(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ部と、
前記モータ部の回転中心に設けられた固定軸と、
前記固定軸に潤滑剤を介して回転可能に挿入される挿入孔を有すると共に、前記回転中心に対して偏心した偏心位置を中心とする偏心外周面を有し、前記モータ部の動力を受けて回転する偏心部と、
前記偏心外周面に前記潤滑剤を介して回転可能に挿入されると共に、第１内歯および第１外歯を有する揺動歯車と、
前記揺動歯車の前記第１外歯と噛合される第２内歯を有する固定歯車と、
前記揺動歯車の前記第１内歯と噛合される第２外歯を有すると共に、前記固定軸と同軸上で回転し、外部機器に動力を出力する出力歯車と、
を備え、
前記挿入孔の内周面における前記固定軸との間にかかる荷重の最大位置、および前記偏心外周面における前記揺動歯車との間にかかる荷重の最大位置の少なくとも何れか一方に、前記挿入孔の内周面、および前記偏心外周面に、前記潤滑剤の動圧を局所的に高めるためのくさび効果発生部を設けたことを特徴とする減速機付モータ。
【請求項２】
前記偏心外周面には、前記回転中心と前記偏心位置とを結ぶ直線上で、且つ前記偏心外周面の偏心方向側に、前記くさび効果発生部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の減速機付モータ。
【請求項３】
前記くさび効果発生部は、軸方向に沿って形成された凸条部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の減速機付モータ。
【請求項４】
前記凸条部は、前記軸方向に直交する方向に沿う断面形状が弧状面を有するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の減速機付モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、減速機付モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減速機付モータとして、ハイポサイクロイド減速方式で作動する減速機を備える減速機付モータがある。この種の減速機付モータは、固定軸と、モータ部と、固定軸に回転可能に挿入され、モータ部の動力を受けて回転する偏心部と、偏心部によって回転し、内歯と外歯とを有する揺動歯車と、ハウジング等に固定され揺動歯車の外歯が噛合いされるリング状の固定歯車と、揺動歯車の内歯に噛合いされ、外部に動力を出力する出力歯車と、を備えている。偏心部は、固定軸の中心（モータ部の回転中心）に対して偏心した位置を中心とする偏心外周面を有し、この偏心外周面に揺動歯車が挿入されている。また、出力歯車は、固定軸と同軸上に回転するように構成されている。
【０００３】
このような構成のもと、モータ部の駆動に伴い偏心部が回転すると、揺動歯車が固定歯車および出力歯車と噛合ながら揺動運動（公転運動）を行う。また、揺動歯車は、固定歯車との噛合いにより、公転回転数よりも減速された回転数（自転回転数）で自転運動を行う。そして、この揺動歯車の減速された自転運動が出力歯車に伝達され、この出力歯車が、モータ部の回転数よりも減速された回転数で回転する。
【０００４】
ここで、偏心部には、揺動歯車と固定歯車との噛合い反力と、揺動歯車と出力歯車との噛合い反力とがかかる。とりわけ、固定歯車は、ハウジング等に固定されているので、偏心部は、固定歯車と揺動歯車との噛合い反力の影響を大きく受ける。このため、固定軸に転がり軸受を介して偏心部を回転自在に支持する場合が多い。このように構成することで、偏心部の固定軸に対する摩擦のエネルギーロスを最小限に抑えることができ、モータ部の回転力を効率よく揺動歯車に伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−８１０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、偏心部の固定軸に対する摩擦のエネルギーロスを最小限に抑えるために転がり軸受を使用することは有効な手段ではあるが、この転がり軸受を配置するスペース分、減速機付モータが大型化してしまう。このため、転がり軸受に代わって滑り軸受を使用し、減速機付モータの小型化を図ることが考えられるが、単純に転がり軸受を滑り軸受に置き換えただけでは、偏心部の固定軸に対する摩擦のエネルギーロスが増大してしまう。