(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車を収容し、一側面が開口し、他側面で前記歯車の回転軸の一端部を支承するギアケースと、
前記ギアケースの前記一側面にねじ止めされ、前記歯車の回転軸の他端部を支承する側板とを有し、
前記ギアケースの前記一側面に、電動機の出力軸側面の凸部が嵌合する凹部が形成され、前記側板が前記凹部に嵌込まれて固定され、
前記側板の前記ギアケースへのねじ止め位置が、前記電動機の前記凸部外径よりも外側に配置されている
ことを特徴とする歯車変速機。
【請求項２】
請求項１記載の歯車変速機において、
前記側板の外縁形状は、前記凹部の内縁形状にほぼ合致しており、
前記側板が前記凹部の内縁により位置決めされている
ことを特徴とする歯車変速機。
【請求項３】
請求項１記載の歯車変速機において、
前記側板は、少なくとも前記電動機の出力軸が貫通する孔が形成された第１の板と、前記電動機の出力軸が貫通する孔と、前記歯車の回転軸の他端部が貫通する孔とが形成された第２の板とを重ね合わせて形成されている
ことを特徴とする歯車変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の出力軸の回転を減速又は増速する歯車変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歯車減速機の一例を図８に示す。図８はこの歯車減速機を破断して示した組み立て図である。
【０００３】
ギアケース１０２は、一側が開口したケース部１０４と、ケース部１０４の開口部を覆う蓋部１０６とを組み立てて形成されている。ケース部１０４に対して蓋部１０６はピン１０８により位置決めされ、周囲４カ所がねじ止めされている。
【０００４】
ギアケース１０２内には３つの中間軸１１０、１２０、１３０と出力軸１４０が設けられている。中間軸１１０、１２０、１３０と出力軸１４０はそれぞれ２個の軸受１１２Ａ、１１２Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂによりギアケース１０２に対して回転自在に支承されている。
【０００５】
ケース部１０４の内面底部には、中間軸１１０、１２０、１３０と出力軸１４０の軸受１１２Ａ、１２２Ａ、１３２Ａ、１４２Ａを支承するための凹部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄが形成されている。また、蓋部１０６の一面には、中間軸１１０、１２０、１３０と出力軸１４０の軸受１１２Ｂ、１２２Ｂ、１３２Ｂ、１４２Ｂを支承するために凹部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄが形成されている。
【０００６】
中間軸１１０、１２０、１３０にはそれぞれ大歯車１１４、１２４、１３４と小歯車１１６、１２６、１３６が設けられ、出力軸１４０には歯車１４４が設けられている。
【０００７】
電動機の出力軸１００の歯切りされた歯車１００Ａは中間軸１１０の大歯車１１４と噛み合い、中間軸１１０の小歯車１１６は中間軸１２０の大歯車１２４と噛み合い、中間軸１２０の小歯車１２６は中間軸１３０の大歯車１３４と噛み合い、中間軸１３０の小歯車１３６は出力軸１４０の歯車１４４と噛み合う。これにより、電動機の出力軸１４０の回転が減速されて出力軸１４０に伝達される。
【０００８】
このような従来の歯車減速機では、ケース部１０４と蓋部１０６に、軸受を支承する凹部１０４ａ〜１０４ｄ、１０６ａ〜１０６ｄやピン１０８を挿入する凹部１０４ｅ、１０６ｅを形成する必要があるため、鋳物成型した後に、これら凹部を機械加工していた。したがって、製造コストがかかるという問題があった。また、ケース部１０４も蓋部１０６も鋳物であるため、ギアケース１０２自体が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
従来の歯車減速機の他の例を図９に示す。図９はこの歯車減速機を破断して示した組み立て図である。
【００１０】
ギアケース２０２は、一側が開口したケース部２０４内部に、２枚の側板２０６、２０７を４本のセパレータ２０８により位置決めした歯車機構を収納して、側板２０６をケース部２０４底部にねじ２０９により固定して組み立てられている。
【００１１】
ギアケース２０２内には３つの中間軸２１０、２２０、２３０と出力軸２４０が設けられている。中間軸２１０、２２０、２３０と出力軸２４０はそれぞれ２個の軸受２１２Ａ、２１２Ｂ、２２２Ａ、２２２Ｂ、２３２Ａ、２３２Ｂ、２４２Ａ、２４２Ｂによりギアケース２０２に対して回転自在に支承されている。
【００１２】
