JPH01316548A

JPH01316548A - 小型減速機

Info

Publication number: JPH01316548A
Application number: JP14775888A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tanaka; 稔田中; Ryosuke Mori; 良輔森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1989-12-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、小型モータに直結する小型減速機の減速機構
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、小型モータに直結する小型減速機の減速ａ横
に特殊な遊星歯車ａ楕を用いて、少ない部品点数で大巾
な減速比と高トルクを達成し、安価である小型減速機を
実現し提供する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の遊星歯車機構を用いた小型減速機の一例
を第３図に示す。

第３図において、小型モータ３１の中心にあるモータ軸
３２に、モータ軸歯車３３が打込まれている。モータ軸
３２を中心軸に下ケース部３４が小型モータ３１にネジ
結合で取付いている。下ケース部３４は支軸３５を２〜
４個を有しており、支持軸３５にそれぞれ遊星歯車３６
が嵌め込まれている、複数個の遊星歯車３６の内周には
モータ軸歯車３３が噛合い、外周には内歯歯車３７が噛
合っている。内歯歯車３７の中心部には出力軸歯車部３
９がある。中間受台３８は、下ゲース部３４に接続し、
出力軸歯車部３９の軸受となり、支持軸３５を有してい
る。出力軸歯車部３９は遊星歯車３６と噛合い、又、遊
星歯車３６は内歯歯車３７と噛合っている。このように
、中心にある歯車が原動力となり、遊星歯車３６を介し
て、内歯歯車３７を回転させるまでを１セツトとすると
、減速比の大きい場合はこのセットを何度も重ねる機構
となっている。このセットを重ねた最終段において、内
歯歯車３７の回転中心部に出力軸４０がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる従来の構成による遊星歯車機構を用いた小型減速
機では、モータ軸歯車３３から遊星歯車３６を介して内
歯歯車３７と噛み合い減速してゆくが、モータ軸歯車３
３から内歯歯車３７まで一組の減速比は小さく、大きな
減速比を得るためには何組もの輪列を必要とする。この
ように、多数の歯車を組合せて減速を行うために、多数
歯車部品を使用する。このため、コストアップ、騒音が
大、又、バックラッシュが大、と言った問題を有してい
た。

本発明は、かかる従来の問題点を解決するもので、その
目的とするところは、部品点数の削減とコストダウンを
計り、小型、軽量で、減速比が大きく、バックラッシュ
が小さく、伝達効率が高い小型減速機の提供を目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の小型減速機は、端数ｎの内歯歯車を持つ固定内
歯歯車１０と、歯数ｎ±１〜４までの内歯歯車を持つ可
動内歯歯車２０と、固定内歯歯車１０及び可動内歯歯車
２０に噛合う歯数Ｚの外歯である１〜４個の遊星歯車１
２と、遊星歯車１２に噛合う歯数１のモータ軸３に直結
する太陽歯車４より構成される。

又、遊星歯車１２はホルダ一体１５に両端支持の軸受が
構成され、ホルダ一体１５は太陽歯車４の中心軸上に両
端支持の軸受が構成される。さらに、出力軸部２２を有
する可動内歯歯車２０において、すべり特性と機械的な
高強度を有するプラスチックから、一体に成形されてい
る機構を特徴とする。

〔実　施　例〕

以下に本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。第
１図は本発明の一実施例を示すもので、小型モータ１の
中心軸上にモータボス２とモータ軸３があり、モータ軸
３に打込まれた太陽歯車４がある。モータ軸３の中心軸
と同じ中心軸を取る部品として、太陽歯車４、下ケース
部材６、固定内歯歯車１０、ホルダ一体１５、ホルダー
押え１９、可動内歯歯車２０、上ケース部材２５がある
。

モータボス２に案内位置決めされた下ゲース部材６は固
定ネジ９でモータ１に締結されている。固定内歯歯車１
０は回転止め歯形部８により、下ケース部材６に固定さ
れている０回転止め歯形部８は歯形形状をしており、下
ケース部材６１ＰＩがオス歯形形状ならば、固定内歯歯
車１０１ＦＪがメス歯形形状となって、お互いに嵌め込
まれ固定されている。遊星歯車６は太陽歯車４を点対称
に２〜４個配列され噛合い、さらに、固定内歯歯車１０
と可動内歯歯車２０とも噛合っている。遊星歯車１２は
中心軸が太陽歯車４の中心軸と常に平行が保たれるよう
に、ホルダ一体１５とホルダー押え１９に保持される。