このため、減速機付モータの駆動効率が低下してしまうという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ハイポサイクロイド減速方式で作動する減速機を備える減速機付モータにおいて、小型化を図りつつ、駆動効率の低下を抑制することができる減速機付モータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る減速機付モータは、モータ部と、前記モータ部の回転中心に設けられた固定軸と、前記固定軸に潤滑剤を介して回転可能に挿入される挿入孔を有すると共に、前記回転中心に対して偏心した偏心位置を中心とする偏心外周面を有し、前記モータ部の動力を受けて回転する偏心部と、前記偏心外周面に前記潤滑剤を介して回転可能に挿入されると共に、第１内歯および第１外歯を有する揺動歯車と、前記揺動歯車の前記第１外歯と噛合される第２内歯を有する固定歯車と、前記揺動歯車の前記第１内歯と噛合される第２外歯を有すると共に、前記固定軸と同軸上で回転し、外部機器に動力を出力する出力歯車と、を備え、前記挿入孔の内周面における前記固定軸との間にかかる荷重の最大位置、および前記偏心外周面における前記揺動歯車との間にかかる荷重の最大位置の少なくとも何れか一方に、前記挿入孔の内周面、および前記偏心外周面に、前記潤滑剤の動圧を局所的に高めるためのくさび効果発生部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、固定軸と偏心部との間における所望の位置に、潤滑剤の適正な動圧を発生させることができる。このため、転がり軸受を用いることなく、偏心部の固定軸に対する摩擦のエネルギーロス、または偏心部の揺動歯車に対する摩擦のエネルギーロスを極力低減することができる。よって、ハイポサイクロイド減速方式で作動する減速機を備える減速機付モータにおいて、この減速機付モータの小型化を図りつつ、駆動効率の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る減速機付モータは、前記偏心外周面には、前記回転中心と前記偏心位置とを結ぶ直線上で、且つ前記偏心外周面の偏心方向側に、前記くさび効果発生部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成することで、偏心部の偏心外周面と揺動歯車との間にかかる荷重の最大位置に、確実に潤滑油のくさび効果を発生させることができる。このため、偏心部の揺動歯車に対する摩擦のエネルギーロスを確実に低減できる。
【００１６】
本発明に係る減速機付モータは、前記くさび効果発生部は、軸方向に沿って形成された凸条部であることを特徴とする。
【００１７】
このように構成することで、所望の箇所の軸方向全体に渡って潤滑油のくさび効果を発生させることができる。
【００１８】
本発明に係る減速機付モータは、前記凸条部は、前記軸方向に直交する方向に沿う断面形状が弧状面を有するように形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このように構成することで、凸条部によって、潤滑油のくさび効果を効率よく発生させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、固定軸と偏心部との間における所望の位置に、潤滑剤の適正な動圧を発生させることができる。このため、転がり軸受を用いることなく、偏心部の固定軸に対する摩擦のエネルギーロス、または偏心部の揺動歯車に対する摩擦のエネルギーロスを極力低減することができる。よって、ハイポサイクロイド減速方式で作動する減速機を備える減速機付モータにおいて、この減速機付モータの小型化を図りつつ、駆動効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態における減速機付モータの断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるモータ部の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態におけるモータ部の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコンミテータの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるアーマチュアコアに樹脂ボス部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態における偏心軸を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は偏心軸を下からみた平面図、（ｃ）は偏心軸を上からみた平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における軸受メタルを示し、（ａ）は軸方向からみた平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図８】本発明の実施形態における給電装置の斜視図である。
【図９】本発明の実施形態における減速機構部の分解斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるリングギヤ、揺動歯車、および出力歯車の噛合状態を示す平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における凸条部の位置を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態における軸受メタルの軸受負荷容量の変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態における凸条部の形成位置を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
