法国公司 | 包括形成径向偏心力路径的至少一个轴向力传递部件的周转式减速器 |
US12049953B2 (en) | 2019-06-04 | 2024-07-30 | Hitachi Astemo France | Epicyclic step-down gear comprising at least one axial force transmission component which forms a radially eccentric force path |
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