ギヤードモータ
【課題】出力部材に設けた欠歯部を利用してケースの小型化を図ることのできるギヤードモータを提供すること。
【解決手段】ギヤードモータ１の歯車機構６において、歯車６３に噛合する歯車６４（出力部材６４０）の外周部には、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが設けられている。欠歯部６４７は、歯部６４５の歯先円Ｆ64より径方向内側に位置する円周面（円弧面）からなる小径部６４７ａを備えている。歯車６４（出力部材６４０）は、他の歯車よりケース５１の内面５１９に近接している。但し、出力部材６４０がモータ２に従動して回転した際、常に小径部６４７ａがケース５１の内面５１９に対向する。このため、出力部材６４０とケース５１の内面５１９とを近接させることができる。
【解決手段】ギヤードモータ１の歯車機構６において、歯車６３に噛合する歯車６４（出力部材６４０）の外周部には、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが設けられている。欠歯部６４７は、歯部６４５の歯先円Ｆ64より径方向内側に位置する円周面（円弧面）からなる小径部６４７ａを備えている。歯車６４（出力部材６４０）は、他の歯車よりケース５１の内面５１９に近接している。但し、出力部材６４０がモータ２に従動して回転した際、常に小径部６４７ａがケース５１の内面５１９に対向する。このため、出力部材６４０とケース５１の内面５１９とを近接させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよび歯車機構がケースに収容されたギヤードモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ギヤードモータは、モータと、モータの回転を伝達する歯車機構とが共通のケースに収容されており、歯車機構を介してモータの回転を出力する出力部材は、歯車機構の最終歯車として構成されている。ここで、モータに従動して出力部材が回転する角度範囲（従動角度範囲）が１８０°未満である場合、出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部とを備えた欠歯歯車として構成されることがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３０９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、出力部材に欠歯部を設けたことによって発生したスペースが有効に利用されていない。このため、ケース内には無駄な空間が広く存在し、歯車機構が占める空間の割にはケースが大きいという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、出力部材に設けた欠歯部を利用してケースの小型化を図ることのできるギヤードモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、モータと、該モータの回転を伝達する歯車機構と、前記モータおよび前記歯車機構を内部に収容するケースと、を有し、前記歯車機構を介して前記モータの回転を出力する出力部材が前記歯車機構の最終歯車を構成しているギヤードモータであって、前記出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部と、を備え、当該欠歯部は、前記歯部の歯先円より径方向内側に位置する小径部を備え、前記出力部材は、前記歯車機構の他の歯車より前記ケースの内面に近接し、かつ、当該出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に前記小径部が前記ケースの内面に対向していることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、出力部材は、歯車機構の他の歯車よりケースの内面に近接しているが、出力部材には、歯先円より径方向内側に位置する小径部を備えた欠歯部が設けられているとともに、出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に小径部が前記ケースの内面に対向している。このため、ケースの内面と出力部材とを近接させることができるので、ケースの小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明において、前記歯部形成部にはグリスが塗布されているとともに、前記歯部形成部の角度範囲は、前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲より大であることが好ましい。かかる構成によれば、ギヤードモータの組み立て時に出力部材を回転させながらグリスを塗布する際、出力部材がモータに従動して回転する角度範囲の全体にグリスを確実に塗布することができる。
【０００９】
本発明において、前記歯車機構の途中位置には前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲を規定するストッパー機構が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、出力部材が前段の歯車に従動して回転する際、前段の歯車の歯部が欠歯部に係合することを確実に防止することができる。
【００１０】
本発明において、前記出力部材では、前記欠歯部に前記歯車機構を組み立てる際に当該出力部材の角度位置を決める位置決め部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、出力部材に位置決め部を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、出力部材は、歯車機構の他の歯車よりケースの内面に近接しているが、出力部材には、歯先円より径方向内側に位置する小径部を備えた欠歯部が設けられているとともに、出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に小径部が前記ケースの内面に対向している。このため、ケースを出力部材に近接させることができるので、ケースの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したギヤードモータの全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明を適用したギヤードモータからカバーを外した状態の平面図である。
【図３】本発明を適用したギヤードモータの内部構成を示す説明図である。
【図４】本発明を適用したギヤードモータの歯車機構の説明図である。
【図５】本発明を適用したギヤードモータのモータピニオンと歯車との噛合部分の説明図である。
【図６】本発明を適用したギヤードモータにおいてモータピニオンと歯車との間に構成したストッパー機構の説明図である。
【図７】本発明を適用したギヤードモータの出力部材と歯車との噛合部分の平面図である。
【図８】本発明を適用したギヤードモータを製造する際に歯車と歯車との位相合わせを行う様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して、本発明を適用した歯車機構およびモータの一例を説明する。
【００１４】
（全体構造）
図１は、本発明を適用したギヤードモータの全体構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ギヤードモータの斜視図、ギヤードモータからカバーを外した状態の分解斜視図、およびさらにケースを外した状態の分解斜視図である。図２は、本発明を適用したギヤードモータからカバーを外した状態の平面図である。図３は、本発明を適用したギヤードモータの内部構成を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、ギヤードモータを図２のＳ−Ｓ′線に相当する位置でギヤードモータを切断したときの断面図、および図２のＯ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅに沿って歯車機構を切断したときの断面図である。
【００１５】