（減速機付モータ）
図１は、減速機付モータ１の断面図である。
図１に示すように、この減速機付モータ１は、ＤＣブラシ付きモータとして構成された偏平形状のモータ部１０と、モータ部１０の回転出力を減速して出力軸（出力歯車）１１０から出力するハイポサイクロイド減速機構として構成された減速機構部１００と、を備えている。
【００２４】
図２は、モータ部１０の斜視図、図３は、モータ部１０の分解斜視図である。
図１〜図３に示すように、モータ部１０の回転中心（後述するアーマチュアの回転中心）であるモータ軸線Ｌは、出力軸１１０の回転中心（軸線）と一致している。
なお、以下の説明では、出力軸１１０から出力を取り出す側を上側（図１の上側）と称し、その反対側を下側（図１の下側）と称して説明する。
【００２５】
減速機付モータ１は、外殻体として、底壁１１ａおよび周壁１１ｂを有するモータハウジング１１と、このモータハウジング１１に結合された減速機構部カバー１０１と、を有している。そして、モータハウジング１１と減速機構部カバー１０１とにより囲まれた空間内部に、ほぼ全ての機構要素が収容されている。
【００２６】
モータハウジング１１の周壁１１ｂの内周面には、円筒形状のヨーク１２が配置され、このヨーク１２の内周面には、円筒状にモータマグネット（永久磁石）１３が配置されている。モータマグネット１３は、内周面に形成された複数（例えば、この実施形態では６個）の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が円周方向に交互に配列されたものである。
【００２７】
ここでは、ヨーク１２とモータマグネット１３とによりステータが構成され、モータマグネット１３の内周側に、モータ軸線Ｌ回りに回転自在のアーマチュア２０が配置されている。また、アーマチュア２０の上側には、アーマチュア２０に給電するための一対のブラシ４５を備えた給電装置４０が配置されている。
なお、モータマグネット１３は円筒状に形成されていてもよし、瓦状に形成されたものを周方向に沿って並べて配置してもよい。
【００２８】
モータハウジング１１の底壁１１ａには、径方向略中央に略円柱状の主軸部材２が立設されている。主軸部材２は、基端２ａが底壁１１ａの中央支持部１１ｃに固定されている。主軸部材２は、アーマチュア２０の径方向中央を貫通して、減速機構部カバー１０１の径方向中央の開口から先端２ｂが突き出した状態になっている。すなわち、主軸部材２は、中心線がモータ軸線Ｌと同軸に設定されている。なお、主軸部材２の材料としては、鉄、ステンレス、アルミ合金、樹脂等、さまざまな材料を選定することが可能である。
【００２９】
（アーマチュア）
モータ部１０の主要素であるアーマチュア２０は、主軸部材２と同軸に配置されており、主軸部材２を囲んだ状態でモータハウジング１１内に配置されている。
図２、図３に示すように、アーマチュア２０は、アーマチュアコア２１と、下側と上側のインシュレータ２２，２３と、アーマチュアコイル２４と、コンミテータ３０と、を備えている。
【００３０】
（アーマチュアコア）
図３に示すように、アーマチュアコア２１は、同一形状にプレス成形された複数の鋼板を軸方向に積層することで構成されている。アーマチュアコア２１は、略円環状のコア本体２１ａを有しており、コア本体２１ａの径方向外側には、軸方向平面視略Ｔ字状のティース２１ｂが周方向に等間隔で放射状に複数（例えば、この実施形態では９個）形成されている。ティース２１ｂは、先端部に形成され、周方向に沿って延出する鍔部２１ｂｔを備えている。この鍔部２１ｂｔによって、ティース２１ｂは、軸方向平面視略Ｔ字状になっている。
【００３１】
また、隣接するティース２１ｂ間には、スロット２１ｓが形成されている。スロット２１ｓにはエナメル被覆の巻線Ｗが通され、ティース２１ｂに装着された各インシュレータ２２，２３の上から巻線Ｗがティース２１ｂに集中巻きで巻回されている。これにより、アーマチュアコア２１の外周面に複数のアーマチュアコイル２４が形成されている。
【００３２】
さらに、コア本体２１ａの中央には、円形の中心開口部２１ｃが設けられている。この中心開口部２１ｃの内周面には、軸線方向に貫通させて、コア側凹部２１ｄとコア側凸部２１ｅとが周方向に交互に配置されている。コア側凹部２１ｄとコア側凸部２１ｅは、ティース２１ｂのピッチと同じピッチで、且つコア側凹部２１ｄの位置をティース２１ｂの位置に揃え、コア側凸部２１ｅの位置をスロット２１ｓの位置に揃えて配置されている。これらコア側凹部２１ｄとコア側凸部２１ｅは、アーマチュアコア２１とコンミテータ３０との相対位置のズレを防止する機能を有する（詳細は後述する）。
