| 【発明の名称】 |
モータ組み込み減速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】柴田 徹
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| 【要約】 |
【課題】従来は、遊星減速機のアセンブリと電動モータのアセンブリとを別個に形成して組み立てているため、前後長が長くなってコンパクト性に欠け、他の装置との干渉など取付け部位にも制約があり騒音発生や効率低下の問題があった。
【解決手段】遊星減速機の遊星歯車（又は遊星ローラ）（２２）を偏心回転させるキャリア（２４）と、電動回転する回転ロータ（３１）とを回転力伝達可能に連結し、かつ前記遊星減速機の出力軸（２０）と一体化させた軸受けロッド（３０）に前記回転ロータ（３１）を回転自在にして環装保持する。上記遊星減速機構は、ハイポサイクロイド減速機、又はサイクロ減速機とすることが好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】遊星減速機の遊星歯車（又は遊星ローラ）（２２）を偏心回転させるキャリア（２４）と、電動回転する回転ロータ（３１）とを回転力伝達可能に連結し、かつ前記遊星減速機の出力軸（２０）と一体化させた軸受けロッド（３０）に前記回転ロータ（３１）を回転自在にして環装保持したことを特徴とするモータ組み込み減速機。
【請求項２】遊星減速機構を、ハイポサイクロイド減速機、又はサイクロ減速機としたことを特徴とする請求項１、又は２記載のモータ組み込み減速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、電動モータと遊星減速機とを同軸上に組み込んで一体化させたモータ組み込み減速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から低速度で高トルクを得る目的で電動モータに減速機を取付けた構成のものは種々存在していた。これらの多くは、遊星減速機のアセンブリと電動モータのアセンブリとをそれぞれ別個に製造した後、これらを連結させて一体的に組み立てたものがほとんどであった。例えば、（イ）図３に示したように、遊星減速機５のキャリア（入力ギア）５１とモータ６の出力シャフト６０とをピニオンギア６１を介して連結した構成のものや、（ロ）図４に示したように、遊星減速機７の出力軸７０と同軸上のキャリア７１にモータ８の出力シャフト８０を嵌合させて取付けた構成のものなどであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成は、遊星減速機５、７のアセンブリと電動モータ６、８のアセンブリとを別個に形成して組み立てているため、前後長が長くなってコンパクト性に欠け、他の装置との干渉など取付け部位にも制約があった。
【０００４】加えて、（イ）の図３の構成においては、遊星減速機５の出力軸５０の支持のために出力側と対向側のハウジング５２に軸受け５３を設ける必要があるため、アセンブリの前後長が長くなってしまう欠点があるばかりか、キャリア５１やピニオンギア６１との噛合によって伝達効率が数％低下したり、またこれらの噛み合い反力がモータ軸受け部に架かり、この摩擦損失による効率低下も招いていた。さらに、歯車の噛み合いによる振動がモータの出力シャフト６０に伝わり、騒音発生の大きな原因ともなっていた。
【０００５】また、（ロ）の構成においては、１軸上配列であるキャリア７１とモータ８の出力シャフト８０を連繋する歯車列を省くことはできるが、遊星減速機７の出力トルクの一部がモータ軸受けに架かり、モータ出力トルク以上の耐力強度をもった軸受けを必要とするほか、かかるモータ軸受けの損失が、出力側には減速比倍の損失となって影響し、極端に効率を低下させる欠点があった。
【０００６】
【目的】そこで、本願発明は上記の種々課題を契機として為されたもので、遊星減速機のキャリヤにモータの回転ロータを直結させて、減速機構部と電動駆動部とを一個のハウジング内に収納することにより、伝達効率の向上を図ると共にコンパクトにして取付け自由度を高め、さらには、部品点数を減らしかつ組立を容易にすることにより製造コストを安価にすることを目的としたモータ組み込み減速機を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本願発明にかかるモータ組み込み減速機は、遊星減速機の遊星歯車（又は遊星ローラ）（２２）を偏心回転させるキャリア（２４）と、電動回転する回転ロータ（３１）とを回転力伝達可能に連結し、かつ前記遊星減速機の出力軸（２０）と一体化させた軸受けロッド（３０）に前記回転ロータ（３１）を回転自在にして環装保持したことを特徴とする。
【０００８】上記遊星減速機構は、ハイポサイクロイド減速機、又はサイクロ減速機とすることが好ましい。
【０００９】
【作用】上記構成により、電動起動された回転ローラの回転力は、歯車列を介することなく伝達されて直接キャリアを回転させる。駆動されたキャリアは通常の遊星減速機の原理にしたがって減速され、出力軸に低回転・高トルクの回転駆動力を出力させることになる。
【００１０】このとき、出力軸と他の機器とを連結した場合、出力軸に作用する伝達時の反力は回転ロータにかかることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、上記発明構成の具体的実施形態例について、図面にもとづき詳細に説明する。図１は、本実施形態の構成を示す縦断面図であり、図２は本実施形態の機構を示す概念図である。
【００１２】本実施形態の減速出力装置は、２個体の型合わせから成るハウジング１の内部に減速機構部２と電動駆動部３とを収納したものである。減速機構部２は、いわゆるハイポサイクロイド減速機（Ｓ−Ｃ−Ｐ型遊星減速装置）から成り、ハウジング１の片側を貫通して延びる出力軸２０を配置し、該出力軸２０は、後述の電動駆動部３の軸受けとなる軸受けロッド３０と同軸一体に形成しており、対向側のハウジング１まで架け渡し状に延設させ、外側を臨むようにして回転自在に軸支させている。