ケース部２０６の底部で、中間軸２１０、２２０、２３０と出力軸２４０の軸受２１２Ａ、２２２Ａ、２３２Ａ、２４２Ａを支承する。中間軸２１０、２２０、２３０の軸受２１２Ａ、２２２Ａ、２３２Ａは、側板２０６に設けられたハウジング２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃにより支承され、出力軸２４０の軸受２４２Ａは、ケース部２０４の底部に形成された凹部２０４ａにより支承されている。
【００１３】
側板２０７により、中間軸２１０、２２０、２３０と出力軸２４０の軸受２１２Ｂ、２２２Ｂ、２３２Ｂ、２４２Ｂを支承する。中間軸２１０、２２０、２３０と出力軸２４０の軸受２１２Ｂ、２２２Ｂ、２３２Ｂ、２４２Ｂは、側板２０７に設けられたハウジング２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄにより支承されている。
【００１４】
中間軸２１０、２２０、２３０にはそれぞれ大歯車２１４、２２４、２３４と小歯車２１６、２２６、２３６が設けられ、出力軸２４０には歯車２４４が設けられている。
【００１５】
電動機の出力軸２００の歯切りされた歯車２００Ａは中間軸２１０の大歯車２１４と噛み合い、中間軸２１０の小歯車２１６は中間軸２２０の大歯車２２４と噛み合い、中間軸２２０の小歯車２２６は中間軸２３０の大歯車２３４と噛み合い、中間軸２３０の小歯車２１６は出力軸２４０の歯車２４４と噛み合う。これにより、電動機の出力軸２４０の回転が減速されて出力軸２４０に伝達される。
【００１６】
このような従来の歯車減速機では、２枚の側板２０６、２０７を４本のセパレータ２０８により位置決めしているため、４本のセパレータ２０８が歯車機構を収納するスペースの障害となり、十分な強度の歯車機構を実現することが難しいという問題があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の歯車減速機では、製造コストがかかり、ギアケースが大きくなってしまうという問題や、セパレータが歯車収納スペースの障害となり、十分な強度の歯車機構を実現することが難しいという問題があった。
【００１８】
本発明の目的は、小型化が可能で、製造コストを抑えることができる歯車変速機を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、セパレータが不要で、歯車機構のためにスペースを有効利用することができる歯車変速機を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、歯車を収容し、一側面が開口し、他側面で前記歯車の回転軸の一端部を支承するギアケースと、前記ギアケースの前記一側面にねじ止めされ、前記歯車の回転軸の他端部を支承する側板とを有し、前記ギアケースの前記一側面に、電動機の出力軸側面の凸部が嵌合する凹部が形成され、前記側板が前記凹部に嵌込まれて固定され、前記側板の前記ギアケースへのねじ止め位置が、前記電動機の前記凸部外径よりも外側に配置されていることを特徴とする歯車変速機によって達成される。
【００２１】
上述した歯車変速機において、前記側板の外縁形状は、前記凹部の内縁形状にほぼ合致しており、前記側板が前記凹部の内縁により位置決めされているようにしてもよい。
【００２２】
上述した歯車変速機において、前記側板は、少なくとも前記電動機の出力軸が貫通する孔が形成された第１の板と、前記電動機の出力軸が貫通する孔と、前記歯車の回転軸の他端部が貫通する孔とが形成された第２の板とが重ね合わせて形成されているようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による歯車減速機を図１乃至図５を用いて説明する。図１は本実施形態の歯車減速機の組み立て斜視図であり、図２は本実施形態の歯車減速機の平面図であり、図３は本実施形態の歯車減速機の側板を示す図である。図４は本実施形態の歯車減速機を破断して示した組み立て図であり、図５は本実施形態の歯車減速機を電動機に組み付ける組み立て斜視図である。
【００２４】
本実施形態の歯車減速機は、ギアケース内に設けられた歯車減速機構により、電動機の出力軸の回転を減速して歯車減速機の出力軸に伝達するものである。
【００２５】
歯車減速機１０のギアケース１２は、図１に示すように、一側が開口したケース部１４と、ケース部１４の開口側を覆う側板２０とを組み立てて形成されている。ケース部１４には、歯車減速機構が収納される歯車収納部１６が形成されている。ケース部１４の歯車収納部１６に電動機２の出力軸側の円柱状凸部６が嵌合するように、歯車収容部１６の内面形状と電動機２の出力軸４側の円柱状凸部６の外面形状とはほぼ合致している。
【００２６】
ケース部１４の開口側の対向する２隅には段差部１８、１９が形成されている。段差部１８、１９の深さは、電動機２の出力軸側面の円柱状凸部６の高さと側板２０の厚みとの合計値にほぼ等しくなるように形成されている。段差部１８、１９には、側板２０をねじ止めするためのねじ穴１８ａ、１９ａが形成されている。ケース部１４の開口側の端面には、段差部１８、１９が形成されていない対向する２隅に電動機２をねじ止めするためのねじ穴１４ａ、１４ｂが形成されている。