【００３３】
（インシュレータ）
下側インシュレータ２２および上側インシュレータ２３は絶縁性樹脂で形成されており、それぞれアーマチュアコア２１の上下から装着されている。アーマチュアコア２１に各インシュレータ２２，２３を装着した状態では、これらインシュレータ２２，２３によって、アーマチュアコア２１のティース２１ｂの先端外周面を除くほとんどの部分が覆われる。
【００３４】
下側インシュレータ２２と上側インシュレータ２３は、同形状のものである。ここでは、上側インシュレータ２３の形状について簡単に述べ、下側インシュレータ２２については説明を省略する。
上側インシュレータ２３におけるアーマチュアコア２１のティース２１ｂの軸方向端面、つまり、図１〜図３における上側インシュレータ２３の上面２３ａは、アーマチュアコイル２４を構成する巻線Ｗが巻き付けられる面である。上側インシュレータ２３の上面２３ａは、全体にわたりフラットな面として形成されている。この上面２３ａの中央には、アーマチュアコア２１の中心開口部２１ｃに対応するように、円形の中央開口部２３ｂが設けられている。また、上側インシュレータ２３には、ティース２１ｂ間にまたがる巻線Ｗの渡り線を引っ掛けるためのフック２８が形成されており、渡り線が径方向内側に入り込むことを防止している。
【００３５】
（コンミテータ）
図４は、コンミテータ３０の斜視図である。
図３、図４に示すように、コンミテータ３０は、絶縁樹脂で構成された円筒状の樹脂ボス部材３１と、樹脂ボス部材３１に装着された複数（例えば、この実施形態では９枚）のセグメント金属片３２と、を備えている。
【００３６】
樹脂ボス部材３１の下半部（基部）は、アーマチュアコア２１の円形の中心開口部２１ｃに圧入嵌合される圧入嵌合部３３として構成されており、その上側に円筒壁３５が設けられている。圧入嵌合部３３の外径は、円筒壁３５の外径よりも倍程度に大きく設定されている。
圧入嵌合部３３の外周面には、アーマチュアコア２１のコア側凹部２１ｄに嵌まるボス側凸部３３ａと、アーマチュアコア２１のコア側凸部２１ｅに嵌まるボス側凹部３３ｂとが、ティース２１ｂのピッチと同じピッチで形成されている。
【００３７】
また、圧入嵌合部３３と円筒壁３５の境界には、圧入嵌合部３３の外径よりも大きなフランジ３４が設けられている。フランジ３４は、外径が、上側インシュレータ２３の中央開口部２３ｂの内周に嵌まる大きさに設定されている。なお、軸方向における外径に変化はあるものの、樹脂ボス部材３１の円筒壁３５の内周面３５ａから圧入嵌合部３３の内周面３１ａまでの間は、同径でストレートな円筒面として連続している。
【００３８】
図５は、アーマチュアコア２１に樹脂ボス部材３１を取り付けた状態を示す斜視図である。
図３、図５に示すように、樹脂ボス部材３１は、圧入嵌合部３３の外周面がアーマチュアコア２１と同軸となるように、アーマチュアコア２１の中心開口部２１ｃに圧入嵌合（内嵌固定）されている。このとき、コア側凹部２１ｄの底面２１ｄｓとボス側凸部３３ａの頂面３３ａｔとを圧入嵌合することにより、アーマチュアコア２１と樹脂ボス部材３１とが径方向に位置決めされている。そして、アーマチュアコア２１とコンミテータ３０との相対位置のズレが防止される。
【００３９】
また、図１に示すように、主軸部材２の外周面に、軸受メタル３を介して樹脂ボス部材３１の内周面３１ａが回転自在に嵌合される。したがって、アーマチュア２０が、主軸部材２と同軸のモータ軸線Ｌ回りに回転自在に支持されている。
さらに、アーマチュアコア２１の中心開口部２１ｃにフランジ３４の下側の圧入嵌合部３３が嵌合されたとき、アーマチュアコア２１の軸方向端面（上面）にフランジ３４の下面が当接する。これにより、樹脂ボス部材３１が軸方向に位置決めされる。
【００４０】
（セグメント金属片）
図１、図４、図５に示すように、各セグメント金属片３２は、ブラシ４５が摺接する円弧筒状のセグメント３２ａと、セグメント３２ａからＬ字状に折り曲げて形成されたライザ３２ｂとが一体的に形成されたものである。セグメント３２ａは、アーマチュアコア２１から軸方向に突出した樹脂ボス部材３１の円筒壁３５の外周面に、ブラシ当接面を径方向外方に向けて配設されている。そして、周方向に互いに絶縁された状態で、一定ピッチで並んで配列されている。
セグメント３２ａおよびライザ３２ｂは、ティース２１ｂの数と同じ数だけ設けられており、ティース２１ｂの幅方向の中心線上に位置を揃えて配置されている。換言すれば、ティース２１ｂおよびライザ３２ｂは、ティース２１ｂの幅方向の中心線とライザ３２ｂの幅方向の中心線とが径方向に沿う同一直線上に位置するように配置されている。
【００４１】
ライザ３２ｂは、アーマチュアコイル２４の引出線（巻線Ｗ）を接続するフッキング部分であり、樹脂ボス部材３１のフランジ３４の上面３４ａに設定されたライザ配置面に載置固定されている。ライザ配置面が設定されたフランジ３４の上面３４ａは、円筒壁３５の外周面に対して直交する平面として形成されている。そして、アーマチュアコア２１に樹脂ボス部材３１が圧入嵌合されたとき（図５参照）、上側インシュレータ２３の上面２３ａと同一平面（面一）となるように構成されている。
