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技術 フェースギヤと平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機

出願人 オリエンタルモーター株式会社
発明者 染谷和志
出願日 2014年12月2日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-244115
公開日 2016年6月20日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2016-109151
状態 特許登録済
技術分野 減速機1 電動機,発電機と機械的装置等との結合 歯車・カム
主要キーワード 大小歯車 まがりばかさ歯車 環状歯 段目ギヤ 食い違い軸 フェースギヤ 噛合歯 ギヤシャフト
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

部品点数の削減および高精度化を図れるとともに省スペース、軽量化並びにコスト削減を図ることができるフェースギヤ平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機を提供する。

解決手段

円板状本体41の少なくとも一方の板面41aに円周方向に沿って環状歯切り面42を形成したフェースギヤ43、432、433の前記円板状本体41の周面41bに平歯車44、442、443を一体成形した平歯車一体型フェースギヤ401、402、403を用いた減速機。

概要

背景

電動モータ出力軸と直交する方向あるいは食い違う方向に動力を取り出すためにフェースギヤあるいはハイポイドギヤを用いた歯車減速機が知られている。
フェースギヤは平歯車または、はすば歯車と噛み合う円盤状の歯車で、直交する軸または食い違い軸に使われている。
一方、ハイポイドギヤは食い違い軸の間に運動を伝達する円錐状の歯車で、大小歯車の軸がオフセットされていて、まがりばかさ歯車に似た歯車である。
従来のフェースギヤを用いた直交型ギヤードモータとしては、たとえば特許文献1,2が知られている。

従来から用いられていたフェースギヤとして、図6に示すようなフェースギヤ100が知られている。このフェースギヤ100は、円板状に形成され、中心部には、フェースギヤ100を従動軸101に取付けるための取付孔102が設けられている。このフェースギヤ100の平坦面103の外縁部には、平坦面103から軸方向に突出する歯切部104が円環状に延びるように設けられている。この歯切部104には従動側噛合歯105が複数設けられている。この従動側噛合歯105は、フェースギヤ100の軸線と直交する方向へ延びている。

前記従動軸101と直交する方向に延びる電動モータの出力軸106には、平歯車107が取付けられ、平歯車107の外周面には、前記フェースギヤ100の従動側噛合歯105と噛み合う駆動側噛合歯108が複数設けられている。
電動モータの駆動により出力軸106が回転すると、平歯車107の駆動側噛合歯108が1つずつフェースギヤ100の各従動側噛合歯105に押し付けられ、フェースギヤ100が軸線を中心に回転する。

概要

部品点数の削減および高精度化をれるとともに省スペース、軽量化並びにコスト削減をることができるフェースギヤと平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機を提供する。円板状本体41の少なくとも一方の板面41aに円周方向に沿って環状歯切り面42を形成したフェースギヤ43、432、433の前記円板状本体41の周面41bに平歯車44、442、443を一体成形した平歯車一体型フェースギヤ401、402、403を用いた減速機。

目的

本発明は、上記課題を解決し、部品点数の削減および高精度化を図れるとともに省スペース、軽量化並びにコスト削減を図ることができるフェースギヤと平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

円板状本体の少なくとも一方の板面に円周方向に沿って環状歯切り面を形成したフェースギヤの前記円板状本体の周面に平歯車一体成形した平歯車一体型フェースギヤを用いたことを特徴とする減速機

請求項2

前記フェースギヤと前記平歯車の減速比を変えたことを特徴とする請求項1に記載の減速機。

請求項3

前記フェースギヤと前記平歯車のモジュールを変えたことを特徴とする請求項1に記載の減速機。

請求項4

入力軸とのトルクの伝達に前記フェースギヤまたは前記平歯車を用いたことを特徴とする請求項1に記載の減速機。

請求項5

出力側のトルクの伝達に前記フェースギヤまたは前記平歯車を用いたことを特徴とする請求項1に記載の減速機。

技術分野

0001

本発明は、フェースギヤ平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機に関する。

背景技術

0002

電動モータ出力軸と直交する方向あるいは食い違う方向に動力を取り出すためにフェースギヤあるいはハイポイドギヤを用いた歯車減速機が知られている。
フェースギヤは平歯車または、はすば歯車と噛み合う円盤状の歯車で、直交する軸または食い違い軸に使われている。
一方、ハイポイドギヤは食い違い軸の間に運動を伝達する円錐状の歯車で、大小歯車の軸がオフセットされていて、まがりばかさ歯車に似た歯車である。
従来のフェースギヤを用いた直交型ギヤードモータとしては、たとえば特許文献1,2が知られている。