図１および図２において、本発明を適用したギヤードモータ１は、概ね、ステッピングモータ構造を備えたモータ２と、複数の歯車からなる歯車機構６と、モータ２および歯車機構６を収容したハウジング５とから構成されている。ハウジング５は、上面が開口するカップ状のケース５１と、ケース５１の開口を塞ぐ板状のカバー５２とを備えている。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、モータ２は、ステータ４とロータ３とから概略構成されている。ステータ４は、モータ軸線方向Ｌに重ねて配置された２つのステータ組４ａ、４ｂを備えており、ステータ組４ａ、４ｂの各々において、外ステータコア４１と内ステータコア４２とがモータ軸線方向Ｌで対向するように配置されている。外ステータコア４１および内ステータコア４２は、いずれも円環状のフランジ部と、フランジ部の内周縁からモータ軸線方向Ｌに折れ曲がった極歯とを備え、外ステータコア４１および内ステータコア４２をモータ軸線方向Ｌに配置した状態で、外ステータコア４１の極歯と、内ステータコア４２の極歯は、周方向で交互に配列される。
【００１７】
ステータ４の内側にはロータ３が同軸状に配置されている。ロータ３は、軸穴３３０を備えたロータ本体３３と、このロータ本体３３の外周面に固着された永久磁石３１とを備えており、永久磁石３１の外周面は、極歯と対向している。かかるロータ３は、軸穴３３０に嵌った支軸７０によって回転可能に支持されている。支軸７０は、ケース５１の底部５１０とカバー５２とによって両端が支持された固定軸である。ロータ本体３３において、カバー５２側の端部は、外周面にモータピニオン３４を備えた回転軸３５になっている。このように構成したモータ２において回転軸３５が突出する出力側Ｌ１とは反対側（反出力側Ｌ２）に配置されたステータ組４ｂの外ステータコア４１は、ケース５１の一部として形成されている。
【００１８】
２つのステータ組４ａ、４ｂの各々において、外ステータコア４１および内ステータコア４２は、コイルボビン８６に形成されている一対のフランジ部８８の各々に重なっている。フランジ部８８は、極歯の周りを囲む円筒部８７によって繋がっており、円筒部８７とフランジ部８８によって区画された領域内にコイル４５が巻回されている。コイルボビン８６は、ステータ４の出力側Ｌ１の端面に対して径方向外側に位置する部分に肉厚の端子保持部８５を備えており、端子保持部８５は、ケース５１の側面部に形成された切り欠き５１５（図１（ｃ）参照）から径方向外側に突出している。かかる端子保持部８５には、複数本のモータ側端子９９が保持されている。端子保持部８５は、径方向の外側が端子カバー１１で覆われ、さらに外カバー１２で覆われている。
【００１９】
（歯車機構６の概略構成）
図４は、本発明を適用したギヤードモータ１の歯車機構６の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、歯車機構６の斜視図および分解斜視図である。
【００２０】
図２、図３（ｂ）および図４に示すように、本形態のギヤードモータ１は、モータピニオン３４を含む複数の歯車からなる歯車機構６を備えており、モータ２のロータ３の回転は、歯車機構６を介して外部に出力される。本形態において、歯車機構６は、モータピニオン３４の他に、計４つの歯車６１、６２、６３、６４を備えており、最終段の歯車６４は、出力軸６４１を備えた出力部材６４０として構成されている。出力部材６４０において、出力軸６４１は、丸棒部分を相対向する２面で切り欠いた形状の板状部である。このため、出力軸６４１は、周方向において形状が変わっており、出力軸６４１に被駆動部材（図示せず）を連結する際の取り付け方向には周方向において方向性がある。
【００２１】
最終段の歯車６４を除く３つの歯車６１、６２、６３はいずれも、ケース５１に固定された地板５５と、カバー５２とによって両端が支持された支軸７１、７２、７３（図３（ｂ）参照）によって回転可能に支持されている。最終段の歯車６４は、それ自身に形成された軸部６４２、６４３がカバー５２側の軸受部５２１と地板５５側の軸受部５５１とに回転可能に支持されている。本形態において、地板５５は、平板部５５０と、平板部５５０の相対向する位置から出力側Ｌ１に向けて起立した一対の連結板５５６、５５７とを備えており、連結板５５６、５５７は、ケース５１の内面に固定されている。また、地板５５の平板部５５０の中央には、支軸７０やロータ３の回転軸３５等が貫通する中央孔５５８が形成されている。本形態において、歯車６１、６２、６３は、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド等からなる樹脂製の歯車である。
【００２２】
本形態において、モータピニオン３４からみて第１番目の歯車６１の大径歯車部６１１は、回転軸３５の出力側Ｌ１の外周側に形成されたモータピニオン３４と噛合し、歯車６１の小径歯車部６１２には、第２番目の歯車６２の大径歯車部６２１が噛合している。歯車６２の小径歯車部６２２には、第３番目の歯車６３の大径歯車部６３１が噛合し、歯車６３の小径歯車部６３２には最終段の歯車６４の歯部６４５が噛合している。このようにして歯車機構６は減速歯車列として構成されている。ここで、４つの歯車６１、６２、６３、６４は、モータピニオン３４の周りに配置されている。
【００２３】
このように構成したギヤードモータ１において、モータ２のステータ４に給電されてロータ３が回転すると、その回転は、モータピニオン３４、歯車６１、歯車６２、歯車６３を介して出力部材６４０（歯車６４）に伝達され、出力軸６４１が回転する。本形態では、ロータ３は時計回りＣＷの方向および反時計回りＣＣＷの方向に回転し、それに伴い、出力部材６４０（歯車６４）は、所定の角度範囲にわたって往復回転する。ここで、出力部材６４０の出力軸６４１は、丸棒部分を相対向する２面で切り欠いた形状の板状部であるため、かかる出力軸６４１の方向性を利用して所定の向きに被駆動部材（図示せず）を出力軸６４１に連結すると、モータ２の回転を利用して被駆動部材の姿勢等を切り換えることができる。その際、出力部材６４０の時計回りＣＷの回転範囲および反時計回りＣＣＷの回転範囲は、図５および図６を参照して以下に説明するように、モータピニオン３４と歯車６１との間に構成されたストッパー機構によって規定されるため、被駆動部材の姿勢等が切り換えられる範囲もストッパー機構によって制限される。
【００２４】
（モータピニオン３４と歯車６１とのストッパー機構等の構成）
図５は、本発明を適用したギヤードモータ１のモータピニオン３４と歯車６１との噛合部分の説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、モータピニオン３４と歯車６１との噛合部分の平面図、および噛合部分を拡大して示す平面図である。図６は、本発明を適用したギヤードモータ１においてモータピニオン３４と歯車６１との間に構成したストッパー機構の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、モータピニオン３４の回転がストッパー機構によって停止する直前の様子を示す平面図、およびモータピニオン３４の回転がストッパー機構によって停止した状態を示す平面図である。
【００２５】
図５において、モータピニオン３４（第１歯車）は、全周にわたって歯部３４５が形成されており、本形態において歯数は９枚である。モータピニオン３４は歯車６１の大径歯車部６１１に噛合しており、歯車６１の大径歯車部６１１には、モータピニオン３４の歯部３４５と係合してモータピニオン３４の回転を止めるストッパー部８が構成されている。より具体的には、歯車６１の大径歯車部６１１の外周部には、歯部６１５が形成された歯部形成部６１６と、歯部６１５が形成されていない欠歯部６１７とが形成されており、欠歯部６１７はストッパー部８として機能する。
【００２６】
ここで、欠歯部６１７では、歯部形成部６１６との２つの境界部分のいずれにおいても、歯車６１の歯部６１５の歯先円Ｆ61より径方向外側に突出した突出部６１７ａと、突出部６１７ａに対して周方向において歯部形成部６１６とは反対側で隣り合う位置で突出部６１７ａより径方向内側に窪んだ窪み部６１７ｂとが設けられており、突出部６１７ａと窪み部６１７ｂとは周方向で繋がっている。
【００２７】
本形態において、窪み部６１７ｂは、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向内側まで凹んでいる。但し、窪み部６１７ｂは、歯車６１のピッチ円Ｐ61より径方向外側に位置する。ここで、歯車６１のピッチ円Ｐ61は、歯底円Ｒ61と歯先円Ｆ61との間に位置することから、窪み部６１７ｂは、歯底円Ｒ61と歯先円Ｆ61との中間より径方向外側に位置する。すなわち、歯底円Ｒ61の直径と歯先円Ｆ61の直径との間の直径を備えた仮想円であって歯底円Ｒ61および歯先円Ｆ61に対して同心状の仮想円より径方向外側に窪み部６１７ｂが位置する。なお、窪み部６１７ｂは、歯部６１５の１つ分の長さと略同等の周長を有する周面（円弧面）として構成されている。また、欠歯部６１７のうち、２個所の窪み部６１７ｂによって周方向で挟まれた部分は、歯先円Ｆ61と同一の直径を有する同心状の仮想円上で周方向に延在する周面（円弧面）になっている。