【００２７】
側板２０の外縁形状は、ケース部１４の歯車収容部１６の内面形状と段差部１８、１９の形状にほぼ合致しており、歯車収容部１６の内面形状に合致する円形形状２０ａに加えて、対向する２隅が突出した突出部２０ｂ、２０ｃが設けられている。突出部２０ｂ、２０ｃにはねじ止め用の孔２０ｄ、２０ｅが形成されている。
【００２８】
図１に示すように、ケース部１４の段差部１８、１９に側板２０の突出部２０ｂ、２０ｃが合致するように、側板２０がケース部１４に対して位置決めされ、側板２０の突出部２０ｂ、２０ｃがケース部１４の段差部１８、１９にねじ２５、２６によりねじ止めされる。側板２０の外縁が、ケース部１４の歯車収容部１６及び段差部１８、１９の内面に当接することにより、側板２０が位置決めされる。
【００２９】
側板２０の詳細な構造について図３を用いて説明する。側板２０は２枚の金属板２２、２４を重ね合わせて形成されている。金属板２２は、図３（ａ１）の斜視図と、図３（ａ２）のＡ−Ａ′線断面図により示され、金属板２４は、図３（ｂ１）の斜視図と、図３（ｂ２）のＢ−Ｂ′線断面図により示され、金属板２２と金属板２４とを重ね合わせた側板２０は、図３（ｃ１）の斜視図と、図３（ｃ２）のＣ−Ｃ′線断面図により示されている。
【００３０】
金属板２２は、図３（ａ１）に示すように、歯車収容部１６に合致する円形形状２２ａに加えて、対向する２隅が突出した突出部２２ｂ、２２ｃが設けられ、突出部２２ｂ、２２ｃにはねじ止め用の孔２２ｄ、２２ｅが形成されている。金属板２２の中央にはほぼ十字形状の穴２２ｆが形成されている。
【００３１】
金属板２４は、図３（ｂ１）に示すように、歯車収容部１６に合致する円形形状２４ａに加えて、対向する２隅が突出した突出部２４ｂ、２４ｃが設けられ、突出部２４ｂ、２４ｃにはねじ止め用の孔２４ｄ、２４ｅが形成されている。金属板２４の中央には５つの孔２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊが十字形状に配置されている。孔２４ｆを中心として孔２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊが上下左右に配置されている。
【００３２】
図３（ａ２）、（ｂ２）に示すように、金属板２２の方が金属板２４よりも肉厚である。側板２０は、図３（ｃ１）、（ｃ２）に示すように、肉薄の金属板２４上に肉厚の金属板２２が重ね合わせて形成されている。金属板２４のねじ孔２４ｄ、２４ｅと金属板２２のねじ孔２２ｄ、２２ｅとを合致させ、金属板２２の十字形状の穴２２ｆ内に金属板２４の５つの穴２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊが配置されるように、金属板２２と金属板２４を重ね合わせる。
【００３３】
ギアケース１２内には、図４に示すように、３つの中間軸３０、４０、５０と出力軸６０が設けられている。中間軸３０、４０、５０と出力軸６０とは、それぞれ２個の軸受３２Ａ、３２Ｂ；４２Ａ、４２Ｂ；５２Ａ、５２Ｂ；６２Ａ、６２Ｂによりギアケース１２に対して回転自在に支承されている。
【００３４】
中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の一端の軸受３２Ａ、４２Ａ、５２Ａ、６２Ａは、ケース部１４の内面底部に形成された凹部１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆにより支承されている。
【００３５】
中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の他端の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂは、側板２０を構成する金属板２２の十字形の孔２２ｆの側面と、金属板２４の４つの穴２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊ近傍の面により支承されている。
【００３６】
中間軸３０、４０、５０にはそれぞれ大歯車３４、４４、５４と小歯車３６、４６、５６が設けられ、出力軸６０には歯車６４が設けられている。
【００３７】
電動機２の出力軸４の歯切りされた歯車４Ａは中間軸３０の大歯車３４と噛み合い、中間軸３０の小歯車３６は中間軸４０の大歯車４４と噛み合い、中間軸４０の小歯車４６は中間軸５０の大歯車５４と噛み合い、中間軸５０の小歯車５６は出力軸６０の歯車６４と噛み合う。これにより、電動機２の出力軸４の回転が減速されて出力軸６０に伝達される。
【００３８】