0003

従来から用いられていたフェースギヤとして、図6に示すようなフェースギヤ100が知られている。このフェースギヤ100は、円板状に形成され、中心部には、フェースギヤ100を従動軸101に取付けるための取付孔102が設けられている。このフェースギヤ100の平坦面103の外縁部には、平坦面103から軸方向に突出する歯切部104が円環状に延びるように設けられている。この歯切部104には従動側噛合歯105が複数設けられている。この従動側噛合歯105は、フェースギヤ100の軸線と直交する方向へ延びている。

0004

前記従動軸101と直交する方向に延びる電動モータの出力軸106には、平歯車107が取付けられ、平歯車107の外周面には、前記フェースギヤ100の従動側噛合歯105と噛み合う駆動側噛合歯108が複数設けられている。
電動モータの駆動により出力軸106が回転すると、平歯車107の駆動側噛合歯108が1つずつフェースギヤ100の各従動側噛合歯105に押し付けられ、フェースギヤ100が軸線を中心に回転する。

先行技術

0005

特開平9−123021号公報
特開2007−74789号公報
特許5395158号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、フェースギヤ100から次のシャフトへ動力を伝える場合、フェースギヤ100が、締結してあるシャフトに伝達するための別の歯車を必要とする(特許文献3参照)。

0007

本発明は、上記課題を解決し、部品点数の削減および高精度化を図れるとともに省スペース、軽量化並びにコスト削減を図ることができるフェースギヤと平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、上記課題を解決するため、円板状本体の少なくとも一方の板面に円周方向に沿って環状歯切り面を形成したフェースギヤの前記円板状本体の周面に平歯車を一体成形した平歯車一体形フェースギヤを用いたことにある。
また、本発明は、前記フェースギヤと前記平歯車の減速比を変えたことにある。
さらに、本発明は、前記フェースギヤと前記平歯車のモジュールを変えたことにある。
またさらに、本発明は、入力軸とのトルクの伝達に前記フェースギヤまたは前記平歯車を用いたことにある。
また、本発明は、出力側のトルクの伝達に前記フェースギヤまたは前記平歯車を用いたことにある。

発明の効果

0009

本発明によると、平歯車を一体に形成したフェースギヤを用いたので、従来のものより、部品点数を減らせるとともに、一部品のため、高精度に出来る。また、部品が減るため、省スペース化、軽量化を図ることができ、コスト低減が出来る。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施の形態によるフェースギヤと平歯車を一体にしたギヤ内蔵減速機を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
図1(b)の平歯車一体形フェースギヤと減速機構を示す斜視図である。
図2の平歯車一体形フェースギヤの変形例を示す斜視図である。
図2のモジュールを変えた変形例を示す斜視図である。
図2の減速機構の応用例を示す斜視図である。
従来のフェースギヤを用いた減速機構を示す概念図である。

実施例

0011

以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1(a)(b)において、10は、駆動源となるモータ、20はモータ10に組み付けられた減速機である。前記モータ10の出力軸11にはピニオン12が形成されている。前記出力軸11は減速機20のハウジング21に形成された開口穴21aからハウジング21内に導入されている。

0012

前記減速機20のハウジング21内には、減速機構30が設けられており、開口穴21aに隣接して前記減速機構30を構成する平歯車一体形フェースギヤ401が配置されている。前記平歯車一体形フェースギヤ401は、図2に示すように円板状本体41の少なくとも一方の板面41aに円周方向に沿って環状歯切り面42を形成したフェースギヤ43の前記円板状本体41の周面41bに平歯車44を一体成形したものである。前記平歯車一体形フェースギヤ401は、中心軸線上を回転軸45に支持されて鉛直方向に設けられており、この回転軸45は一段目ギヤシャフトとして機能する。この回転軸45は両端部を軸受46を介して支持されており、この軸受46は前記ハウジング21内の上下にそれぞれ設けられた凹部22a、22bに配置されている。
前記開口穴21aから前記ハウジング21内に導入される前記出力軸11のピニオン12は、前記平歯車一体形フェースギヤ40の前記フェースギヤ43に噛合している。

0013

前記平歯車一体形フェースギヤ401の前記平歯車44は、前記回転軸45と平行に前記ハウジング21内に設けられた回転軸51に支持された平歯車52に噛合している。この回転軸51は二段目ギヤシャフトとして機能するもので、この回転軸51は両端部を、それぞれ軸受53を介して支持されている。これら軸受53は前記ハウジング21内の上下にそれぞれ設けられた凹部23a、23bに配置されている。前記回転軸51には、図3に示すように前記平歯車52の他に歯数の異なる平歯車61が装着されており、この平歯車61は、別の平歯車63に噛合している。この平歯車63は、前記回転軸45および前記回転軸51と平行に前記ハウジング21内に設けられた回転軸62に装着されている。前記回転軸62は両端部を前記ハウジング21内の上下にそれぞれ設けられた凹部24a、24bに配置された軸受64を介して支持されている。前記回転軸62の一端部は、前記ハウジング21の外部に延出されており、この延出部62aが出力軸として機能し、外部に減速された回転が出力として取り出される(図3参照)。

