JPH028538A - 小型減速機 - Google Patents

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。

［発明の概要コ 本発明は、小型モータに直結する小型減速機の減速機構
に特殊な遊星歯車機構を用いて、少ない部品点数で大幅
な減速比と高トルクを達成し、安価な小型減速機を実現
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が打ち込まれている。モータ軸
３２を中心軸に下ケース６４が小型モータ３１にネジ結
合により取り付いている。

下ケース３４には内歯３５が固定されており、モータ軸
６２との間に２〜４個の遊星歯車３６がある。複数個の
遊星歯車３６の内側にはモータ軸歯車３３が噛み合い、
外側には内歯６５が噛み合っている。複数個の遊星歯車
３６の中心はホルダー３７によって接続され、ホルダー
３７中心には出力軸歯車部３９がある。中間受は台３８
は下ケース３４に接続し、出力軸歯車部３９の軸受けと
なっている。出力軸歯車部３９は遊星歯車３６と噛み合
い、また遊星歯車３６は内歯３５と噛み合っている。こ
のように、中心にある歯車が原動力となり、遊星歯車５
６を介してホルダー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、このセットを何段も重
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、ホルダー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３６から遊星歯車３６を介してホ
ルダー６７と減速していくが、モータ軸歯車３３からホ
ルダー５７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。このため、コ
ストアップ、騒音大、またバックラッシュ大と言った問
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図
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する。

口課題を解決するための手段］ 本発明の小型減速機は、同じ中心を持つ歯数ｍの固定内
歯車および歯数ルの可動内歯車と、前記固定内歯車と噛
み合う歯数ｒの外歯および前記可動内歯車と噛み合う歯
数ｓの外歯を持つ１〜４個の遊星歯車と、前記固定内歯
車および前記可動内歯車の中心に位置し、前記遊星歯車
と噛み合う歯数ｔの太陽歯車より構成されることを特徴
とする［実施例コ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。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
に打ち込まれた太陽歯車４がある。モータ軸乙の中心軸
と同じ中心軸を取る部品として、太陽歯車４．下ケース
６、固定内歯車１０．ホルダー１５．ホルダー押さえ１
９．可動内歯車２０．上ケース２５がある。モータポス
２に案内位置決めされた下ケース６は固定ネジ９でモー
タ１に締結されている。固定内歯車１ｏは回転止め形秋
部８により下ケース６に固定されている。回転止め形状
は、歯形、上下ケースそれぞれの凹凸などいずれでもよ
い。遊星歯車６は太陽歯車４を点対称に２〜４個配列さ
れ噛み合い、さらに固定内歯車１０と可動内歯車２０と
も噛み合っている。遊星歯車１２の中心軸は太陽歯車４
の中心軸と常に平行が保たれるように、ホルダー１５と
ホルダー押さえ１９に保持される。遊星歯車の上下の軸
はホルダー１５およびホルダー押さえ１９の軸受げに収
まり両端支持されている。ホルダー１５は遊星歯車１２
の一端の軸受は部として遊星歯車支持台１６と、ホルダ
ー押さえ１９を保持する支柱１７と、ホルダー押さえ１
９が位置決め固定される案内軸１８で成り立っている。

ホルダー１５に遊星歯車１２が組み込まれ、ホルダー押
さえ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ー支持台７．上端
がホルダー押さえ受は部２３を軸受は部とする両端支持
がされ、太陽歯車４を中心軸として回転する。可動内歯
車２ｏ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は下ケース６
と上端の出力軸部２２は上ケース２５とそれぞれ両端支
持の軸受は部を構成し、太陽歯車４の中心軸を中心に回
転する。上ケース２５は引っ掛は爪２６を有し、引っ掛
は爪２６で下ケース部材６に爪で引っ掛は固定され、出
力軸２２の軸受けの働きもするため、滑り特性を持つプ
ラスチックで一体に成形され、小型減速機全体のハウジ
ングの役割をしている。

出力軸２２を有する可動内歯車２ｏは、滑り特性を有す
るプラスチックから一体に高精度で成形される。従来、
出力軸２２と可動内歯２ｏが別体であり、出力軸２２が
金属であったどきは、ダプルＤカットの機械加工をする
など高価格な部品であった。また可動内歯車２０と出力
軸２２のサフ組立てを必要とし、信頼性を低下させてい
た。しかし可動内歯車２０と出力軸２２を一体に成形す
ることにより、低価格化と信頼性の向上が図られた。

可動内歯車２０を一体成形するプラスチックはｐＯＭか
ＰＡに炭素繊維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、可動内歯車２０のほ
かに固定内歯車１０や遊星歯車１２に使用される。