電動機２と歯車減速機１０の組み立て方法について図５を用いて説明する。ギアケース１２のケース部１４内に歯車機構を収納し、ケース部１４の開口側を側板２０で覆い、側板２０の対向する２隅をねじ２５、２６によりケース部１４の段差部１８、１９にねじ止めして歯車減速機１０を組み立てる。
【００３９】
さらに、組み立てられた歯車減速機１０に対して、電動機２の出力軸側の円柱状凸部６を、ケース部１４の歯車収納部１６に嵌合させ、ねじ７０、７２により電動機２の対向する２隅をケース部１４のねじ穴１４ａ、１４ｂにねじ止めして歯車減速機１０に電動機２を組み立てる。
【００４０】
本実施形態の歯車減速機１０の側板２０は、ケース部１４に対して位置決めされる外縁形状であって、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂを支承するものであれば、図３に示したものに限らない。
【００４１】
例えば、図６に示すように、半抜きした１枚の金属板２７により側板２０を構成してもよい。図６（ａ）は側板２０の斜視図であり、図６（ｂ）は側板２０のＤ−Ｄ′線断面図である。
【００４２】
１枚の金属板２７に、電動機２の出力軸４が貫通する孔２７ａと、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂに対応する孔２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅを開け、更に、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂの外径の大きさの治具により半抜きして凹部２７ｆ、２７ｇ、２７ｈ、２７ｉを形成する。
【００４３】
これら凹部２７ｆ、２７ｇ、２７ｈ、２７ｉにより、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂを支承する。
【００４４】
また、図７に示すように、打ち抜きした１枚の金属板２８と４つのハウジング２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄにより側板２０を構成してもよい。図７（ａ）は側板２０の斜視図であり、図７（ｂ）は側板２０のＥ−Ｅ′線断面図である。
【００４５】
１枚の金属板２８に、電動機２の出力軸４が貫通する孔２８ａと、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂに対応する孔２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅを開ける。中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂを支承するハウジング２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを形成する。これらハウジング２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを金属板２８の孔２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅにそれぞれかしめて形成する。
【００４６】
これらハウジング２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄにより、中間軸３０、４０、５０と出力軸６０の軸受３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂを支承する。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、ギアケースを一側が開口したケース部とケース部の開口側を覆う側板とを組み立てて形成したので、小型化が可能で、製造コストを抑えることができると共に、セパレータが不要で、歯車機構のためにスペースを有効利用することができる。また、本実施形態によれば、ギアケースの側板の外縁がケース部の歯車収容部及び段差部の内面に当接することにより位置決めしたので、側板をケース部に容易に位置決めすることができる。
【００４８】
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、側板を金属板により形成したが、他の材料、例えば、プラスチック等の非金属材料により形成してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、側板に突出部を２カ所設け、２カ所の突出部により側板をケース部に位置決めしたが、突出部を１カ所だけ設け、その突出部だけで側板をケース部に位置決めしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、側板をケース部に位置決めしたが、特に位置決めすることなく単にねじ止め等により固定するだけでもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、歯車機構が３