遊星歯車の上下の軸はホルダ一体１５及びホルダー押え
１９の軸受に収まり、両端支持されている。ホルダ一体
１５は遊星歯車１２の一端の軸受部として遊星両軍支持
台１６と、ホルダー押え１９を保持する支柱１７と、ホ
ルダー押え１９が位置決め固定される案内軸１８で成り
立っている。ホルダ一体１５に遊星歯車１２が組込まれ
、ホルダー押え１９で固定されるユニットを遊星歯車ユ
ニットとする。遊星歯車ユニットは下端がホルダ一体支
持台７、上端がホルダー押え受部２３を軸受部とする両
端支持がされ、太陽歯車４を中心軸として回転する。可
動内歯歯車２０は内歯歯形部の外側を外周部２４と、中
心部分に出力軸部２２で作られ、下端の外周部２４は下
ゲ−ス部材６と、上端の出力軸部２２は上ゲース部材２
５とそれぞれ両端支持の軸受部を構成し、太陽歯車４の
中心軸を中心に回転する。上ケース部材２５は引掛は爪
２６を有し、引掛は爪２６で下ケース部材６に爪で引掛
は固定されて、出力軸部２２の軸受の市きもするため、
すべり特性を持つプラスチックで一体に成形され、小型
減速機全体のハウジングの役割りをしている。

出力軸部２２を有する可動内歯歯車２０は、すべり特性
と機械的な高強度を有するプラスチックから、一体に高
精度で成形される。従来の、出力軸部２２と可動内歯歯
車２０が別体であり、出力軸部２２が金属であったとき
は、ダブルＤカットの機械加工をするなど高価格な部品
であった。又、可動内歯歯車２０と出力軸部２２のサブ
組立を必要とし、信頼性を低下させていた。しかし、可
動内歯歯車２０と出力軸部２２を一体に成形が出来て、
低価格化と信頼性の向上が計られた。

可動内歯歯車２０を一体成形するプラスチック材料は、
ＲＯＭかＰＡに炭素遷移かウィスカーがブレンドされた
ものが使用される。なお、この樹脂材料は、可動内歯歯
車２０の他に、固定内歯歯車１０や遊星歯車１２に使用
される。

この小型減速機において、すべり特性を持つプラスチッ
クで一体成形されている部品として、下ケース部材６、
ホルダ一体１５、ホルダー押え１つ、上ケース部材２５
がある。これらのプラスチック材料は、結晶性の樹脂で
、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＢＴがベースポリマーで、炭素繊維
、ウィスカー、ガラス繊維、マイカ−等がブレンドされ
ている。

遊星歯車１２の歯形部は、遊星歯車の歯形部ａ１３と、
遊星歯車の歯形部ｂ１４とから成り立っている。遊星歯
車の歯形部ａ１３は、太陽歯車４の歯形部の太陽歯車の
歯形部５と、固定内歯歯車１０の歯形部の固定内歯歯車
の歯形部１１の相方に噛合っている。遊星歯車の歯形部
ｂ１４は可動内歯歯車２０の歯形部の可動内歯歯車の歯
形部２１に噛合っている。

遊星歯車の歯形部ａ１３と遊星歯車の歯形部ｂ１４は歯
数が等しいＺであり、モジュールは多少異なっており、
歯形の位相は合っている。

従って、遊星歯車１２は、太陽歯車４が回転すると、固
定内歯歯車１０が動かないため、自転と公転を始める。

固定内歯歯車１０の歯数はｎであり、可動内歯歯：ａ２
０の歯数はｎ±１〜４である。

このため、遊星歯車１２が自転及び公転することで、固
定内歯歯車１０と可動内歯歯車２０の歯形部はズしてゆ
く、これで、可動内歯歯車２０は減速された回転を行う
、これを数式で表わすと以下となる。

