JP6901943B2 - 減速機、および減速機を備えた電気機器 - Google Patents
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Description
減速機2は、前段装置3の回転動力を受継ぐ入力軸5と、入力軸5に固定される偏心カム6と、偏心カム6で回転駆動される遊星ギヤ7と、遊星ギヤ7と噛合って同ギヤ7を自転しながら公転させるインナーギヤ8と、遊星ギヤ7の自転動力を受け継ぐ受動ディスク9および出力軸10と、これらの部材を収容するケーシング4とを備えているサイクロイド式の減速機である。遊星ギヤ7のギヤ歯49に噛合面に臨んでフランジ壁51が張出し形成してあることを特徴とする。
フランジ壁51の周縁が、遊星ギヤ7のギヤ歯49の山部分100より、径方向外側へ突出させてある。
フランジ壁51の周縁が、インナーギヤ8のギヤ歯29の谷部分99より径方向外側へ突出させてある。
上記のように構成した減速機2によれば、各ケース16・17・18が、それぞれの接合面で凹凸係合させて位置決めされている場合に比べて、誤差が集積するのを解消することができるので、減速機2の小形化を実現しながら、ケーシング4内に収容される各パーツ5〜10の組立精度を向上できる。
上記のように、締結軸57の軸端を、動く余地のない基端ケース16ないし固定壁14に締結すると、隣接する各ケース16・17・18を精度良く位置決めされた状態のままで、締結軸57によって確りと固定できるので、ケーシング4の構造強度を向上できる。
こうした減速機2によれば、前段装置3の形状や構造に対応する装着座24を備えた基端ケース16を用意しておくことにより、基端ケース16に比べてコストが嵩む前段装置3の側の形状や構造を変更することなく、前段装置3と基端ケース16を連結できる。例えば、前段装置3がモーターである場合には、連結用アダプターとなる基端ケース16に対して市販されているモーターをそのまま連結できる。従って、モーター側に基端ケース16の取付け構造や位置決め軸32のための係合構造を設ける場合、即ちモーターが特注品である場合に比べて減速機2を低コスト化できる。
こうした減速機2によれば、前段装置3側に締結軸57のための締結構造を設ける必要がないので、上記の基端ケース16と同様に減速機2を低コスト化できる。
こうした減速機2によれば、ケーシング4の入力軸5側の端部をベース壁20で密閉して、遊星ギヤ7とインナーギヤ8の噛合騒音が外部へ漏れ出るのを防止できるので、減速機2を静音化できる。また、ケーシング4内に塵埃が侵入して、先の噛合部分に噛込まれることも解消できる。
上記構成の減速機2においては、前段装置3とケーシング4は、ハウジング13に設けた接合壁14と軸受部15が、基端ケース16のベース壁20に設けた装着座24と連結穴22に対して密着接合する状態で連結固定される。このように、前段装置3とケーシング4を複数の接合平面を介して密着接合すると、連結対象3・4どうしを複数の向きに位置決めした状態で強固に連結し、お互いが連結相手の構造強度を増強できるので、前段装置3とケーシング4をさらに強固に連結できる。前段装置3から減速機2へ伝動される回転動力の伝動ロスを低減できる利点もある。
このように、基端ケース16のベース壁20の厚みE1を、前記軸受部15の厚みE2と同じか、これより大きく設定すると、ベース壁20が分厚く形成してある分だけケーシング4の内部空間を小さくできるので、噛合騒音がケーシング4内で共鳴するのをさらに効果的に抑止して、減速機2の静音化をさらに促進できる。
このように、遊星ギヤ7およびインナーギヤ8の噛合部と、両ギヤ7・8の噛合部より下方の空間S1の間をフランジ壁51で隘路化すると、両ギヤ7・8の噛合部と先の空間S1の間の噛合騒音の伝導経路を複雑化できる。従って、先の噛合部が先の空間S1に臨ませてある形態に比べて、先の空間S1における噛合騒音の騒音レベルを低下して減速機2の静音化に寄与できる。
このように、遊星ギヤ7およびインナーギヤ8の噛合部と、両ギヤ7・8の噛合部より上方の空間S2の間を、受動ディスク9の周縁壁53で隘路化すると、両ギヤ7・8の噛合部と先の空間S2の間の噛合騒音の伝導経路を複雑化できる。従って、先の噛合部が先の空間S2に臨ませてある形態に比べて、噛合部より上方の空間S2における噛合騒音の騒音レベルを低下して減速機2の静音化に寄与できる。
上記のように、基端ケース16の内面に、一群の凹凸体59で構成した基端側減衰壁60を形成すると、噛合騒音を一群の凹凸体59で反射させ互いに干渉させて減衰できるので、噛合騒音の音圧レベルを低下して減速機2を静音化できる。