【００２８】
このように構成した歯車機構６において、モータピニオン３４が回転し、図６（ａ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が歯部形成部６１６の端部に到達すると、モータピニオン３４の歯部３４５が歯車６１の突出部６１７ａに当接し、その直後、図６（ｂ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５は、窪み部６１７ｂに当接する。その結果、モータピニオン３４の回転が停止する。かかる停止動作の際、図６（ａ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が歯車６１の突出部６１７ａに当接したとき、歯部３４５のうち、ピッチ円Ｐ34に相当する部分が歯車６１の突出部６１７ａに当接する。その際、歯車６１の突出部６１７ａの側面が傾斜しているので、歯部３４５のピッチ円Ｐ34に相当する部分が突出部６１７ａに当接したときの圧力角は大きい。例えば、圧力角は５０°以上である。このため、モータピニオン３４にブレーキがかかることになる。また、図６（ｂ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が窪み部６１７ｂに当接する際、歯部３４５の先端側から根元側に近い部分が歯車６１の窪み部６１７ｂに当接する。従って、モータピニオン３４を停止させた際の荷重は、歯部３４５のピッチ円Ｐ34に相当する部分と突出部６１７ａとの当接部分と、歯部３４５の先端側と歯車６１の窪み部６１７ｂとの当接部分とに分担されることになる。
【００２９】
このように本形態の歯車機構６およびギヤードモータ１では、モータピニオン３４（第１歯車）と歯車６１（第２歯車）との係合を利用したストッパー機構を構成するにあたって、歯車６１には、歯部６１５が形成されていない欠歯部６１７からなるストッパー部８を設けるとともに、かかる欠歯部６１７（ストッパー部８）には、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向外側に突出した突出部６１７ａと、突出部６１７ａに対して周方向で隣り合う位置で突出部６１７ａより径方向内側に窪んだ窪み部６１７ｂとが設けられている。このため、モータピニオン３４の歯部３４５が欠歯部６１７の窪み部６１７ｂに当接する際、突出部６１７ａも、モータピニオン３４の歯部３４５のピッチ円Ｐ34の近傍に当接する。このため、歯車６１に設けた欠歯部６１７（ストッパー部８）によってモータピニオン３４の回転を停止させた際でも、モータピニオン３４の回転力が歯部３４５の歯先に集中しないので、歯部３４５に折れ、変形、クラック等の損傷が発生しにくい。
【００３０】
また、窪み部６１７ｂは、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向内側まで凹んでいる。このため、モータピニオン３４の歯部３４５が窪み部６１７ｂに当接する前に、突出部６１７ａがモータピニオン３４の歯部３４５のピッチ円Ｐ34の近傍に確実に当接する。このため、歯車６１に設けた欠歯部６１７によってモータピニオン３４の回転を停止させた際、モータピニオン３４の回転力が歯部３４５の歯先に集中することを確実に防止することができるので、歯部３４５の損傷がより発生しにくいという利点がある。
【００３１】
さらに、窪み部６１７ｂは、歯車６１のピッチ円Ｐ61より径方向外側に位置する。すなわち、歯車６１の歯底円Ｒ61の直径と歯先円Ｆ61の直径との中間の直径を備えた仮想円であって歯底円Ｒ61および歯先円Ｆ61に対して同心状の仮想円より径方向外側に窪み部６１７ｂが位置する。このため、モータピニオン３４において周方向で隣り合う歯部３４５が突出部６１７ａを両側から挟んで食い込んだ状態となって抜けなくなるという事態を回避することができる。
【００３２】
また、本形態では、上記のストッパー機構を構成する第１歯車は、モータ２の回転軸３５に設けられたモータピニオン３４であり、第２歯車は、モータピニオン３４に噛合する歯車６１（入力歯車）である。このため、トルクが比較的小さい部分にストッパー機構（ストッパー部８）が設けられているので、歯部３４５に加わる負荷が小さい。それ故、歯部３４５の損傷が発生しにくい。
【００３３】
（出力部材６４０の構成）
図７は、本発明を適用したギヤードモータ１の出力部材６４０と歯車６３との噛合部分の平面図である。
【００３４】
図７に示すように、本形態のギヤードモータ１の歯車機構６において、歯車６３の小径歯車部６３２は、全周にわたって歯部６３５が形成されており、本形態において歯数は１０枚である。これに対して、歯車６３の小径歯車部６３２に噛合する歯車６４（出力部材６４０）の外周部には、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが設けられている。このため、歯車６４において、欠歯部６４７は、歯車６３の歯部６３５と係合して歯車６３の回転を阻止するストッパー部として機能する。
【００３５】
ここで、欠歯部６４７は、歯部６４５の歯先円Ｆ64より径方向内側に位置する円周面（円弧面）からなる小径部６４７ａと、小径部６４７ａと歯部形成部６４６とに挟まれた位置で小径部６４７ａより大径に形成された大径部６４７ｂ、６４７ｃとを備えており、大径部６４７ｂ、６４７ｃは、歯先円Ｆ64と同一の直径を有する円周面（円弧面）である。
【００３６】
このように構成したギヤードモータ１において、歯車６４（出力部材６４０）は、他の歯車６１、６２、６３、６４よりケース５１の内面５１９に近接している。但し、出力部材６４０がモータ２に従動して回転した際、常に小径部６４７ａがケース５１の内面５１９に対向するようになっている。このため、出力部材６４０とケース５１の内面５１９とを近接させることができる。それ故、ケース５１の小型化、すなわち、ハウジング５およびギヤードモータ１の小径化を図ることができる。
【００３７】
このように構成したギヤードモータ１の歯車機構６において、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲は、図５および図６を参照して説明した歯車６１のストッパー部８によって規定された角度（θａ）である。これに対して、出力部材６４０において、歯部形成部６４６の角度範囲はθｂであり、歯部形成部６４６の角度範囲θｂは、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲θａより大である。このため、出力部材６４０が歯車６３に従動して回転する際、歯車６３の歯部６３５が欠歯部６４７に係合することはない。
【００３８】
ここで、歯車機構６に用いた歯車には、グリスが塗布されているため、出力部材６４０の歯部６４５にもグリス９が塗布されている。本形態において、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲はθａであるが、グリス９は、角度範囲θａより広い角度範囲θｂの全体にわたって塗布されている。すなわち、本形態では、歯部形成部６４６の角度範囲θｂは、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲θａより大であるため、ギヤードモータ１の組み立て時に出力部材６４０を回転させながらグリス９を塗布する。その際、歯部形成部６４６の角度範囲θｂにわたって出力部材６４０を回転させることができるので、モータ２に従動して回転する角度範囲θａの全体にわたってグリス９を確実に塗布することができる。
【００３９】
（歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）との位相合わせ）
図８は、本発明を適用したギヤードモータ１を製造する際に歯車６１と歯車６４との位相合わせを行う様子を示す説明図である。
【００４０】