0014

上記実施の形態の作用を説明する。
モータ10の作動によりモータ10の出力軸11のピニオン12に噛合したフェースギヤ43が回転を開始する。フェースギヤ43の回転は平歯車一体形フェースギヤ401の回転となり、この平歯車一体形フェースギヤ401が回転軸45とともに回転する。この平歯車一体形フェースギヤ401は、回転とともに周面に設けられた平歯車44も回転し、この平歯車44に噛合した平歯車52を回転させる。この平歯車52の回転は、平歯車52を支持した回転軸51の回転となり、回転軸51に装着された平歯車61を回転させる。この平歯車61の回転とともに、平歯車63が回転し、回転軸62を回転させる。この回転軸62の延出部62aが出力軸として回転動力を外部に取り出すことができる。

0015

例えばモータ10の出力軸11のピニオン12と、平歯車一体形フェースギヤ401のフェースギヤ43の減速比が1/2であるとすると、この減速比で平歯車一体形フェースギヤ401が回転する。減速比が1/2であるので、出力軸11のピニオン12の歯数が20であれば、フェースギヤ43の歯数が40となる。そして、平歯車一体形フェースギヤ401の平歯車44の歯数が50とすると、この平歯車44と噛合する平歯車52の歯数が平歯車44の歯数と同じ50とすると、1/1の減速比で平歯車52が回転することになる。そして、平歯車52と同じ回転軸51に支持された平歯車61が同時に回転する。平歯車61の回転は平歯車63に伝わり、回転軸62の延出部62aから出力が取り出される。この時、平歯車61の歯数を25とし、平歯車63の歯数を100とすると、平歯車61と平歯車63の減速比は1/4となり、回転軸62の延出部62aから取り出される出力は1/8の減速比の出力が取り出されることになる。こうして、平歯車一体形フェースギヤ401を用いることにより、回転軸45に取り付けられる従来の一段目の平歯車が不要となり、部品点数の削減を図ることができ、一部品のため、高精度に出来る。また、部品が減るため、省スペース化、軽量化を図ることができ、コスト低減を図ることが出来る。

0016

図4および図5は本発明に用いる平歯車一体形フェースギヤ401の変形例を示したものである。この場合、図3と同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。図4の変形例では、平歯車一体形フェースギヤ402は、フェースギヤ432と平歯車442のモジュールを変えたものである。この変形例では、フェースギヤ432の歯数に比べて平歯車442の歯数を少なく設定している。この平歯車442と噛み合う平歯車522の径を小さくして歯数を減らし、例えば、平歯車442の歯数と平歯車522の歯数との比を2対1に設定することで、回転軸62の延出部62aから取り出される出力は1/4の減速比の出力が取り出されることになる。

0017

図5の変形例では、平歯車一体形フェースギヤ403は、フェースギヤ433の径を平歯車443の径よりも大きく形成したものである。
減速比を大きくしたい場合、平歯車443の径と平歯車52の径との比が大きくなり、平歯車443の歯数と平歯車52の歯数の比を大きくすることができるので、より減速比を大きくすることができる。

0018

前記のように各実施の形態によれば、平歯車一体形フェースギヤ401、平歯車一体形フェースギヤ402、平歯車一体形フェースギヤ403は、平歯車44とフェースギヤ43、平歯車442とフェースギヤ432、平歯車443とフェースギヤ433を一体に形成したので、従来のものより、平歯車を省略して部品点数を減らせるとともに、一部品のため、高精度に出来る。また、部品が減るため、省スペース化、軽量化を図ることができ、コスト低減が出来る。

0019

なお、本発明は、前記実施の形態のみに限定されるものではなく、平歯車一体形フェースギヤ401、平歯車一体形フェースギヤ402、平歯車一体形フェースギヤ403は、平歯車44とフェースギヤ43、平歯車442とフェースギヤ432、平歯車443とフェースギヤ433の歯数比を設定することで、所望の減速比を得ることができる。また、平歯車一体形フェースギヤ401、平歯車一体形フェースギヤ402、平歯車一体形フェースギヤ403は、複数組を用いることにより、さらに平歯車を減らして省スペース化を図り、高精度の減速比を得ることができるのは言うまでもない。その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。

0020

10モータ
11出力軸
12ピニオン
20減速機
21ハウジング
21a開口穴
30減速機構
401、402、403平歯車一体形フェースギヤ
41円板状本体
41a 板面
41b 周面
42環状歯切り面
43、432、433 フェースギヤ
44、442、443、52、61、63 平歯車
45、51、62 回転軸

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