(57)【要約】【課題】従来の何れの電動機においても製品の組立完成状態での出力軸突出長調整は不可能であった。【解決手段】ロータに一体的に形成された出力軸を軸方向に移動可能となるように支持する支持手段と、出力軸の一方端側を軸方向付勢する付勢手段と、反対端側を上記付勢手段が付勢した推力より大きい力で上記付勢方向と反対方向に支持し且つ軸方向に進退可能とした支持手段を備えた電動機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに一体的に形成された出力軸を軸方向に移動可能となるように支持する支持手段と、出力軸の一方端側を軸方向に他方端側に付勢する付勢手段と、反対端側を上記付勢手段の推力より大きい力で上記付勢方向と反対方向に支持し且つ軸方向に進退可能とした支持手段とより成ることを特徴とする電動機。
【請求項２】
ステータと、ロータと、上記ロータに一体的に形成され一方端側を長く延在し円錐歯車を形成した小歯車軸と、小歯車軸の円錐歯車形成側を回転可能に支持する前側軸受と、小歯車軸の円錐歯車形成側の反対端側において小歯車軸を回転可能に支持する後側軸受と、上記前側軸受を保持しステータに取り付けられた電動機前側ハウジングと、前側軸受端面と電動機前側ハウジング間に介挿したスペーサと、ステータを挟み電動機前側ハウジングの反対側に取り付けられ上記後側軸受を保持する電動機後側ハウジングと、上記後側軸受端面に対接しており電動機後側ハウジングに螺合し電動機後側ハウジングに相対的に軸方向に進退自在としたエンドブラケットと、電動機前側ハウジングに取り付けられた歯車箱と、小歯車軸の円錐歯車の歯に噛合する歯を有する大歯車軸と、上記大歯車軸を歯車箱に回転可能に支持する軸受とより成り、上記エンドブラケットを上記電動機後側ハウジングに相対的に回動せしめることによって上記スペーサの圧縮程度を変え、小歯車軸を歯車箱に軸方向に進退せしめることによって小歯車と大歯車の歯間のバックラッシを調整できるようにしたことを特徴とする電動機。
【請求項３】
ステータと、ロータと、上記ロータに一体的に形成され一方端側を長く延在した出力軸と、出力軸の長端側を回転可能に支持する前側軸受と、出力軸の長端側の反対端側において出力軸を回転可能に支持する後側軸受と、上記前側軸受を保持しステータに取り付けられた電動機前側ハウジングと、前側軸受端面と電動機前側ハウジング間に介挿したスペーサと、ステータを挟み電動機前側ハウジングの反対側に取り付けられ上記後側軸受を保持する電動機後側ハウジングと、上記後側軸受端面に対接しており電動機後側ハウジングに螺合し電動機後側ハウジングに相対的に軸方向に進退自在としたエンドブラケットとより成り、上記エンドブラケットを上記電動機後側ハウジングに相対的に回動せしめることによって上記スペーサの圧縮程度を変え、出力軸を軸方向に進退せしめることによって電動機前側ハウジングに相対的に軸長を調整できるようにしたことを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機、特に円錐歯車を有し組立後に軸長を調整しバックラッシを調整できるようにした電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ロボット腕駆動用アクチュエータなどにおいては、腕の位置決め精度をとりわけ高く要求されるため、ロータリーエンコーダなどにより得られる軸の回転角を用いて、位置制御を行なうことが多い。
【０００３】
一方、駆動電動機を小型化するため、一般にアクチュエータは歯車減速機を備えているが、反負荷歯面側のすきまであるバックラッシは、誤差や変形を吸収するため歯車装置には不可欠な反面、これによるすきまの分、軸の回転角が不定となる。これは制御により解消困難なため、バックラッシの存在は、アクチュエータの位置決め精度悪化要因の一つとなっている。
【０００４】
これに対し、円錐歯車などを用いて、バックラッシを調整する機構が提案されている。円錐歯車は、円筒歯車の転位係数を軸方向に直線的に変化させた歯車であり、円錐歯車、コニカルギヤとも呼ばれる。転位係数の変化に応じて歯厚も軸方向に変化するため、歯車を軸方向に移動させることにより、バックラッシを調整することが可能となる。ところが、このような歯車位置調整機構は、一般に調整手順が煩雑であるため、小型、かつ大量に生産される歯車装置に対しては、適用が困難である。また、長期間使用した結果歯面が摩耗すると、バックラッシが増加してしまうという問題もある。