また、ライザ３２ｂの先端はＵ字状に上側に折り返されており、アーマチュアコイル２４の端部（巻線Ｗの端部）を接続しやすくなっている。このライザ３２ｂの折り返し部の長さは、２本以上の電線を引っ掛けられる長さに設定されている。
【００４２】
（偏心軸）
次に、図２、図４、図６（ａ）〜図６（ｃ）に基づいて、コンミテータ３０に連結され、減速機構部１００を構成する偏心軸１２０について説明する。
図６は、偏心軸１２０を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は偏心軸１２０を下からみた平面図、（ｃ）は偏心軸１２０を上からみた平面図である。
図２、図４、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、偏心軸１２０は、コンミテータ３０の樹脂ボス部材３１における円筒壁３５の先端に相対回転不能に連結されるものである。偏心軸１２０は、偏心回転部１２１と、偏心回転部１２１の下面に突設された３つの回転力伝達用の嵌合凸部１２２と、を備えている。
【００４３】
偏心軸１２０は、全体が筒状に構成されており、軸方向に貫通する挿入孔の内周面１２１ｂは、モータ軸線Ｌを中心とした円筒面で形成されている。そして、偏心回転部１２１の外周面が、モータ軸線Ｌと同心の中心Ｏ１に対して偏心した位置を中心Ｏ２とする円筒外周面１２１ａとして形成されている。したがって、偏心回転部１２１の円筒外周面１２１ａが、モータ軸線Ｌ（中心Ｏ１）に対して偏心回転する。
【００４４】
３つの嵌合凸部１２２は、モータ軸線Ｌと同心の円筒壁に３つの切欠を設けることにより形成され、周方向に１２０°間隔で配置されている。
なお、嵌合凸部１２２の数は、３つに限られるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、嵌合凸部１２２の配置間隔も１２０°に限られるものではない。
【００４５】
３つの嵌合凸部１２２のうち、１の嵌合凸部１２２は、偏心方向Ｈと正反対の位置に幅方向の中心を合わせて配置され、それに対し各々逆方向に１２０°離れた２つの位置に、残りの２つの嵌合凸部１２２が配置されている。これらの嵌合凸部１２２は、セグメント３２ａやティース２１ｂの数（９個）の約数（３個）だけ形成されている。ここで、図４に示すように、偏心回転部１２１の嵌合凸部１２２とは反対側の面１２ｃには、微妙な偏心方向Ｈが簡単に分かるように、偏心軸１２０には、偏心方向Ｈを示す目印マーク１２５が設けられている。なお、目印マーク１２５は、設けなくてもよい。
【００４６】
一方、樹脂ボス部材３１の円筒壁３５の先端には、偏心軸１２０の嵌合凸部１２２が嵌まる３つの嵌合凹部３６が設けられている。これら偏心軸１２０側の嵌合凸部１２２と樹脂ボス部材３１側の嵌合凹部３６は、互いが相対回転してしまうことを防止し、回転力を伝達するためのものである。
【００４７】
（軸受メタル）
また、図１、図４に示すように、偏心軸１２０の内周面１２１ｂには、軸受メタル４が圧入されている。軸受メタル４は、偏心回転部１２１および嵌合凸部１２２の軸方向全体に渡って設けられている。そして、周方向に隣り合う嵌合凸部１２２の間から露出する軸受メタル４の一部は、樹脂ボス部材３１の内周面３１ａに圧入される。これにより、樹脂ボス部材３１と偏心軸１２０の芯出しが行われている。
また、軸受メタル４を介し、主軸部材２に偏心軸１２０と樹脂ボス部材３１が回転自在に支持された状態になる。軸受メタル４と主軸部材２との間には、不図示の潤滑剤が塗布されており、軸受メタル４と主軸部材２との間に生じる摩擦抵抗の低減化を図っている。
【００４８】
図７は、軸受メタル４を示し、（ａ）は軸方向からみた平面図、（ｂ）は斜視図である。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、軸受メタル４の内周面４ａには、凸条部１４１が軸方向全体に渡って一体成形されている。凸条部１４１は、軸受メタル４と主軸部材２との間に塗布された潤滑剤の動圧を局所的に高めるためのものである。凸条部１４１は、軸方向に直交する断面形状が弧状面１４１ａを有するように形成されている。換言すれば、凸条部１４１は、略蒲鉾状に形成されている。なお、凸条部１４１の具体的な形成位置、および寸法については後述する。
【００４９】
（給電装置、ブラシ）
次に、図１、図８に基づいて、給電装置４０について述べる。
図８は、給電装置４０の斜視図である。
図１、図８に示すように、給電装置４０は、絶縁樹脂により形成された略円板状の給電ハウジング４１を有している。この給電ハウジング４１に、ブラシホルダ４２を介してブラシ４５やバネ４３が設けられている。ブラシ４５は、給電ハウジング４１に設けられたコネクタ４８の端子に電気的に接続されている。
【００５０】