図５および図６を参照して説明したように、歯車６１にはストッパー部８が構成されており、かかるストッパー部８によって歯車６４（出力部材６４０／出力歯車）が回転する角度範囲がθａに設定されている。また、出力部材６４０の出力軸６４１には被駆動部材が所定の向きに連結される。このため、歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）とについては位相を合わせる必要がある。但し、歯車６１は、モータ２の回転が最初に入力される入力歯車であり、歯車６１と歯車６４とは直接噛合せずに歯車６４（出力部材６４０）に他の歯車６２、６３を介して前段で接続している歯車（前段の歯車）である。
【００４１】
そこで、本形態では、図７等に示すように、歯車６４には、歯車６４の角度位置を示す第１孔６４９（位置決め部）が形成されている。本形態において、第１孔６４９は、歯車６４の欠歯部６４７を利用して形成されている。より具体的には、第１孔６４９は、欠歯部６４７の大径部６４７ｂ、６４７ｃのうち、周長が長い方の大径部６４７ｃに形成されている。ここで、第１孔６４９は、大径部６４７ｃの外縁で一部が途切れて開放状態になった内周輪郭形状が真円の孔として形成されている。但し、第１孔６４９では、１８０°以上の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在する。本形態では、第１孔６４９には、略２００°の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在する。
【００４２】
一方、図５等に示すように、歯車６１には、歯車６１の角度位置を示す第２孔６１９が形成されている。本形態において、第２孔６１９は、歯車６１の大径歯車部６１１において欠歯部６１７に相当する部分に形成されている。ここで、第２孔６１９は、内周輪郭形状が周方向に長軸を向ける長円状あるいは楕円状の孔として形成されている。
【００４３】
従って、ギヤードモータ１の製造工程において、歯車機構６を組み付ける際には、まず、図８（ａ）に示すように、治具（図示せず）を利用して地板５５に支軸７１、７２、７３を取り付けた状態で、地板５５の中央孔５５８の内側に丸棒状の第１ピン９１および丸棒状の第２ピン９２を起立させておく。ここで、第１ピン９１については、歯車６４の回転中心（軸受部５５１）を中心とする所定の角度位置に起立させ、第２ピン９２については、歯車６１の回転中心（支軸７１）を中心とする所定の角度位置に起立させておく。
【００４４】
次に、出力部材６４０および歯車６１、６２、６３を配置する。そして、図８（ｂ）に示すように、軸受部５５１に嵌るように出力部材６４０を配置する際には、第１ピン９１に第１孔６４９が嵌った位置を出力部材６４０の組み付け角度位置とする。また、支軸７１に嵌るように歯車６１を配置する際、第２ピン９２に第２孔６１９が嵌った位置を歯車６１の組み付け角度位置とする。
【００４５】
しかる後に、図８（ｃ）に示すように、歯車６３を出力部材６４０と噛合させる。また、歯車６２を歯車６３と噛合させる。その際、歯車６２を歯車６１と噛合させるが、第２孔６１９は長円状または楕円状の孔であるので、第２ピン９２が第２孔６１９に嵌った状態のまま、歯車６１の角度位置を微調整して歯車６２と歯車６１とを噛合させる。
【００４６】
このようにして、歯車機構６を地板５５に組み付けると、歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）との位相を合わせることができる。
【００４７】
以上説明したように、本形態では、出力部材６４０には、出力部材６４０の角度位置を示す第１孔６４９が形成され、出力部材６４０に対して他の歯車６２、６３を介して接続する前段の歯車６１には、歯車６１の角度位置を示す第２孔６１９が形成されている。このため、第１孔６４９および第２孔６１９を基準に出力部材６４０および前段の歯車６１の各々の角度位置を決定した後、出力部材６４０と前段の歯車６１との間に他の歯車６２、６３を組み付ければ、出力部材６４０と前段の歯車６１との位相を調整した状態で他の歯車６２、６３を組み付けることができる。従って、直接噛合していない歯車同士であっても位相を合わせることができる。また、欠歯を利用して位相を合わせる場合と違って、歯数が少ない場合でも、噛み合い率が低下することがない。
【００４８】
ここで、第１孔６４９は、内周輪郭形状が真円であり、第２孔６１９は、内周輪郭形状が周方向に長軸を向ける長円あるいは楕円である。このため、出力部材６４０の角度位置を精度よく調整でき、噛み合いのクリアランスについては前段の歯車６１によって調節することができる。
【００４９】
また、第１孔６４９では、１８０°以上の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在するため、第１孔６４９に第１ピン９１を嵌めた後、組み付けが完了するまでの間に第１ピン９１が傾くことを防止することができる。
【００５０】
また、図７等を参照して説明したように、出力部材６４０は、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが形成されており、欠歯部６４７がストッパー部として機能する。このため、歯車機構６を組み付けた後、第１ピン９１を抜いた場合でも、出力部材６４０が過度に回転してしまうことを防止することができる。また、本形態では、歯車６４に対する位置決め部としての第１孔６４９を欠歯部６４７に形成したため、歯部形成部６４６に第１孔６４９を形成する場合に比して、第１孔６４９（位置決め部）を容易に形成することができるという利点がある。
【００５１】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、ストッパー部８を入力歯車（歯車６１）に設けたが、他の歯車６２、６３等に設けてもよい。
【００５２】
上記実施の形態では、モータ２を駆動源とするギヤードモータ１の歯車機構６にストッパー部８を設けたが、モータ２を駆動源とするギヤードモータ１以外の装置の歯車機構６にストッパー部８を設ける場合に本発明を適用してもよい。
【００５３】
上記実施の形態では、ストッパー部８において、周方向で離間する２個所に突出部６１７ａを設け、２個所の突出部６１７ａの各々に窪み部６１７ｂを設けたが、２個所に設けた突出部６１７ａの間が連続した窪み部６１７ｂになっている構造を採用してもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、歯車６１（前段の歯車）と歯車６４（出力歯車）との角度位置の調整に第１孔６４９と第２孔６１９とを利用したが、歯車６４（出力歯車）と他の歯車６２、６３との角度位置の調整に第１孔６４９と第２孔とを利用してもよい。また、第１孔６４９については、外周が切り欠かれていない形状であってもよく、第２孔６１９については、長円や楕円以外の円であってもよい。
【００５５】
上記実施の形態では、モータピニオン３４と歯車６４との間に３つの歯車６１、６２、６３が介在したが、モータピニオン３４と歯車６４との間に１つの歯車、あるいは４つ以上の歯車が介在する歯車機構６に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ ギヤードモータ
２ モータ
３ ロータ
４ ステータ
６ 歯車機構
８ ストッパー部
９ グリス
３４ モータピニオン（第１歯車）
５１ ケース
５５ 地板
６１ 歯車（入力歯車／前段の歯車／第２歯車）
６２ 歯車（他の歯車）
６３ 歯車（他の歯車）
６４ 歯車（出力歯車）
９１ 第１ピン
９２ 第２ピン
６１６ 歯部形成部
６１７ 欠歯部
６１７ａ 突出部
６１７ｂ 窪み部
６１９ 第２孔
６４６ 歯部形成部
６４７ 欠歯部
６４７ａ 小径部
６４７ｂ、６４７ｃ 大径部