【０００５】
この問題に対して、例えば特許文献１のような構造が提案されている。すなわち、歯車の一方を軸方向に可動とし、可動歯車を軸方向に付勢するばねを設けることにより、両歯面を密着させてバックラッシを零とする構造である。この構造によると、付勢ばねにより両歯面は自動的に密着するため，バックラッシを低減するための精密な調整作業が不要となる。また、長期の使用により歯面が摩耗しても、付勢ばねにより両歯面は密着したままとなるため、バックラッシが増加することはない。
【特許文献１】特開平６−２５７６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然しながら円錐歯車の円錐角は一般に小さく、数度であることが多い。これは円錐歯車の転位係数が、歯の一方の端部では大きく、他方では小さくなることに基づいている。つまり、歯数の小さな小歯車において、転位係数が大なる端部においては歯先が尖り、転位係数が小なる端部においては歯元側でアンダカットを生じる可能性があるためである。この制約は、円錐角や歯幅が大きくなるほど、あるいは歯数が小さくなるほど厳しくなる。従って、現実的な減速比を有する、円錐歯車を用いた歯車装置において、歯車の円錐角は小さくなるのが一般的である。
【０００７】
ところで、円錐歯車を軸方向に付勢する場合、これにより歯面に生じる反力は、くさびのそれと同様に、軸方向の推力に比較して大きい。また、これもくさびと同様に、円錐角が小さくなるほど、軸方向の推力により歯面に生じる反力は大きくなる。このため、前述したような小さな円錐角を持つ円錐歯車対の一方を軸方向に付勢した場合、歯面に生じる反力は極めて大きくなり、歯車や軸受の寿命を大幅に短くするばかりでなく、騒音や振動の増加を招くことも多い。その為、現実的な減速比を有する、円錐歯車を用いた歯車装置においては付勢ばねによるバックラッシ自動調整は困難であり意図的な調整作業が必要となる。然しながら、従来の電動機において製品の組立完成状態でのバックラッシ調整が可能なものは存在していない。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の不具合を除くようにしたものであり、その目的は、円錐歯車を用いる歯車装置において、バックラッシ調整を容易にするとともにバックラッシを低減することにある。
【０００９】
また、本発明の電動機は、出力軸に歯車が形成されておらずタイミングプーリを圧入するような形式の電動機においても電動機完成状態でのプーリ位置調整に使用できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動機は、ロータに一体的に形成された出力軸を軸方向に移動可能となるように支持する支持手段と、出力軸の一方端側を軸方向に他方端側に付勢する付勢手段と、反対端側を上記付勢手段の推力より大きい力で上記付勢方向と反対方向に支持し且つ軸方向に進退可能とした支持手段とより成ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電動機は、ステータと、ロータと、上記ロータに一体的に形成され一方端側を長く延在し円錐歯車を形成した小歯車軸と、小歯車軸の円錐歯車形成側を回転可能に支持する前側軸受と、小歯車軸の円錐歯車形成側の反対端側において小歯車軸を回転可能に支持する後側軸受と、上記前側軸受を保持しステータに取り付けられた電動機前側ハウジングと、前側軸受端面と電動機前側ハウジング間に介挿したスペーサと、ステータを挟み電動機前側ハウジングの反対側に取り付けられ上記後側軸受を保持する電動機後側ハウジングと、上記後側軸受端面に対接しており電動機後側ハウジングに螺合し電動機後側ハウジングに相対的に軸方向に進退自在としたエンドブラケットと、電動機前側ハウジングに取り付けられた歯車箱と、小歯車軸の円錐歯車の歯に噛合する歯を有する大歯車軸と、上記大歯車軸を歯車箱に回転可能に支持する軸受とより成り、上記エンドブラケットを上記電動機後側ハウジングに相対的に回動せしめることによって上記スペーサの圧縮程度を変え、小歯車軸を歯車箱に軸方向に進退せしめることによって小歯車と大歯車の歯間のバックラッシを調整できるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電動機は、ステータと、ロータと、上記ロータに一体的に形成され一方端側を長く延在した出力軸と、出力軸の長端側を回転可能に支持する前側軸受と、出力軸の長端側の反対端側において出力軸を回転可能に支持する後側軸受と、上記前側軸受を保持しステータに取り付けられた電動機前側ハウジングと、前側軸受端面と電動機前側ハウジング間に介挿したスペーサと、ステータを挟み電動機前側ハウジングの反対側に取り付けられ上記後側軸受を保持する電動機後側ハウジングと、上記後側軸受端面に対接しており電動機後側ハウジングに螺合し電動機後側ハウジングに相対的に軸方向に進退自在としたエンドブラケットとより成り、上記エンドブラケットを上記電動機後側ハウジングに相対的に回動せしめることによって上記スペーサの圧縮程度を変え、出力軸を軸方向に進退せしめることによって電動機前側ハウジングに相対的に軸長を調整できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動機によれば、製品の組立完成状態でバックラッシを調整でき、長期に亘って高精度を保つことが可能となる。また、出力軸にタイミングプーリを設けた電動機では、組立後のプーリ位置調整が可能となり、電動機が取り付けられる製品の解体調整等の負担を低減出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の電動機を示し、１はステータ、２はロータ、３は上記ロータ２に一体的に形成され一方端側を長く延在した出力軸、４ａ、４ｂは上記出力軸３を回転可能に支持する前側軸受及び後側軸受、５は電動機前側ハウジング、６は電動機後側ハウジング、７は上記前側軸受４ａと電動機前側ハウジング５間に介挿したウェーブワッシャーやコイルバネ等のスペーサ、８は軸受４ｂの端面に対接したエンドブラケットを示し、本発明においては上記エンドブラケット８を電動機後側ハウジング６に螺合して電動機後側ハウジング６に相対的に軸方向に進退自在ならしめる。
【００１６】
本発明の電動機は上記のような構成であるからエンドブラケット８を電動機後側ハウジング６に相対的に回動せしめることによって図２に示すように電動機後側ハウジング６とエンドブラケット８間の間隙９が変化し、また、スペーサ７の圧縮程度が異なるようになり、ロータ２及び出力軸３の端面の位置が軸方向に変化するようになるため出力軸突出量を調整できるようになる。
【実施例２】
【００１７】
図３は本発明の電動機を円錐歯車仕様減速機に取り付けた本発明の他の実施例を示す。図３において３はロータ２に一体的に形成され一方端側を長く延在した小歯車軸、１０は小歯車軸３に形成又は連結した円錐歯車、１１は電動機前側ハウジング６に取り付けた取り付けフランジ、１２は取り付けフランジ１１に取り付けた歯車箱、１３は上記円錐歯車１０の歯１０ａに噛合する歯１３ａを有する大歯車軸、１４は大歯車軸１３を歯車箱１２に支持するための軸受を示し、この実施例においては小歯車軸３を取り付けフランジ１１に相対的に軸方向に進退せしめることによって円錐歯車１０の歯１０ａと大歯車軸１３の歯１３ａの噛合程度を調節してバックラッシを調節することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明電動機の縦断側面図である。
【図２】図１に示す電動機の動作説明図である。
【図３】本発明の電動機を減速機に取り付けた状態の縦断側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    ステータ
２    ロータ
３    出力軸（小歯車軸）
４ａ  前側軸受
４ｂ  後側軸受
５ａ  電動機前側ハウジング
６    電動機後側ハウジング
７    スペーサ
８    エンドブラケット
９    間隙
１０    円錐歯車
１０ａ  歯
１１    取り付けフランジ
１２    歯車箱
１３    大歯車軸
１３ａ  歯
１４    軸受
【図１】
2008228445.tif 000003
【図２】
2008228445.tif 000004
【図３】
2008228445.tif 000005