| 【発明の名称】 |
遊星減速機構付モータ |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 猛
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| 【要約】 |
【課題】出力軸方向に負荷がかかる場合にも十分な出力が得られる遊星減速機構付モータを提供する。
【解決手段】太陽ローラもしくは保持体のどちらか一方をモータ本体の回転軸に接続し、残りの他方を出力軸に接続している。遊星ローラの接触周面は太陽ローラおよび軌道リングの接触周面に対して出力軸の軸中心に対して異なる方向に傾斜している。モータ回転軸を前記出力軸方向逆側へ付勢する弾性部材を設けている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸を有するモータ本体と、軸方向の一方へ負荷が与えられる出力軸と、前記出力軸と平行な太陽ローラおよび前記出力軸と平行な遊星ローラおよび軌道リングおよび遊星ローラを保持する保持体とからなり、前記太陽ローラを前記モータ本体の回転軸に接続し、前記保持体を前記出力軸に接続し、前記遊星ローラの接触周面は太陽ローラおよび軌道リングの接触周面に対して出力軸の軸中心に対して異なる方向に傾斜するゴム製の接触部とする遊星減速機構と、前記モータ回転軸を前記出力軸方向逆側へ付勢する弾性部材と、を設けたことを特徴とする遊星減速機構付モータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は特にモータの出力軸方向に負荷がかかる場合の遊星減速機構付モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被駆動体が大きくなるとモータの出力を上げるために、モータ本体を大きくする方法と、回転数を大きくして対応する方法がある。モータ本体の小型化が市場の流れであり、回転数を上げたモータ本体から必要な負荷領域の出力を得るためには、遊星減速機構付のモータが一般的に用いられている。また、従来の減速機構は歯車構成されていて高い精度が要求されるためコスト高の原因となっていた。そこで、ローラで構成することでコストを押さえ、製造時の品質管理を容易にすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被駆動体として出力軸にファンやウォームギアなどが取付けられると、出力軸方向に大きな負荷がかかり、遊星ローラと太陽ローラの接触に問題が起こり、小型モータでは十分な出力を得ることができなかった。
【０００４】この発明はこのような問題を解決するもので、要求に応える出力を維持しながらモータを小型化するローラの遊星減速機構付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】この発明は、上記目的を達成するため、回転軸を有するモータ本体と、軸方向の一方へ負荷が与えられる出力軸と、前記出力軸と平行な太陽ローラおよび前記出力軸と平行な遊星ローラおよび軌道リングおよび遊星ローラを保持する保持体とからなり、前記太陽ローラを前記モータ本体の回転軸に接続し、前記保持体を前記出力軸に接続し、前記遊星ローラの接触周面は太陽ローラおよび軌道リングの接触周面に対して出力軸の軸中心に対して異なる方向に傾斜するゴム製の接触部とする遊星減速機構と、前記モータ回転軸を前記出力軸方向逆側へ付勢する弾性部材とを設けている。
【０００６】この発明の電動機によれば、出力軸方向に負荷があたえられているため、出力軸と接続する保持体は出力軸側に常に移動させられる。その結果、遊星ローラも同じく出力軸側に移動させられる。ここで、星ローラは軸中心に平行であるが、周面である接触部は出力軸の軸中心に対して傾斜しているので、モータの回転軸が接続された太陽ローラも出力軸方向に移動させられる。その時、遊星ローラの接触部はゴム製で傾斜しているので、遊星ローラと太陽ローラもしくは遊星ローラと軌道リングはより強力に圧着され、回転する際、負荷が増加しても相互間で滑ることはない。また、モータ回転軸は弾性部材により出力軸方向逆側に付勢しているので、モータ回転軸が出力軸の負荷により、一方向へ移動するのを防止し、バランスのとれた遊星ローラを有した遊星減速機構付モータが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図に示す実施形態例について説明する。図１は本発明の遊星減速機構付モータ１００の断面図である。図１において、モータ本体２０はよく知られた構成のもので、１は略円筒形のヨークハウジングでモータ本体２０の金属製のケースである。２はヨークハウジング１の内壁に固着された永久磁石、３は回転駆動する電機子である。４は電機子３の中心に圧入された回転軸である。１２は回転軸４を支える軸受、１３は軸受用ワッシャである。図２は図１のモータ本体２０の説明図である。図２に示すように電機子３の鉄心と磁石２の長さと取付けはｄだけ中心軸方向にずれても回転力が低下しない構成にしてあり、回転軸４方向に常にＦの力が与えられても、軸方向に電機子３の鉄心が磁石２の範囲内に伝達するようになっている。