また、ブラシ４５は、コンミテータ３０の樹脂ボス部材３１の円筒壁３５の外周側で、且つアーマチュアコア２１の軸方向に隣接した上側の位置に配置されている。そして、ブラシ４５は、アーマチュア２０におけるセグメント３２ａの径方向外方を向いたブラシ当接面に、径方向外方から径方向内方に向けて摺接している。また、バネ４３によって、ブラシ４５は、セグメント３２ａのブラシ当接面に向かう付勢力が作用している。
【００５１】
（減速機構部）
次に、図１、図９、図１０に基づいて、減速機構部１００について説明する。
図９は、減速機構部１００の分解斜視図である。
図１、図９に示すように、減速機構部１００は、主軸部材２の先端２ｂに対応する位置を囲むように配置されている。また、円環形状に形成された出力軸１１０が、主軸部材２を囲んでモータ軸線Ｌと同軸に配置されている。
【００５２】
減速機構部１００は、ハイポサイクロイド減速機構として構成されており、上述した偏心軸１２０の他に、減速機構部カバー１０１の内周面に固定されたリングギヤ１０２と、偏心軸１２０に取り付けられた揺動歯車１０３と、円筒ボス１１１を有する出力軸１１０の下端に一体に形成された出力歯車１０４と、を有している。
【００５３】
リングギヤ１０２は、モータ軸線Ｌと同心の内歯１０２ａを有している。
揺動歯車１０３は、略円板状の外歯車部２０３と、この外歯車部２０３上に一体成形されたリング状の内歯車部３０３とが一体成形されたものである。外歯車部２０３の外周面には、リングギヤ１０２の内歯１０２ａに噛合可能な外歯２０３ａが形成されている。内歯車部３０３の内周面には、出力歯車１０４の後述する外歯１０４ａと噛合可能な内歯３０３ａが形成されている。
【００５４】
また、外歯車部２０３には、径方向略中央に、軸受孔２０３ｂが形成されている。この軸受孔２０３ｂに、軸受メタル６を介して偏心軸１２０の偏心回転部１２１における円筒外周面１２１ａが回転自在に嵌合されている。したがって、揺動歯車１０３は、モータ軸線Ｌ回りに公転自在、且つ偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａの中心Ｏ２（図６（ｂ）参照）回りに自転自在に支持されている。
【００５５】
出力軸１１０は、内周側に設けられた軸受メタル５と外周側に設けられた軸受メタル７を介し、主軸部材２と減速機構部カバー１０１とに回転自在に支持されている。
このような出力軸１１０の下端に、略円板状の出力歯車１０４が一体成形されている。出力歯車１０４は、モータ軸線Ｌと同心円上に設けられ、外周面には、揺動歯車１０３の内歯３０３ａに噛合可能な外歯１０４ａが形成されている。
なお、軸受メタル４〜６は、それぞれ鉄系素材、銅合金、アルミ合金、真鍮等で形成されている。また、出力軸１１０に設けられた軸受メタル５，７や外歯車部２０３に設けられた軸受メタル６にも、それぞれ潤滑剤が塗布されている。
【００５６】
図１０は、リングギヤ１０２、揺動歯車１０３、および出力歯車１０４の噛合状態を示す平面図である。
同図に示すように、リングギヤ１０２の内歯１０２ａと揺動歯車１０３の外歯２０３ａとの噛合点ＰＡと、揺動歯車１０３の内歯３０３ａと出力歯車１０４の外歯１０４ａの噛合点ＰＢは、モータ軸線Ｌを挟んで対向する反対側の位置となる。換言すれば、揺動歯車１０３は、その中心が偏心軸１２０によって偏心した位置にあるので、偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａの中心Ｏ２とモータ軸線Ｌ（中心Ｏ１）とを結ぶ直線Ｓ１上で、モータ軸線Ｌを挟んだ両側に、それぞれ噛合点ＰＡ，ＰＢが位置していることになる。
【００５７】
このような構成のもと、減速機付モータ１では、ブラシ４５およびセグメント３２ａを介してアーマチュアコイル２４に給電が行われると、アーマチュアコア２１に所定の磁界が発生する。そして、この磁界と、モータマグネット１３との間に磁気的な吸引力や反発力が作用し、アーマチュア２０が回転する。この回転によって、ブラシ４５が摺接するセグメント３２ａが順次変更され、アーマチュアコイル２４に流れる電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われ、アーマチュア２０が継続的に回転する。
【００５８】
アーマチュア２０が回転すると、コンミテータ３０と一体化された偏心軸１２０が回転する。すると、揺動歯車１０３は、リングギヤ１０２および出力歯車１０４と噛合ながら揺動運動（公転運動）を行う。また、揺動歯車１０３は、リングギヤ１０２との噛合いにより、公転回転数よりも減速された回転数（自転回転数）で自転運動を行う。そして、この揺動歯車１０３の減速された自転運動が出力歯車１０４に伝達され、この出力歯車１０４が、アーマチュア２０の回転数よりも減速された回転数で回転する。そして、出力軸１１０を介して不図示の外部機器に動力を出力する。
【００５９】
（軸受メタルの凸条部の位置、寸法）
次に、図７、図１１に基づいて、主軸部材２と偏心軸１２０との間に設けられている軸受メタル４の凸条部１４１の位置と具体的な寸法について説明する。