上記のように、先端ケース18の内面に、一群の凹凸体61で構成した先端側減衰壁62を形成すると、上記と同様に、噛合騒音を一群の凹凸体61で反射させ互いに干渉させて減衰できるので、噛合騒音の音圧レベルを低下して減速機2を静音化できる。
上記のように、基端ケース16と、ケース17と、先端ケース18のいずれかひとつを金属材で形成し、残るケースをプラスチック材で形成し、金属材で形成したケースと、同ケースに固定した位置決め軸32を位置決め基準にして、各ケース16・17・18を位置決めする。こうした減速機2によれば、プラスチック材で形成したケースを金属材で形成したケースに対して、精度よく組むことができるので、各ケース16・17・18で構成されるケーシング4を精度よく組むことができる。また、各ケース16・17・18の加工精度や位置決め穴25・30・39の位置精度に僅かなばらつきがあったとしても、プラスチック材で形成したケースの位置決め穴が変形することで、先のばらつきを吸収できるので、プラスチック材で形成したケースを位置決め軸32に対して的確に組むことができる。
上記のように、インナーギヤ8を兼ねるケース17を金属材で形成すると、ケース17がプラスチック材で形成してある場合に比べて、インナーギヤ8を精度よく形成できる。これは、ケース17をプラスチック材で形成する場合には、成形時の収縮歪みを避けることができず、インナーギヤ8の形状および寸法精度を高めるうえで限界があるからである。これに対し、ケース17を金属材で形成する場合には、金属素材に機械加工を施してインナーギヤ8をより精密に形成できるので、同ギヤ8の形状および寸法精度を確実に向上できるうえ、不良品の発生頻度を押えてケース17の生産性を向上できる。また、金属材で形成したケース17および位置決め軸32が位置決め基準となるので、ケース17を基端ケース16に組む過程で、インナーギヤ8と遊星ギヤ7の噛合い状態や同ギヤ7の回転状態の適否を確認することができる。つまり、減速機2の組立過程の初期に両ギヤ7・8の噛合い不良などを発見して、減速機2の分解や再組立などに要する手間を省くことができる。
上記のように、基端ケース16を金属素材で形成すると、ケース17および遊星ギヤ7を樹脂素材で形成することができる。従って、遊星ギヤ7とインナーギヤ8の噛合部で生じる噛合騒音を低減して、減速機2を静音化できる。また、金属材で形成した基端ケース16と、同ケース16に固定した位置決め軸32が位置決め基準となるので、ケース17を位置決め軸32に組む過程で、インナーギヤ8と遊星ギヤ7の噛み合い状態や同ギヤ7の回転状態の適否を確認することができる。従って、ケース17を金属材で形成する場合と同様に、減速機2の組立過程の初期に両ギヤ7・8の噛合い不良などを発見して、減速機2の分解や再組立などに要する手間を省くことができる。
上記のように、偏心カム6と遊星ギヤ7の間に配置した軸受体46で遊星ギヤ7を回転自在に支持すると、偏心カム6と遊星ギヤ7の相対動作を軸受体46で吸収しながら、偏心カム6の回転動作を遊星ギヤ7に円滑に伝動できる。従って、偏心カム6と遊星ギヤ7の間の回転動力の伝動負荷を軽減して、動力の伝動効率を向上できる。因みに、遊星ギヤ7が偏心カム6で直接支持されている場合には、両者6・7の嵌合部分に、相対動作に伴う大きな摩擦力が生じるため、偏心カム6と遊星ギヤ7の間に動力ロスが生じることが避けられない。また、遊星ギヤ7が隣接するベース壁20および受動ディスク9に対して隙間を介して正対するように、遊星ギヤ7を偏心カム6で軸受体46を介して軸心方向へ位置決めするので、出力軸10に強い負荷が掛かるような場合に、受動ディスク9が遊星ギヤ7に強く接触し、あるいは、遊星ギヤ7がベース壁20に強く接触するのを確実に解消して、減速機2の負荷が増大するのを防止できる。
上記のように、先端ケース18と出力軸10の間に配置した軸受体55で出力軸10が回転自在に支持してあると、先端ケース18と出力軸10の間の摩擦抵抗を小さくして、遊星ギヤ7から受け継いだ受動ディスク9の回転動力を、動力損を伴うこともなく出力軸10から円滑に出力できる。また、受動ディスク9が同ディスク9に隣接する端壁36および遊星ギヤ7に対して隙間を介して正対するように、出力軸10を先端ケース18で軸受体55を介して軸心方向へ位置決めするので、出力軸10に強い負荷が掛かるような場合に、受動ディスク9が端壁36に強く接触し、あるいは、受動ディスク9が遊星ギヤ7に強く接触するのを確実に解消して、減速機2の負荷が増大するのを防止できる。