６４９ 第１孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよび歯車機構がケースに収容されたギヤードモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ギヤードモータは、モータと、モータの回転を伝達する歯車機構とが共通のケースに収容されており、歯車機構を介してモータの回転を出力する出力部材は、歯車機構の最終歯車として構成されている。ここで、モータに従動して出力部材が回転する角度範囲（従動角度範囲）が１８０°未満である場合、出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部とを備えた欠歯歯車として構成されることがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３０９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、出力部材に欠歯部を設けたことによって発生したスペースが有効に利用されていない。このため、ケース内には無駄な空間が広く存在し、歯車機構が占める空間の割にはケースが大きいという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、出力部材に設けた欠歯部を利用してケースの小型化を図ることのできるギヤードモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、モータと、該モータの回転を伝達する歯車機構と、前記モータおよび前記歯車機構を内部に収容するケースと、を有し、前記歯車機構を介して前記モータの回転を出力する出力部材が前記歯車機構の最終歯車を構成しているギヤードモータであって、前記出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部と、を備え、当該欠歯部は、前記歯部の歯先円より径方向内側に位置する小径部を備え、前記出力部材は、前記歯車機構の他の歯車より前記ケースの内面に近接し、かつ、当該出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に前記小径部が前記ケースの内面に対向していることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、出力部材は、歯車機構の他の歯車よりケースの内面に近接しているが、出力部材には、歯先円より径方向内側に位置する小径部を備えた欠歯部が設けられているとともに、出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に小径部が前記ケースの内面に対向している。このため、ケースの内面と出力部材とを近接させることができるので、ケースの小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明において、前記歯部形成部にはグリスが塗布されているとともに、前記歯部形成部の角度範囲は、前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲より大であることが好ましい。かかる構成によれば、ギヤードモータの組み立て時に出力部材を回転させながらグリスを塗布する際、出力部材がモータに従動して回転する角度範囲の全体にグリスを確実に塗布することができる。
【０００９】
本発明において、前記歯車機構の途中位置には前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲を規定するストッパー機構が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、出力部材が前段の歯車に従動して回転する際、前段の歯車の歯部が欠歯部に係合することを確実に防止することができる。
【００１０】
本発明において、前記出力部材では、前記欠歯部に前記歯車機構を組み立てる際に当該出力部材の角度位置を決める位置決め部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、出力部材に位置決め部を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、出力部材は、歯車機構の他の歯車よりケースの内面に近接しているが、出力部材には、歯先円より径方向内側に位置する小径部を備えた欠歯部が設けられているとともに、出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に小径部が前記ケースの内面に対向している。このため、ケースを出力部材に近接させることができるので、ケースの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したギヤードモータの全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明を適用したギヤードモータからカバーを外した状態の平面図である。
【図３】本発明を適用したギヤードモータの内部構成を示す説明図である。
【図４】本発明を適用したギヤードモータの歯車機構の説明図である。
【図５】本発明を適用したギヤードモータのモータピニオンと歯車との噛合部分の説明図である。
【図６】本発明を適用したギヤードモータにおいてモータピニオンと歯車との間に構成したストッパー機構の説明図である。
【図７】本発明を適用したギヤードモータの出力部材と歯車との噛合部分の平面図である。
【図８】本発明を適用したギヤードモータを製造する際に歯車と歯車との位相合わせを行う様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して、本発明を適用した歯車機構およびモータの一例を説明する。
【００１４】
（全体構造）
図１は、本発明を適用したギヤードモータの全体構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ギヤードモータの斜視図、ギヤードモータからカバーを外した状態の分解斜視図、およびさらにケースを外した状態の分解斜視図である。図２は、本発明を適用したギヤードモータからカバーを外した状態の平面図である。図３は、本発明を適用したギヤードモータの内部構成を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、ギヤードモータを図２のＳ−Ｓ′線に相当する位置でギヤードモータを切断したときの断面図、および図２のＯ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅに沿って歯車機構を切断したときの断面図である。
【００１５】
図１および図２において、本発明を適用したギヤードモータ１は、概ね、ステッピングモータ構造を備えたモータ２と、複数の歯車からなる歯車機構６と、モータ２および歯車機構６を収容したハウジング５とから構成されている。ハウジング５は、上面が開口するカップ状のケース５１と、ケース５１の開口を塞ぐ板状のカバー５２とを備えている。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、モータ２は、ステータ４とロータ３とから概略構成されている。ステータ４は、モータ軸線方向Ｌに重ねて配置された２つのステータ組４ａ、４ｂを備えており、ステータ組４ａ、４ｂの各々において、外ステータコア４１と内ステータコア４２とがモータ軸線方向Ｌで対向するように配置されている。外ステータコア４１および内ステータコア４２は、いずれも円環状のフランジ部と、フランジ部の内周縁からモータ軸線方向Ｌに折れ曲がった極歯とを備え、外ステータコア４１および内ステータコア４２をモータ軸線方向Ｌに配置した状態で、外ステータコア４１の極歯と、内ステータコア４２の極歯は、周方向で交互に配列される。
【００１７】
ステータ４の内側にはロータ３が同軸状に配置されている。ロータ３は、軸穴３３０を備えたロータ本体３３と、このロータ本体３３の外周面に固着された永久磁石３１とを備えており、永久磁石３１の外周面は、極歯と対向している。かかるロータ３は、軸穴３３０に嵌った支軸７０によって回転可能に支持されている。支軸７０は、ケース５１の底部５１０とカバー５２とによって両端が支持された固定軸である。ロータ本体３３において、カバー５２側の端部は、外周面にモータピニオン３４を備えた回転軸３５になっている。このように構成したモータ２において回転軸３５が突出する出力側Ｌ１とは反対側（反出力側Ｌ２）に配置されたステータ組４ｂの外ステータコア４１は、ケース５１の一部として形成されている。
【００１８】
２つのステータ組４ａ、４ｂの各々において、外ステータコア４１および内ステータコア４２は、コイルボビン８６に形成されている一対のフランジ部８８の各々に重なっている。フランジ部８８は、極歯の周りを囲む円筒部８７によって繋がっており、円筒部８７とフランジ部８８によって区画された領域内にコイル４５が巻回されている。コイルボビン８６は、ステータ４の出力側Ｌ１の端面に対して径方向外側に位置する部分に肉厚の端子保持部８５を備えており、端子保持部８５は、ケース５１の側面部に形成された切り欠き５１５（図１（ｃ）参照）から径方向外側に突出している。かかる端子保持部８５には、複数本のモータ側端子９９が保持されている。端子保持部８５は、径方向の外側が端子カバー１１で覆われ、さらに外カバー１２で覆われている。
【００１９】
（歯車機構６の概略構成）