【０００８】次に、減速機部分を図1、図３から図6をもとに説明する。図３〜図６は減速機部分の断面図である。５は出力軸で、先端に図示しないファンやウォームホイルなど軸方向に負荷のかかる被駆動体が取付けられる。６は出力軸５と平行な太陽ローラで、モータ本体２０の回転軸４と結合し取付けられる。そして、その周面は軸方向に傾斜しており、負荷の方向逆である回転軸４方向に径が小さく負荷の方向である出力軸５方向に径が大きくなっている。７は出力軸５と平行な略円筒の遊星ローラで、周面は太陽ローラとは逆に傾斜しており、負荷の方向逆である回転軸４方向に径が大きく負荷の方向である出力軸５方向に径が小さくなっている。８は遊星ローラ７を保持する保持体で、保持体軸部８１と保持体中心部８２とプレート部８３で構成されている。保持体軸部８１は出力軸５と一体化され兼用されている。９は一端が開口した略円筒形状の減速機カバーで、モータ本体２０のヨークハウジング１と組み合わされて全体を覆っている。１０は金属製の軌道リングで減速器カバー９の開口端に固定されていて、遊星ローラ７の周面とは逆に傾斜しており、負荷の方向逆である回転軸４方向に内径が大きく負荷の方向である出力軸５方向に内径が小さくなっている。１１は減速機カバー９の閉口端中央部に固定された軸受体であり、保持体軸部８１が嵌装される。
【０００９】７１は遊星ローラ軸であり、保持体プレート部８３に、太陽ローラ６からの同一円周上に等間隔に３つ嵌合固定されている。７２は遊星ローラ軸７１の端部に設けられた溝である。７３は遊星ローラ７の遊星本体で、周面は傾斜していて、ゴムで構成されている。７４は遊星ローラ７の軸受部で、遊星本体７３に嵌合された焼結含油軸受である。遊星ローラ７は遊星本体７３と軸受部７４で構成されている。７５は遊星ローラ７を遊星ローラ軸７１に嵌装させるためのリングで、溝７２に嵌合する。８４は保持体中心部８２の中央に設けられた軸受体で、太陽ローラ６が回転可能に嵌装している。８５は保持体中心部８２の中央に装着されたスプリングで、８６は摺動板である。
【００１０】６１は太陽ローラ６の太陽本体で、６２はモータ本体２０の回転軸４が嵌合する太陽ローラ６の係合孔である。６３は太陽ローラ６の半球状のボールで、太陽ローラ本体６１を保持体中心部８２の中央に取付けられたスプリング８５と摺動板８６で出力軸逆方向に均一に押さえ、なおかつ、太陽ローラ６が自由に回転するための突起である。太陽ローラ６を抑え込む状態で遊星ローラ軸７１に遊星ローラ７が嵌合装着してあり、スプリング８５の圧縮反力を遊星ローラ軸７１の端部に設けた溝７２に装着させてあるリング７５で受ける構成にしてある。太陽ローラ本体６１と遊星ローラ本体７３と軌道リング１０は周面の傾斜が逆で、それぞれが接触圧が増加するように構成されているので、太陽ローラ６が回転すれば、これに接触している３個の遊星ローラ７が回転する。
【００１１】次に、上記構成においてその作動を説明する。モータ本体２０で発生した回転動力は回転軸４を回転させる。回転軸４の先端は六角柱に形成されていて、太陽ローラ６の中心の係合孔６２に嵌合させてあるため、回転軸４の回転力は太陽ローラ６に伝わる。この結果、遊星減速機構で回転軸４の回転速度は出力軸５では減速される。回転力は反比例して拡大される。
【００１２】回転軸４の回転速度が上昇するにつれ、出力軸５の軸方向への推進力は増加し、電動機全体を上方に引き上げる。この結果軌道リング１０と遊星ローラ７は接触面圧が増加して、高い回転動力を滑ることなく伝達できる。太陽ローラ６と遊星ローラ７の接触は予め圧縮して装着してあるスプリング８５の反力が作用して高い回転動力を滑ることなく伝達できる。回転速度の小さいときは、磁石２と鉄心３の装着位置をずらす構成により発生する軸力Ｆが支配的になり、この力が軌道リング１０と太陽ローラ６を当接させているので、滑ることなく動力を伝達できる。
【００１３】さらに、スプリング８５が弱くなっても、所定以上に回転子３が軸方向上に移動しないように軸受用ワッシャ１３で軸受１２を支えている。軸受１２とワッシャ１３との間隙は、最大でも図２で示したｄよりも小さい値になっている。そうすれば、回転軸４が上方に移動したとしても、軸受１２とワッシャ１３との当接により鉄心３はｄ以上上方に移動することはないので、鉄心３が磁石２と軸方向にずれてしまい磁気回路をはずすことはない。なお、本実施形態例では遊星ローラ保持体８が出力軸５と一体になり、太陽ローラ６がモータ本体２０の回転軸４に接続されているが、逆に、太陽ローラ６が出力軸５に接続され、遊星ローラ保持体８がモータ本体２０の回転軸４に接続される形態となっても、接触圧が増加するような構成を確保すれば、同様な効果が得られる。
【００１４】図７は第２実施形態例の説明図である。本案では第１実施形態例の遊星ローラ本体７３及び太陽ローラ本体６１の周面を滑り難い材料、たとえばゴム等の樹脂の膜７６で覆うことにより、さらに滑り難い安価な減速機が実現できる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明によれば太陽ローラと遊星ローラ、軌道リングの周面にそれぞれ異なる方向に傾斜する接触部を持つことで、太陽ローラと遊星ローラの接触が保持される。さらに、出力軸方向に負荷が与えられると、保持体は出力軸側に移動させられるため、太陽ローラには逆向きに負荷をかけることにより、太陽ローラと遊星ローラの接触はより強化されバランスのとれた遊星減速機構付モータが得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０１３５２
【氏名又は名称】アスモ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２１日（１９９９．１０．２１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４１６２（Ｐ２００１−１２４１６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９９３９４ |
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