図１１は、凸条部１４１の位置を説明するための説明図である。
ここで、前述したように、リングギヤ１０２の内歯１０２ａと揺動歯車１０３の外歯２０３ａとの噛合点ＰＡと、揺動歯車１０３の内歯３０３ａと出力歯車１０４の外歯１０４ａの噛合点ＰＢは、それぞれ偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａの中心Ｏ２とモータ軸線Ｌ（中心Ｏ１）とを結ぶ直線Ｓ１上で、且つモータ軸線Ｌを挟んだ両側に位置している。
【００６０】
このため、軸受メタル４には、常に直線Ｓ１上で、且つ円筒外周面１２１ａの偏心方向とは反対側の位置Ｐ１に、最大荷重がかかる。軸受メタル４は、偏心軸１２０の内周面１２１ｂに圧入されているので、軸受メタル４における最大荷重位置は、偏心軸１２０が回転した場合であっても変化しない。したがって、軸受メタル４の位置Ｐ１に凸条部１４１を設けることにより、この凸条部１４１の回転方向前方側における潤滑剤の動圧を局所的に高める（潤滑剤のくさび効果を発生させる）ことができる。
【００６１】
ここで、図７（ａ）に示すように、凸条部１４１の幅をＷとし、突出高さをｈとし、弧状面１４１ａの曲率半径をｒとし、主軸部材２の軸径をｄとしたとき、曲率半径比ｒ’（＝ｒ／ｄ）、幅比Ｗ’（＝ｗ／ｄ）は、それぞれ
０．１≦ｒ’≦７．２・・・（１）
０．００２≦Ｗ’≦０．１６・・・（２）
を満たすように設定されている。式（１）、式（２）を満たすことにより、凸条部１４１が完全に潰れ切ってくさび効果を発生しなくなくなったり、凸条部１４１が大きすぎて軸受メタル４と主軸部材２との間に、適正な潤滑剤の膜が形成されなくなってしまったりするのを防止できる。
【００６２】
また、凸条部１４１は、
０．００７≦ｈ／Ｗ≦１．０８・・・（３）
を満たすように形成されている。
望ましくは、凸条部１４１は、
０．００７≦ｈ／Ｗ≦０．５・・・（４）
を満たすように形成されているとよい。
さらに、望ましくは、凸条部１４１は、
０．０１５≦ｈ／Ｗ≦０．０５・・・（５）
を満たすように形成されているとよい。
式（３）〜式（５）について、以下に詳述する。
【００６３】
図１２は、縦軸を軸受メタル４の軸受負荷容量とし、横軸を凸条部１４１の突出高さｈと幅Ｗとの比（ｈ／Ｗ）とした場合の軸受メタル４の軸受負荷容量の変化を示すグラフである。
同図に示すように、凸条部１４１を、式（３）を満たすように形成すると、凸条部１４１が完全に潰れ切ってくさび効果を発生しなくなくなったり、凸条部１４１によって主軸部材２と軸受メタル４との間のクリアランスが適正に保てなくなったりしてしまうことを防止できる。
【００６４】
さらに、凸条部１４１を、式（４）を満たすように形成すると、減速機付モータ１の定格負荷に対し、軸受メタル４は、良好なくさび効果を発生することができる。
さらに、凸条部１４１を、式（５）を満たすように形成すると、減速機付モータ１に過負荷がかかった場合であっても、軸受メタル４は、良好なくさび効果を発生することができる。
【００６５】
このように、上述の第１実施形態では、ハイポサイクロイド減速機構として構成された減速機構部１００を備えた減速機付モータ１において、主軸部材２と偏心軸１２０との間に設けられた軸受メタル４に、凸条部１４１が設けられている。そして、この凸条部１４１は、軸受メタル４にかかる荷重の最大位置、つまり、図１１に示す直線Ｓ１上で、且つ円筒外周面１２１ａの偏心方向とは反対側の位置Ｐ１に配置されている。このため、主軸部材２と軸受メタル４との間で、且つ最も潤滑剤の動圧をかけたい位置に、効率よく潤滑剤によるくさび効果を発生させることができる。この結果、従来のように転がり軸受を用いることなく、偏心軸１２０の主軸部材２に対する摩擦のエネルギーロスを極力低減することができる。よって、転がり軸受を用いる場合と比較して減速機付モータ１の小型化を図りつつ、駆動効率の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、凸条部１４１は、軸方向全体に渡って形成されている。このため、軸受メタル４の軸方向全体に渡って潤滑剤によるくさび効果を発生させることができる。
さらに、凸条部１４１は、軸方向に直交する断面形状が弧状面１４１ａを有するように形成されている。換言すれば、凸条部１４１は、略蒲鉾状に形成されている。このため、凸条部１４１によって、潤滑油のくさび効果を効率よく発生させることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、図１３に基づいて、第２実施形態について説明する。
図１３は、第２実施形態における凸条部１４１の形成位置を説明するための説明図であって、前述の図１１に対応している。