つの中間軸を有していたが、中間軸の数は３つに限らず、必要に応じていくつの中間軸を用いてもよいし、中間軸がない歯車機構でもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、歯車減速機に本発明を適用したが、歯車増速機等の他の歯車変速機に本発明を適用するようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、小型化が可能で、製造コストを抑えることができると共に、セパレータが不要で、歯車機構のためにスペースを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による歯車減速機の組み立て斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による歯車減速機の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による歯車減速機を破断して示した組み立て図である。
【図５】本発明の一実施形態による歯車減速機を電動機に組み付ける組み立て斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板の他の具体例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による歯車減速機の側板の更に他の具体例を示す図である。
【図８】従来の一例の歯車減速機を破断して示した組み立て図である。
【図９】従来の他の例の歯車減速機を破断して示した組み立て図である。
【符号の説明】
２…電動機
４…出力軸
４Ａ…歯車
６…円柱状凸部
１０…歯車減速機
１２…ギアケース
１４…ケース部
１４ａ、１４ｂ…ねじ穴
１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ…凹部
１６…歯車収納部
１８、１９…段差部
１８ａ、１９ａ…ねじ穴
２０…側板
２０ａ…円形形状
２０ｂ、２０ｃ…突出部
２０ｄ、２０ｅ…ねじ止め用の孔
２２…金属板
２２ａ…円形形状
２２ｂ、２２ｃ…突出部
２２ｄ、２２ｅ…ねじ止め用の孔
２２ｆ…十字形状の穴
２４…金属板
２４ａ…円形形状
２４ｂ、２４ｃ…突出部
２４ｄ、２４ｅ…ねじ止め用の孔
２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊ…孔
２５、２６…ねじ
２７…金属板
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ…孔
２７ｆ、２７ｇ、２７ｈ、２７ｉ…凹部
２８…金属板
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ…ハウジング
３０、４０、５０…中間軸
６０…出力軸
３２Ａ、３２Ｂ；４２Ａ、４２Ｂ；５２Ａ、５２Ｂ；６２Ａ、６２Ｂ…軸受
３４、４４、５４…大歯車
３６、４６、５６…小歯車
６４…歯車
７０、７２…ねじ
１０２…ギアケース
１０４…ケース部
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ…凹部
１０６…蓋部
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ…凹部
１０８…ピン
１１０、１２０、１３０…中間軸
１４０…出力軸
１１２Ａ、１１２Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂ…軸受
１１４、１２４、１３４…大歯車
１１６、１２６、１３６…小歯車
１４４…歯車
２００…出力軸
２００Ａ…歯車２
２０２…ギアケース
２０４…ケース部
２０４ａ…凹部
２０６…側板
２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ…ハウジング
２０７…側板
２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄ…ハウジング
２０８…セパレータ
２０９…ねじ
２１０、２２０、２３０…中間軸
２４０…出力軸
２１２Ａ、２１２Ｂ、２２２Ａ、２２２Ｂ、２３２Ａ、２３２Ｂ、２４２Ａ、２４２Ｂ…軸受
２１４、２２４、２３４…大歯車
２１６、２２６、２３６…小歯車
２４４…歯車
【図１】
0004261110.tif 000002
【図２】
0004261110.tif 000003
【図３】
0004261110.tif 000004
【図４】
0004261110.tif 000005
【図５】
0004261110.tif 000006
【図６】
0004261110.tif 000007
【図７】
0004261110.tif 000008
【図８】
0004261110.tif 000009
【図９】
0004261110.tif 000010