図４は、本発明を適用したギヤードモータ１の歯車機構６の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、歯車機構６の斜視図および分解斜視図である。
【００２０】
図２、図３（ｂ）および図４に示すように、本形態のギヤードモータ１は、モータピニオン３４を含む複数の歯車からなる歯車機構６を備えており、モータ２のロータ３の回転は、歯車機構６を介して外部に出力される。本形態において、歯車機構６は、モータピニオン３４の他に、計４つの歯車６１、６２、６３、６４を備えており、最終段の歯車６４は、出力軸６４１を備えた出力部材６４０として構成されている。出力部材６４０において、出力軸６４１は、丸棒部分を相対向する２面で切り欠いた形状の板状部である。このため、出力軸６４１は、周方向において形状が変わっており、出力軸６４１に被駆動部材（図示せず）を連結する際の取り付け方向には周方向において方向性がある。
【００２１】
最終段の歯車６４を除く３つの歯車６１、６２、６３はいずれも、ケース５１に固定された地板５５と、カバー５２とによって両端が支持された支軸７１、７２、７３（図３（ｂ）参照）によって回転可能に支持されている。最終段の歯車６４は、それ自身に形成された軸部６４２、６４３がカバー５２側の軸受部５２１と地板５５側の軸受部５５１とに回転可能に支持されている。本形態において、地板５５は、平板部５５０と、平板部５５０の相対向する位置から出力側Ｌ１に向けて起立した一対の連結板５５６、５５７とを備えており、連結板５５６、５５７は、ケース５１の内面に固定されている。また、地板５５の平板部５５０の中央には、支軸７０やロータ３の回転軸３５等が貫通する中央孔５５８が形成されている。本形態において、歯車６１、６２、６３は、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド等からなる樹脂製の歯車である。
【００２２】
本形態において、モータピニオン３４からみて第１番目の歯車６１の大径歯車部６１１は、回転軸３５の出力側Ｌ１の外周側に形成されたモータピニオン３４と噛合し、歯車６１の小径歯車部６１２には、第２番目の歯車６２の大径歯車部６２１が噛合している。歯車６２の小径歯車部６２２には、第３番目の歯車６３の大径歯車部６３１が噛合し、歯車６３の小径歯車部６３２には最終段の歯車６４の歯部６４５が噛合している。このようにして歯車機構６は減速歯車列として構成されている。ここで、４つの歯車６１、６２、６３、６４は、モータピニオン３４の周りに配置されている。
【００２３】
このように構成したギヤードモータ１において、モータ２のステータ４に給電されてロータ３が回転すると、その回転は、モータピニオン３４、歯車６１、歯車６２、歯車６３を介して出力部材６４０（歯車６４）に伝達され、出力軸６４１が回転する。本形態では、ロータ３は時計回りＣＷの方向および反時計回りＣＣＷの方向に回転し、それに伴い、出力部材６４０（歯車６４）は、所定の角度範囲にわたって往復回転する。ここで、出力部材６４０の出力軸６４１は、丸棒部分を相対向する２面で切り欠いた形状の板状部であるため、かかる出力軸６４１の方向性を利用して所定の向きに被駆動部材（図示せず）を出力軸６４１に連結すると、モータ２の回転を利用して被駆動部材の姿勢等を切り換えることができる。その際、出力部材６４０の時計回りＣＷの回転範囲および反時計回りＣＣＷの回転範囲は、図５および図６を参照して以下に説明するように、モータピニオン３４と歯車６１との間に構成されたストッパー機構によって規定されるため、被駆動部材の姿勢等が切り換えられる範囲もストッパー機構によって制限される。
【００２４】
（モータピニオン３４と歯車６１とのストッパー機構等の構成）
図５は、本発明を適用したギヤードモータ１のモータピニオン３４と歯車６１との噛合部分の説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、モータピニオン３４と歯車６１との噛合部分の平面図、および噛合部分を拡大して示す平面図である。図６は、本発明を適用したギヤードモータ１においてモータピニオン３４と歯車６１との間に構成したストッパー機構の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、モータピニオン３４の回転がストッパー機構によって停止する直前の様子を示す平面図、およびモータピニオン３４の回転がストッパー機構によって停止した状態を示す平面図である。
【００２５】
図５において、モータピニオン３４（第１歯車）は、全周にわたって歯部３４５が形成されており、本形態において歯数は９枚である。モータピニオン３４は歯車６１の大径歯車部６１１に噛合しており、歯車６１の大径歯車部６１１には、モータピニオン３４の歯部３４５と係合してモータピニオン３４の回転を止めるストッパー部８が構成されている。より具体的には、歯車６１の大径歯車部６１１の外周部には、歯部６１５が形成された歯部形成部６１６と、歯部６１５が形成されていない欠歯部６１７とが形成されており、欠歯部６１７はストッパー部８として機能する。
【００２６】
ここで、欠歯部６１７では、歯部形成部６１６との２つの境界部分のいずれにおいても、歯車６１の歯部６１５の歯先円Ｆ61より径方向外側に突出した突出部６１７ａと、突出部６１７ａに対して周方向において歯部形成部６１６とは反対側で隣り合う位置で突出部６１７ａより径方向内側に窪んだ窪み部６１７ｂとが設けられており、突出部６１７ａと窪み部６１７ｂとは周方向で繋がっている。
【００２７】
本形態において、窪み部６１７ｂは、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向内側まで凹んでいる。但し、窪み部６１７ｂは、歯車６１のピッチ円Ｐ61より径方向外側に位置する。ここで、歯車６１のピッチ円Ｐ61は、歯底円Ｒ61と歯先円Ｆ61との間に位置することから、窪み部６１７ｂは、歯底円Ｒ61と歯先円Ｆ61との中間より径方向外側に位置する。すなわち、歯底円Ｒ61の直径と歯先円Ｆ61の直径との間の直径を備えた仮想円であって歯底円Ｒ61および歯先円Ｆ61に対して同心状の仮想円より径方向外側に窪み部６１７ｂが位置する。なお、窪み部６１７ｂは、歯部６１５の１つ分の長さと略同等の周長を有する周面（円弧面）として構成されている。また、欠歯部６１７のうち、２個所の窪み部６１７ｂによって周方向で挟まれた部分は、歯先円Ｆ61と同一の直径を有する同心状の仮想円上で周方向に延在する周面（円弧面）になっている。
【００２８】
このように構成した歯車機構６において、モータピニオン３４が回転し、図６（ａ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が歯部形成部６１６の端部に到達すると、モータピニオン３４の歯部３４５が歯車６１の突出部６１７ａに当接し、その直後、図６（ｂ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５は、窪み部６１７ｂに当接する。その結果、モータピニオン３４の回転が停止する。かかる停止動作の際、図６（ａ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が歯車６１の突出部６１７ａに当接したとき、歯部３４５のうち、ピッチ円Ｐ34に相当する部分が歯車６１の突出部６１７ａに当接する。その際、歯車６１の突出部６１７ａの側面が傾斜しているので、歯部３４５のピッチ円Ｐ34に相当する部分が突出部６１７ａに当接したときの圧力角は大きい。例えば、圧力角は５０°以上である。このため、モータピニオン３４にブレーキがかかることになる。また、図６（ｂ）に示すように、モータピニオン３４の歯部３４５が窪み部６１７ｂに当接する際、歯部３４５の先端側から根元側に近い部分が歯車６１の窪み部６１７ｂに当接する。従って、モータピニオン３４を停止させた際の荷重は、歯部３４５のピッチ円Ｐ34に相当する部分と突出部６１７ａとの当接部分と、歯部３４５の先端側と歯車６１の窪み部６１７ｂとの当接部分とに分担されることになる。
【００２９】
このように本形態の歯車機構６およびギヤードモータ１では、モータピニオン３４（第１歯車）と歯車６１（第２歯車）との係合を利用したストッパー機構を構成するにあたって、歯車６１には、歯部６１５が形成されていない欠歯部６１７からなるストッパー部８を設けるとともに、かかる欠歯部６１７（ストッパー部８）には、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向外側に突出した突出部６１７ａと、突出部６１７ａに対して周方向で隣り合う位置で突出部６１７ａより径方向内側に窪んだ窪み部６１７ｂとが設けられている。このため、モータピニオン３４の歯部３４５が欠歯部６１７の窪み部６１７ｂに当接する際、突出部６１７ａも、モータピニオン３４の歯部３４５のピッチ円Ｐ34の近傍に当接する。このため、歯車６１に設けた欠歯部６１７（ストッパー部８）によってモータピニオン３４の回転を停止させた際でも、モータピニオン３４の回転力が歯部３４５の歯先に集中しないので、歯部３４５に折れ、変形、クラック等の損傷が発生しにくい。