【００１３】該出力軸２０のハウジング１内には円盤状の出力盤２１を、ピン２１ｐによって取付け固定している。この出力盤２１の側面には、周回状に複数個の円形の調整孔２１ｈが開設されている。
【００１４】外周囲に歯車２２ｇが形成された遊星外歯車２２が前記出力盤２１に隣接して配設されており、偏心回転により歯車２２ｇがハウジング１の内側面に形成された固定太陽内歯車１０と噛合しながら内接転動するように構成されている。
【００１５】該遊星外歯車２２の側面には、前記出力盤２１の各調整孔２１ｈに遊びをもって内接嵌合する円柱状の内ピン２２ｐを一体的に凸設形成している。この内ピン２２ｐと調整孔２１ｈとは、遊星外歯車２２の偏心回転にしたがって、内ピン２２ｐの外周面が調整孔２１ｈの内周面に当接しながら周回移動し得るように構成している。具体的には、遊星外歯車２２の偏心量ｅの２倍の偏心量２ｅをもって、内ピン２２ｐは調整孔２１ｈ内を内接転動する。
【００１６】かかる遊星外歯車２２は、キャリアとなる偏心体２４にベアリング２３を介して回転自在に環装しており、この偏心体２４はベアリング２５を介して軸受けロッド３０（出力軸２０）に回転自在に環装させている。
【００１７】該偏心体２４は、その輪郭円の中心Ｃが軸受けロッド３０の回転軸Ｏから偏心量ｅだけ偏った状態で偏心回転するように構成している。そして、その側面からは係合ピン２４ｐを凸設形成している。
【００１８】次に、電動駆動部３の基本構成は、電動モータの回転部構成と同様であり、回転駆動力を発生する回転ロータ３１と、この回転ロータ３１を回転させる固定子３２とから構成している。回転ロータ３１は、コイルが巻回された電機子や磁石であり、ベアリング３３を介して軸受けロッド３０に回転自在に環装保持されている。該回転ロータ３１の側面には、係合孔３１ｈを形成し、前記偏心体２４の係合ピン２４ｐを遊びをもった状態で嵌合させている。
【００１９】固定子３２は、コイル群や磁石群で構成され、前記回転ロータ３１の外周囲に近接させた状態でハウジング１の内側面に配置固定している。なお、この回転ロータ３１と固定子３２は、電動駆動手段を直流電動にするか、または誘導電動にするかによって決まるもので、その構造自体は電動機の分野では公知であるので詳細は省略する。
【００２０】
【実施形態の作用】上記のように構成された本実施形態は、次のように作動する。外部からの電源の供給により電動駆動部３の回転ロータ３１を、軸受けロッド３０を軸受けとして回転駆動させると、この回転は係合ピン２４ｐを介して偏心体２４に伝達される。偏心体２４は、偏心回転（自転）し、ベアリング２３を介して、遊星外歯車２２を固定太陽内歯車１０に内接転動（公転）させる。これに伴って固定太陽内歯車１０の歯数Ｓと遊星外歯車２２の歯数Ｐの歯数差（Ｓ−Ｐ）から（Ｓ−Ｐ）／Ｐの減速比で遊星外歯車２２が回転（自転）する。この回転が内ピン２２ｐと調整孔２１ｈとから構成されるいわゆるＷ機構により出力盤２１を１：１で回転させ、出力軸２０に伝達されて低回転・高トルクの出力が得られる。
【００２１】
【変更の可能性】上記実施例では、軸受けロッド３０の滑動手段にベアリング２５、３３を用いているが、他の滑動手段る、例えば含油メタルなどを用いるようにしてもよい。
【００２２】また、偏心体２４に係合ピン２４ｐを凸設して回転ロータ３１の係合孔３１ｈと係合する構成としているが、これとは逆に、回転ロータ３１の方に係合ピンを形成して偏心体２４に凹部を形成して係合させるようにしても良い。
【００２３】なお、上記実施形態では、減速機構部にサイクロイド歯形の内接式遊星歯車機構を用いたが、このほかインボリュート方式を用いてもよい。
【００２４】
【効果】本願発明は上記のように構成することにより、次のような効果を奏する。
■ 出力軸と軸受けロッドとの一体化、及び減速機側の軸受けと電動機側の軸受けとを兼用することにより、組み付け部品点数の削減と製造工程の簡易化が図れ、製造コストを低減することができる。
■ 出力軸荷重又は歯車伝達による分力荷重をモータ軸受けが負担しない構造であるため、従来例に比べて高い効率を得ることができる。
■ 従来例のように歯車の噛み合いによる振動がモータシャフトに作用しないため、振動による騒音の発生や電動機への悪影響を回避することができる。
■ 貫通した１本の軸上に減速機構と電動駆動機構を環装配置しているため、前後長を短くしてコンパクトに構成することができ、機器への取付け自由度が増す利点がある他に、出力軸の回転を電動機側のハウジング外側からも検知することができる利点もある。そのため、機器への装着後も出力軸の回転を外側から監視するセンサーなどを容易に取付けることができることになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００４３６３
【氏名又は名称】ツオイス株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月１４日（１９９８．１０．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５７１７
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 博文
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０８１０（Ｐ２０００−１２０８１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２９２４８７ |
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