この小型減速機において、滑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６、ホルダー
１５．ホルダー押さえ１９．上ケース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、Ｆ
Ａ、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α１３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α１３は、太陽歯車４の歯形部５と固定歯車１
０の歯形部１１の双方に噛み合っている。遊星歯車１２
の歯形部ｂ１４は可動内歯車２０の歯形部２１に噛み合
っている。遊星歯車の歯形部α１３は歯数ｒ１歯形部す
は歯数８であり、モジュールおよび位相は太陽歯車４の
歯形部５、固定内歯車１０の歯形部１１および可動内歯
車２０の歯形部２１との噛み合いによって異なる。

従って、遊星歯車１２は、太陽歯車４が回転すると、固
定内歯車１０が動かないため自転と公転を始める。太陽
歯車４の歯数がｔ１固定内歯車１０の歯数がｍであると
き、遊星歯車１２の公転は太陽歯車４が１に対して（ｒ
ｎ／Ｌ＋１）分の１固定内歯車１０に対する遊星歯車１
２の自転は公転が１に対してｍ／ｒである。また可動内
歯車２０の歯数がルであるとき、可動内歯車２００回転
は遊星歯車１２の公転１に対して（ル／（ｎ−ｓ　Ｘ　
ｍ　／　ｒ　）　）分の１となる。以上のことを数式で
表すと以下のようになる。

減速比＝　（ｙＬ／ｌ、４−１　）　ｘ　（ｙＬ／（ｒ
Ｌ−ｓＸｍ／ｒ）　）上記において負の値になる場合が
あるが、これは出力軸部２２が太陽歯車４に対して逆に
回転していることを示す。

このようにして、太陽歯車４の回転は可動内歯車２０に
減速した回転と増大したトルクを伝′え、出力軸部２２
に出力される。

第２図は本実施例の平面図を示す。第２図には遊星歯車
は２個で示されているが、理論的には１個でもよく、ま
た力のバランスを考えると２〜４個必要であり、６個が
もつとも望ましい。しかし前述の数式および、各歯車の
歯数により遊星歯車の数も限定される。

このように、大幅な減速比が少数の歯車の噛み合わせで
達成されるので、噛み合わせによる伝達効率の低下が小
さく、人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することができる
。

このことは、出力軸部２２０周辺部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構造となっている。まず出
力軸トルクは可動内歯車の歯形部２１に置き換えると、
中心からの半径が大きいので歯形部に受ける力は小さく
なる。また遊星歯車１２が複数個あり、さらに可動内歯
車の歯形部２１と遊星歯車の歯形部ｂ１４との噛み合い
率が大きい。以上により可動内歯車の歯形部２１遊星歯
車の歯形部ｂ１４、遊星歯車の歯形部ａ１３および固定
内歯車の歯形部１１の１は辺りが受ける荷重が小さくて
よく、結果的に出力軸部２２の高トルク化が達成される
。

さらに、高い減速比が小数の歯車の組み合わせで達成で
きるため、バックラッシュが小さく、また部品点数が少
ないため、低コストの小型減速機となる。

さらなる上に、減速機構は下ケース６と上ケース２５に
密閉されるため騒音が小さく、塵あいの入りにくい小型
減速機となっている。

［発明の効果コ 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
速比が得られ、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６図は従来構造を示す断面図。 １・・・・・・・・・小型モータ ２・・・・・・・°・モータポス ３・・・・・・・・・モータ軸 ４゛・・・・・・・・太陽歯車 ５・・・・・・・・・太陽歯車の歯形部６・・・・・・
・・・下ケース ７・・・・・・・・・ホルダー支持台 ８・・・・・・・・・回転止め形状 ９・・・・・・・・・固定ネジ ０・・・・・・固定内歯車 １・・・・・・固定内歯車の歯形部 ２・・・・・・遊星歯車 ３・・・・・・遊星歯車の歯形部α ４・・・・・・遊星歯車の歯形部ｂ ５・・・・・・ホルダー ６・・・・・・遊星歯車支持台 ７・・・・・・支　柱 ８・・・・・・案内軸 ９・・・・・・ホルダー押さえ ０・・・・・・可動内歯車 １・・・・・・可動内歯車の歯形部 ２・・・・・・出力軸 ３・・・・・・ホルダー押さえ受は部 ４・・・・・・外周部 ５・・・・・・上ケース ６・・・・・・引っ掛は部 １・・・・・・小型モータ ２・・・・・・モータ軸 ３・・・・・・モータ軸歯車 ４・・・・・・下ケース部 ５・・・・・・内　歯 ６・・・・・・遊星歯車 ７・・・・・・ホルダー ８・・・・・・中間受は台 ９・・・・・・出力軸歯車部 ０・・・・・・出力軸 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同じ中心を持つ歯数ｍの固定内歯車および歯数ｎの可動
   内歯車と、前記固定内歯車と噛み合う歯数ｒの外歯およ
   び前記可動内歯車と噛み合う歯数ｓの外歯を持つ１〜４
   個の遊星歯車と、前記固定内歯車および前記可動内歯車
   の中心に位置し、前記遊星歯車と噛み合う歯数ｌの太陽
   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。