上記の数式で数字の１〜４の使われ方は分子分母共に等
しい整数である。

このようにして、太陽歯車４の回転は、可動内歯歯車２
０に減速した回転と増大したトルクを伝え、出力軸部２
２に出力される。

第２図は本実施例の平面図を示す、第２図に示すよう、
遊星歯車は２個を示すが、理論的には１個でも良いが、
力のバランスから２個から４個までで、３個が最も望ま
しい、しかし、前述の数式より、減速比により遊星歯車
の数も限定される。

このように、大巾な減速比が少数の歯車の噛合せで達成
されるので、噛合せによる伝達効率の低下が小さく、入
力から出力までの伝達効率が高い。

結果的に、出力軸部２２には大きなトルクを発生させる
ことが出来る。

このことは、出力軸部２２の周辺部は大きなトルクに耐
える強度を持たねばならないが、この機構は原理的に大
トルクに耐えるｉ遣となっている。

まず、出力軸ｌ・ルクは可動内歯歯車の歯形部２１に置
換えると、中心からの半径が大きいので、歯形部に受け
る力は小さい、また、遊星歯車１２は複数個ある。さら
に、可動内歯歯車の歯形部２１と遊星歯車の歯形部ｂ１
４との噛合率が大きい。

以上により、可動内歯歯車の歯形部２１、遊星歯車の歯
形部ｂ１４、″ａ星歯車の歯形部ａ１３、固定内歯歯車
の歯形部１１の１歯当りが受ける荷重が小さくて良く、
結果的に、出力軸部２２の高トルク化が達成される。

さらに、高い減速比が少数の歯車の組合せで達成出来る
ため、バックラッシュが小さく、又、部品点数が少ない
ため、低コストの小型減速機となる。

さらなる上に、減速Ｉ！Ｉ構は下ゲース部材６と上ケー
ス部材２５に密閉されるため、騒音が小さく、塵埃の入
りにくい小型減速機となっている。

〔発明の効果〕

上記のように、この発明によれば、公知の同種の小型減
速機に比較して、十分に小さく、少ない部品で大きな減
速比が取れ、伝達効率が高く、バックラッシュが小さく
、騒音が小さく、防塵性が優れ、低コストの小型減速機
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図。第２図は本発明の一実施例を示す平面図。第３図は従来構造を示す断面図。１・・・小型モータ２・・・モータボス３・・・モータ軸４・・・太陽歯車５・・・太陽歯車の歯形部６・・・下ケース部材　゛７・・・ホルダ一体支持台８・・・回転止め歯形部９・・・固定ネジ１０・・・固定内歯歯車１１・・・固定内歯歯車の歯形部１２・・・遊星歯車１３・・・遊星歯車の歯形部ａ１４・・・遊星歯車の歯形部ｂ１５・・・ホルダ一体１６・・・遊星歯車支持台１７・・・支柱１８・・・案内軸１９・・・ホルダー押え２０・・・可動内歯歯車２１・・・可動内歯歯車の歯形部２２・・・出力軸部２３・・・ホルダー押え受部２４・・・外周部２５・・・上ケース部材２６・・・引掛は爪３１・・・小型モータ３２・・・モータ軸３３・・・モータ軸歯車３４・・・下ケース部３５・・・支持軸３６・・・遊星歯車３７・・・内歯歯車３８・・・中間受台３９・・・出力軸歯車部４０・・・出力軸以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鈴　木　喜三部（他１名）第１図劉２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）歯数ｎの内歯歯車を持つ固定内歯歯車と、歯数ｎ
±１〜４までの内歯歯車を持つ可動内歯歯車と、前記固
定内歯歯車及び前記可動内歯歯車に噛合う歯数Ｚの外歯
である１〜４個の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛合う歯
車ｌのモータ軸に直結する太陽歯車より構成される遊星
歯車機構を特徴とする小型減速機。
（２）遊星歯車はホルダー体に両端支持の軸受で支えら
れ、前記ホルダー体は太陽歯車の中心軸上に両端支持の
軸受が構成される請求項１記載の小型減速機。
（３）出力軸部を有する可動内歯歯車において、すべり
特性と機械的な高強度を有するプラスチックから、一体
に成形されている請求項１記載の小型減速機。