【００３０】
また、窪み部６１７ｂは、歯車６１の歯先円Ｆ61より径方向内側まで凹んでいる。このため、モータピニオン３４の歯部３４５が窪み部６１７ｂに当接する前に、突出部６１７ａがモータピニオン３４の歯部３４５のピッチ円Ｐ34の近傍に確実に当接する。このため、歯車６１に設けた欠歯部６１７によってモータピニオン３４の回転を停止させた際、モータピニオン３４の回転力が歯部３４５の歯先に集中することを確実に防止することができるので、歯部３４５の損傷がより発生しにくいという利点がある。
【００３１】
さらに、窪み部６１７ｂは、歯車６１のピッチ円Ｐ61より径方向外側に位置する。すなわち、歯車６１の歯底円Ｒ61の直径と歯先円Ｆ61の直径との中間の直径を備えた仮想円であって歯底円Ｒ61および歯先円Ｆ61に対して同心状の仮想円より径方向外側に窪み部６１７ｂが位置する。このため、モータピニオン３４において周方向で隣り合う歯部３４５が突出部６１７ａを両側から挟んで食い込んだ状態となって抜けなくなるという事態を回避することができる。
【００３２】
また、本形態では、上記のストッパー機構を構成する第１歯車は、モータ２の回転軸３５に設けられたモータピニオン３４であり、第２歯車は、モータピニオン３４に噛合する歯車６１（入力歯車）である。このため、トルクが比較的小さい部分にストッパー機構（ストッパー部８）が設けられているので、歯部３４５に加わる負荷が小さい。それ故、歯部３４５の損傷が発生しにくい。
【００３３】
（出力部材６４０の構成）
図７は、本発明を適用したギヤードモータ１の出力部材６４０と歯車６３との噛合部分の平面図である。
【００３４】
図７に示すように、本形態のギヤードモータ１の歯車機構６において、歯車６３の小径歯車部６３２は、全周にわたって歯部６３５が形成されており、本形態において歯数は１０枚である。これに対して、歯車６３の小径歯車部６３２に噛合する歯車６４（出力部材６４０）の外周部には、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが設けられている。このため、歯車６４において、欠歯部６４７は、歯車６３の歯部６３５と係合して歯車６３の回転を阻止するストッパー部として機能する。
【００３５】
ここで、欠歯部６４７は、歯部６４５の歯先円Ｆ64より径方向内側に位置する円周面（円弧面）からなる小径部６４７ａと、小径部６４７ａと歯部形成部６４６とに挟まれた位置で小径部６４７ａより大径に形成された大径部６４７ｂ、６４７ｃとを備えており、大径部６４７ｂ、６４７ｃは、歯先円Ｆ64と同一の直径を有する円周面（円弧面）である。
【００３６】
このように構成したギヤードモータ１において、歯車６４（出力部材６４０）は、他の歯車６１、６２、６３、６４よりケース５１の内面５１９に近接している。但し、出力部材６４０がモータ２に従動して回転した際、常に小径部６４７ａがケース５１の内面５１９に対向するようになっている。このため、出力部材６４０とケース５１の内面５１９とを近接させることができる。それ故、ケース５１の小型化、すなわち、ハウジング５およびギヤードモータ１の小径化を図ることができる。
【００３７】
このように構成したギヤードモータ１の歯車機構６において、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲は、図５および図６を参照して説明した歯車６１のストッパー部８によって規定された角度（θａ）である。これに対して、出力部材６４０において、歯部形成部６４６の角度範囲はθｂであり、歯部形成部６４６の角度範囲θｂは、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲θａより大である。このため、出力部材６４０が歯車６３に従動して回転する際、歯車６３の歯部６３５が欠歯部６４７に係合することはない。
【００３８】
ここで、歯車機構６に用いた歯車には、グリスが塗布されているため、出力部材６４０の歯部６４５にもグリス９が塗布されている。本形態において、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲はθａであるが、グリス９は、角度範囲θａより広い角度範囲θｂの全体にわたって塗布されている。すなわち、本形態では、歯部形成部６４６の角度範囲θｂは、出力部材６４０がモータ２に従動して回転する角度範囲θａより大であるため、ギヤードモータ１の組み立て時に出力部材６４０を回転させながらグリス９を塗布する。その際、歯部形成部６４６の角度範囲θｂにわたって出力部材６４０を回転させることができるので、モータ２に従動して回転する角度範囲θａの全体にわたってグリス９を確実に塗布することができる。
【００３９】
（歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）との位相合わせ）
図８は、本発明を適用したギヤードモータ１を製造する際に歯車６１と歯車６４との位相合わせを行う様子を示す説明図である。
【００４０】
図５および図６を参照して説明したように、歯車６１にはストッパー部８が構成されており、かかるストッパー部８によって歯車６４（出力部材６４０／出力歯車）が回転する角度範囲がθａに設定されている。また、出力部材６４０の出力軸６４１には被駆動部材が所定の向きに連結される。このため、歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）とについては位相を合わせる必要がある。但し、歯車６１は、モータ２の回転が最初に入力される入力歯車であり、歯車６１と歯車６４とは直接噛合せずに歯車６４（出力部材６４０）に他の歯車６２、６３を介して前段で接続している歯車（前段の歯車）である。
【００４１】
そこで、本形態では、図７等に示すように、歯車６４には、歯車６４の角度位置を示す第１孔６４９（位置決め部）が形成されている。本形態において、第１孔６４９は、歯車６４の欠歯部６４７を利用して形成されている。より具体的には、第１孔６４９は、欠歯部６４７の大径部６４７ｂ、６４７ｃのうち、周長が長い方の大径部６４７ｃに形成されている。ここで、第１孔６４９は、大径部６４７ｃの外縁で一部が途切れて開放状態になった内周輪郭形状が真円の孔として形成されている。但し、第１孔６４９では、１８０°以上の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在する。本形態では、第１孔６４９には、略２００°の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在する。
【００４２】
一方、図５等に示すように、歯車６１には、歯車６１の角度位置を示す第２孔６１９が形成されている。本形態において、第２孔６１９は、歯車６１の大径歯車部６１１において欠歯部６１７に相当する部分に形成されている。ここで、第２孔６１９は、内周輪郭形状が周方向に長軸を向ける長円状あるいは楕円状の孔として形成されている。
【００４３】
従って、ギヤードモータ１の製造工程において、歯車機構６を組み付ける際には、まず、図８（ａ）に示すように、治具（図示せず）を利用して地板５５に支軸７１、７２、７３を取り付けた状態で、地板５５の中央孔５５８の内側に丸棒状の第１ピン９１および丸棒状の第２ピン９２を起立させておく。ここで、第１ピン９１については、歯車６４の回転中心（軸受部５５１）を中心とする所定の角度位置に起立させ、第２ピン９２については、歯車６１の回転中心（支軸７１）を中心とする所定の角度位置に起立させておく。
【００４４】
次に、出力部材６４０および歯車６１、６２、６３を配置する。そして、図８（ｂ）に示すように、軸受部５５１に嵌るように出力部材６４０を配置する際には、第１ピン９１に第１孔６４９が嵌った位置を出力部材６４０の組み付け角度位置とする。また、支軸７１に嵌るように歯車６１を配置する際、第２ピン９２に第２孔６１９が嵌った位置を歯車６１の組み付け角度位置とする。
【００４５】