ここで、前述の第１実施形態と第２実施形態との相違点は、凸条部１４１の形成位置が異なる点にある。この他の態様は、前述の第１実施形態と第２実施形態は同一であるので、各部には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図１３に示すように、潤滑油のくさび効果を発生させるための凸条部１４１は、軸受メタル４に設けられておらず、偏心軸１２０の円筒外周面１２ａに一体成形されている。また、凸条部１４１は、偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａの中心Ｏ２とモータ軸線Ｌ（中心Ｏ１）とを結ぶ直線Ｓ１上で、且つ円筒外周面１２１ａの偏心方向側に配置されている。
【００６９】
ここで、前述の第１実施形態（特に、図１０）でも説明したように、リングギヤ１０２の内歯１０２ａと揺動歯車１０３の外歯２０３ａとの噛合点ＰＡと、揺動歯車１０３の内歯３０３ａと出力歯車１０４の外歯１０４ａの噛合点ＰＢは、偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａの中心Ｏ２とモータ軸線Ｌ（中心Ｏ１）とを結ぶ直線Ｓ１上で、モータ軸線Ｌを挟んだ両側に位置している。このため、円筒外周面１２１ａには、常に直線Ｓ１上で、且つ円筒外周面１２１ａの偏心方向に、最大荷重がかかる。よって、この最大荷重がかかる位置に凸条部１４１を設けることにより、偏心軸１２０と揺動歯車１０３との間の摩擦によるエネルギーロスを極力低減することができる。
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、凸条部１４１は、軸方向に直交する断面形状が弧状面１４１ａを有するように形成、換言すれば、凸条部１４１は、略蒲鉾状に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、潤滑剤によるくさび効果を得られるような形状であればよい、例えば、断面四角形状であってもよい。しかしながら、凸条部１４１を断面四角形状で形成した場合、蒲鉾状の凸条部１４１と比較して潤滑剤によるくさび効果は大きく得られない。また、軸受メタル４や偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａに、凸条部１４１に代わって球体を軸方向に並べて配置してもよい。このように構成した場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
また、上述の実施形態では、軸受メタル４や偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａに凸条部１４１を一体成形した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、凸条部１４１を別体にして設けてもよい。
さらに、上述の第１実施形態では、軸受メタル４に凸条部１４１を設け、第２実施形態では、偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａに凸条部１４１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせてもよい。つまり、軸受メタル４と偏心軸１２０の円筒外周面１２１ａとのそれぞれに、凸条部１４１を設けてもよい。
【００７２】
また、上述の第１実施形態では、偏心軸１２０に設けられた軸受メタル４に凸条部１４１を設けた場合について説明した。しかしながら、軸受メタル４を設けずに、偏心軸１２０の内周面１２１ｂに、直接凸条部１４１を設け、内周面１２１ｂと主軸部材２との間に潤滑剤を塗布するように構成してもよい。
【００７３】
また、上述の実施形態では、揺動歯車１０３と出力歯車１０４とを揺動歯車１０３の内歯車部３０３に形成された内歯３０３ａと、出力歯車１０４の外歯１０４ａとの噛合いで動力を伝達する構造について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、出力歯車１０４に複数のピンを同心円状に配置すると共に、揺動歯車１０３にピンと同数で、且つピンの外径よりも径大な揺動孔を同心円状に形成することで、出力歯車１０４のピンを揺動歯車１０３の揺動孔に挿入配置させる構造としても構わない。
【符号の説明】
【００７４】
１…減速機付モータ
２…主軸部材（固定軸）
４…軸受メタル（滑り軸受）
４ａ…内周面
１０…モータ部
１０２…リングギヤ（固定歯車）
１０２ａ…内歯（第２内歯）
１０３…揺動歯車
１０４…出力歯車
１０４ａ…外歯（第２外歯）
１２０…偏心軸（偏心部）
１２１ａ…円筒外周面（偏心外周面）
１４１…凸条部
１４１ａ…弧状面
２０３ａ…外歯（第１外歯）
３０３ａ…内歯（第１内歯）
Ｓ１…直線
【図１】
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【図２】
0006399899.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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