上記の減速機2では、ケース17の内面にフランジ状の規制壁68を張出し形成し、規制壁68とベース壁20で遊星ギヤ7の対向端面を挟持して、遊星ギヤ7が回転中心軸方向へがたつくのを規制できるようにした。こうした減速機2によれば、遊星ギヤ7が公転しながら自転するとき、回転中心軸に沿ってがたつくことを解消できるので、偏心カム6と遊星ギヤ7の間の回転動力の伝動を効率よく行える。高速度で公転する遊星ギヤ7ががたついて、耳障りな衝突音が発生することを解消できる利点もある。
上記の減速機2では、規制壁68と先端ケース18で、受動ディスク9の対向端面を挟持して、受動ディスク9が回転中心軸方向へがたつくのを規制できるようにした。こうした減速機2によれば、遊星ギヤ7から受継いだ回転動力を、受動ディスク9と出力軸10を介してがたつきを伴うこともなく出力軸10から円滑に出力できる。
上記の伝動構造によれば、一組の駆動軸50と受動穴54のみで回転動力を伝動できるので、多数組の駆動軸50と受動穴54で回転動力を伝動する場合に比べて、駆動軸50と受動穴54の間の伝動騒音(摺接音)を小さくして、減速機2を静音化できる。
減速機2とモーター3を備えた上記の電気機器によれば、インボリュート歯車方式の減速機を備えた電気機器に比べて、減速比が大きな減速機2の小形化を実現しながら騒音レベルを低下して、電気機器の小形化と静音化を実現できる。
2 減速機
3 モーター(前段装置)
4 ケーシング
5 入力軸
6 偏心カム
7 遊星ギヤ
8 インナーギヤ
9 受動ディスク
10 出力軸
16 基端ケース
17 中間ケース(ケース)
18 先端ケース
20 基端ケースのベース壁
21 基端ケースの周回壁
24 装着座
29 インナーギヤのギヤ歯
32 位置決め軸
49 遊星ギヤのギヤ歯
57 ビス(締結軸)
Claims (5)
- 前段装置(3)の回転動力を受継ぐ入力軸(5)と、入力軸(5)に固定される偏心カム(6)と、偏心カム(6)で回転駆動される遊星ギヤ(7)と、遊星ギヤ(7)と噛合って同ギヤ(7)を自転しながら公転させるインナーギヤ(8)と、遊星ギヤ(7)の自転動力を受け継ぐ受動ディスク(9)および出力軸(10)と、これらの部材を収容するケーシング(4)を備えているサイクロイド式の減速機であって、
ケーシング(4)は、入力軸(5)側の端部に配置される基端ケース(16)と、インナーギヤ(8)を兼ねるケース(17)と、出力軸(10)側の端部に配置される先端ケース(18)とを備えており、
基端ケース(16)とケース(17)と先端ケース(18)が、各ケース(16・17・18)のいずれかひとつを位置決め基準にして、各ケース(16・17・18)の周囲複数個所を同時に貫通する位置決め軸(32)で位置決め固定されており、
先端ケース(18)の側から基端ケース(16)、およびケース(17)に挿通した締結軸(57)の軸端を、基端ケース(16)、ないし基端ケース(16)に密着する前段装置(3)の固定壁(14)に締結して、各ケース(16・17・18)が分離不能に締結固定されていることを特徴とする減速機。 - 基端ケース(16)に前段装置(3)を密着接合するための装着座(24)が設けられており、
装着座(24)は前段装置(3)の形状および構造を基準にして形成されており、基端ケース(16)が前段装置(3)を固定する連結用アダプターを兼ねており、
位置決め軸(32)の基端が基端ケース(16)に係合固定されている請求項1に記載の減速機。 - 基端ケース(16)は、ベース壁(20)と、ベース壁(20)の周縁部に周回状に設けられる周回壁(21)とを備えており、
位置決め軸(32)および締結軸(57)が周回壁(21)の周囲複数個所と係合する状態で配置されており、
基端ケース(16)のベース壁(20)が、ねじ軸(27)で前段装置(3)の接合壁(14)に締結固定されている請求項1または2に記載の減速機。 - 基端ケース(16)のベース壁(20)に、装着座(24)、および装着座(24)と協同して前段装置(3)を支持する連結穴(22)が形成されており、
前段装置(3)のハウジング(13)に、基端ケース(16)に密着接合される接合壁(14)と、出力軸(3a)の一端を支持する軸受部(15)が形成されており、
軸受部(15)が連結穴(22)で嵌合支持された状態で、接合壁(14)が装着座(24)に密着接合されている請求項3に記載の減速機。 - 基端ケース(16)のベース壁(20)の厚み(E1)が、前記軸受部(15)の厚み(E2)と同じか、これより大きく設定されている請求項4に記載の減速機。
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