しかる後に、図８（ｃ）に示すように、歯車６３を出力部材６４０と噛合させる。また、歯車６２を歯車６３と噛合させる。その際、歯車６２を歯車６１と噛合させるが、第２孔６１９は長円状または楕円状の孔であるので、第２ピン９２が第２孔６１９に嵌った状態のまま、歯車６１の角度位置を微調整して歯車６２と歯車６１とを噛合させる。
【００４６】
このようにして、歯車機構６を地板５５に組み付けると、歯車６１と歯車６４（出力部材６４０）との位相を合わせることができる。
【００４７】
以上説明したように、本形態では、出力部材６４０には、出力部材６４０の角度位置を示す第１孔６４９が形成され、出力部材６４０に対して他の歯車６２、６３を介して接続する前段の歯車６１には、歯車６１の角度位置を示す第２孔６１９が形成されている。このため、第１孔６４９および第２孔６１９を基準に出力部材６４０および前段の歯車６１の各々の角度位置を決定した後、出力部材６４０と前段の歯車６１との間に他の歯車６２、６３を組み付ければ、出力部材６４０と前段の歯車６１との位相を調整した状態で他の歯車６２、６３を組み付けることができる。従って、直接噛合していない歯車同士であっても位相を合わせることができる。また、欠歯を利用して位相を合わせる場合と違って、歯数が少ない場合でも、噛み合い率が低下することがない。
【００４８】
ここで、第１孔６４９は、内周輪郭形状が真円であり、第２孔６１９は、内周輪郭形状が周方向に長軸を向ける長円あるいは楕円である。このため、出力部材６４０の角度位置を精度よく調整でき、噛み合いのクリアランスについては前段の歯車６１によって調節することができる。
【００４９】
また、第１孔６４９では、１８０°以上の角度範囲にわたって内周壁６４９ａが存在するため、第１孔６４９に第１ピン９１を嵌めた後、組み付けが完了するまでの間に第１ピン９１が傾くことを防止することができる。
【００５０】
また、図７等を参照して説明したように、出力部材６４０は、周方向に複数の歯部６４５が形成された歯部形成部６４６と、歯部６４５が形成されていない欠歯部６４７とが形成されており、欠歯部６４７がストッパー部として機能する。このため、歯車機構６を組み付けた後、第１ピン９１を抜いた場合でも、出力部材６４０が過度に回転してしまうことを防止することができる。また、本形態では、歯車６４に対する位置決め部としての第１孔６４９を欠歯部６４７に形成したため、歯部形成部６４６に第１孔６４９を形成する場合に比して、第１孔６４９（位置決め部）を容易に形成することができるという利点がある。
【００５１】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、ストッパー部８を入力歯車（歯車６１）に設けたが、他の歯車６２、６３等に設けてもよい。
【００５２】
上記実施の形態では、モータ２を駆動源とするギヤードモータ１の歯車機構６にストッパー部８を設けたが、モータ２を駆動源とするギヤードモータ１以外の装置の歯車機構６にストッパー部８を設ける場合に本発明を適用してもよい。
【００５３】
上記実施の形態では、ストッパー部８において、周方向で離間する２個所に突出部６１７ａを設け、２個所の突出部６１７ａの各々に窪み部６１７ｂを設けたが、２個所に設けた突出部６１７ａの間が連続した窪み部６１７ｂになっている構造を採用してもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、歯車６１（前段の歯車）と歯車６４（出力歯車）との角度位置の調整に第１孔６４９と第２孔６１９とを利用したが、歯車６４（出力歯車）と他の歯車６２、６３との角度位置の調整に第１孔６４９と第２孔とを利用してもよい。また、第１孔６４９については、外周が切り欠かれていない形状であってもよく、第２孔６１９については、長円や楕円以外の円であってもよい。
【００５５】
上記実施の形態では、モータピニオン３４と歯車６４との間に３つの歯車６１、６２、６３が介在したが、モータピニオン３４と歯車６４との間に１つの歯車、あるいは４つ以上の歯車が介在する歯車機構６に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ ギヤードモータ
２ モータ
３ ロータ
４ ステータ
６ 歯車機構
８ ストッパー部
９ グリス
３４ モータピニオン（第１歯車）
５１ ケース
５５ 地板
６１ 歯車（入力歯車／前段の歯車／第２歯車）
６２ 歯車（他の歯車）
６３ 歯車（他の歯車）
６４ 歯車（出力歯車）
９１ 第１ピン
９２ 第２ピン
６１６ 歯部形成部
６１７ 欠歯部
６１７ａ 突出部
６１７ｂ 窪み部
６１９ 第２孔
６４６ 歯部形成部
６４７ 欠歯部
６４７ａ 小径部
６４７ｂ、６４７ｃ 大径部
６４９ 第１孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータの回転を伝達する歯車機構と、前記モータおよび前記歯車機構を内部に収容するケースと、を有し、前記歯車機構を介して前記モータの回転を出力する出力部材が前記歯車機構の最終歯車を構成しているギヤードモータであって、
前記出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部と、を備え、
当該欠歯部は、前記歯部の歯先円より径方向内側に位置する小径部を備え、
前記出力部材は、前記歯車機構の他の歯車より前記ケースの内面に近接し、かつ、当該出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に前記小径部が前記ケースの内面に対向していることを特徴とするギヤードモータ。
【請求項２】
前記歯部形成部にはグリスが塗布されているとともに、
前記歯部形成部の角度範囲は、前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲より大であることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
【請求項３】
前記歯車機構の途中位置には前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲を規定するストッパー機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
【請求項４】
前記出力部材では、前記欠歯部に前記歯車機構を組み立てる際に当該出力部材の角度位置を決める位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のギヤードモータ。
【請求項１】
モータと、該モータの回転を伝達する歯車機構と、前記モータおよび前記歯車機構を内部に収容するケースと、を有し、前記歯車機構を介して前記モータの回転を出力する出力部材が前記歯車機構の最終歯車を構成しているギヤードモータであって、
前記出力部材は、周方向に複数の歯部が形成された歯部形成部と、歯部が形成されていない欠歯部と、を備え、
当該欠歯部は、前記歯部の歯先円より径方向内側に位置する小径部を備え、
前記出力部材は、前記歯車機構の他の歯車より前記ケースの内面に近接し、かつ、当該出力部材が前記モータに従動して回転した際、常に前記小径部が前記ケースの内面に対向していることを特徴とするギヤードモータ。
【請求項２】
前記歯部形成部にはグリスが塗布されているとともに、
前記歯部形成部の角度範囲は、前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲より大であることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
【請求項３】
前記歯車機構の途中位置には前記出力部材が前記モータに従動して回転する角度範囲を規定するストッパー機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
【請求項４】
前記出力部材では、前記欠歯部に前記歯車機構を組み立てる際に当該出力部材の角度位置を決める位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のギヤードモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４６４４２（Ｐ２０１３−４６４４２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０８５８（Ｐ２０１１−１８０８５８）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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