JP2000257674A - 中空パイプを貫通させたギヤドモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸芯部に配管や配線等を貫通させることので
きる径方向にコンパクトな構造のギヤドモータを提供す
る。 【解決手段】 モータ２の先端部に減速機３が連結さ
れ、モータ出力軸２５と減速機出力軸３２とが同一軸線
上に配されたギヤドモータ１において、モータ出力軸２
５と減速機出力軸３２とが共に中空軸で構成され、モー
タ出力軸２５と減速機出力軸３２の内部に、モータ２の
後端部より減速機３の先端部まで貫通する中空パイプ７
０が配設されている。中空パイプ７０は、モータ出力軸
２５の後端部２５ｂと減速機出力軸３１の先端部３２ａ
にそれぞれ配された軸受７１、７２によって支持される
ことで、両出力軸２５、３２に対して非接触な状態で保
持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軸線上にモー
タと減速機を配して一体化した径方向にコンパクトなタ
イプのギヤドモータに係り、特に軸芯部に中空パイプを
貫通させたギヤドモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ギヤドモータで攪拌翼を回すよ
うな設備において、ギヤドモータの先方にある攪拌対象
領域にギヤドモータの後方から水等の液体を送り込む必
要がある場合、従来では、ギヤドモータをよけて、配管
やホースを引き延ばすことにより、ギヤドモータの先方
に水等を送り込んでいる。

【０００３】また、ある機械の駆動源としてギヤドモー
タを使用し、該ギヤドモータの先方にある別の機械や装
置にギヤドモータの後方から配線や配管等を延ばす必要
があるような場合、従来では、ギヤドモータをよけて、
それらの配管や配線を引き延ばしている。

【０００４】これがもし、ギヤドモータの内部を通して
配管や配線等を引き延ばすことができれば、ギヤドモー
タの周囲に配管や配線等を巡らす必要がなくなるので、
ギヤドモータの周囲をコンパクトにすることができる。

【０００５】このような発想から、従来、減速機の中心
部に貫通孔を形成して、中に配管等を通せるようにした
技術が開発されている（特開平９−５７６７８号公報、
特開平８−２２６４９８号公報、特開平８−２８５０１
７号公報等参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらは減速
機の中心に貫通孔をあける前提として、モータを予め減
速機の中心をよけた位置に配設するようにしている。従
って、配管や配線等を減速機の中心部の貫通孔を通して
引き延ばすことはできるが、モータの配置自体が減速機
の中心から外れているので、特に径方向のコンパクト性
に欠けると言わざるを得ない。

【０００７】一方、特開平９ー１７７９０５号公報に
は、モータと減速機を同軸に連結し、減速機側まで貫通
したモータ軸の内部に、減速機の出力回転をモータ側の
エンコーダまで伝える回転軸を貫通させた構造が開示さ
れている。

【０００８】しかし、この構造は、単に回転軸を中空の
モータ軸の内部に貫通させただけであるので、ここで目
的とする用途には使用できない。つまり、ギヤドモータ
の軸芯部に配管や配線等を貫通させて周囲のコンパクト
化を図るという利用目的には使用することができない。

【０００９】本発明は、上記事情を考慮し、軸芯部に配
管や配線等を貫通させることのできる径方向にコンパク
トな構造のギヤドモータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
タの先端部に該モータの出力回転を減速して出力する減
速機が連結され、モータの出力軸と減速機の出力軸とが
同一軸線上に配されたギヤドモータにおいて、前記モー
タの出力軸と減速機の出力軸とが共に中空軸で構成さ
れ、該モータの出力軸と減速機の出力軸の内部に、モー
タの後端部より減速機の先端部まで貫通する中空パイプ
が、該モータの出力軸と減速機の出力軸に対して非接触
な状態で配設されていることにより、上記課題を解決し
たものである。

【００１１】このギヤドモータは、モータと減速機が同
軸に連結されたタイプであるから、ギヤドモータ自体の
径方向寸法が小さく収まる。その上で、モータの後端部
から減速機の先端部まで延びる中空パイプをギヤドモー
タの軸芯を貫通させて設けているので、中空パイプの中
に配管や配線を通すことができ、ギヤドモータをよける
ためにギヤドモータの周囲に配管や配線を巡らす必要が
なくなる。従って、配管や配線等の周辺装備を含めて、
ギヤドモータ廻りの径方向のコンパクト化が図れる。

【００１２】しかも、中空パイプは、モータ出力軸と減
速機出力軸に対して非接触に配置しているので、中空パ
イプはそれらの出力軸と一緒に回転することはなく、配
管や配線が中空パイプに接触しても擦れる心配がない。

【００１３】また、中空パイプは直接内部に液体を通す
配管として利用することもでき、その場合は、中空パイ
プ自体が回らないので、高圧液体を通しても流通抵抗を
少なくできる。

【００１４】前記中空パイプは、ギヤドモータ外の軸受
や固定手段等を用いても支持することができるが、請求
項２の発明のように、中空パイプを、モータ出力軸の後
端部と減速機出力軸の先端部にそれぞれ配した軸受によ
って支持するのがよい。

【００１５】こうすることで、中空パイプを、モータ出
力軸や減速機出力軸に非接触な状態で安定的に支持する
ことができるし、ギヤドモータ外に中空パイプの支持手
段を用意する必要もなくなる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、減速機のケーシング内の後部側に、モータ出力軸の
回転を減速して減速機のケーシング内の前部側に配され
た減速機出力軸に伝達する遊星歯車減速機構部が設けら
れ、前記モータ出力軸の先端部が、前記遊星歯車減速機
構部を貫通して減速機出力軸の後端部に達するまで延ば
され、該モータ出力軸の先端部と減速機出力軸の後端部
との間に両者の隙間をシールするオイルシールが設けら
れていることにより、上記課題を解決したものである。

【００１７】このギヤドモータの場合、減速機は、ケー
シング内の前部側に出力軸を配置すると共に後部側に遊
星歯車減速機構部を配置した構成となっている。この構
成であると、後部側の遊星歯車減速機構部の中心部にモ
ータ出力軸が挿入されることになるが、その場合、遊星
歯車減速機構部の潤滑油が、中空軸で構成した減速機出
力軸とモータ出力軸の内部を通して外へ漏れ出ないよう
にすることが必要となる。

【００１８】そこで、請求項３の発明では、モータ出力
軸の先端部を、遊星歯車減速機構部を貫通して減速機出
力軸の後端部に達するまで敢えて延ばし、該モータ出力
軸の先端部と減速機出力軸の後端部との間に両者の隙間
をシールするオイルシールを設けている。これにより、
両出力軸の内部空間と外部空間を確実に仕切ることがで
きるようになり、外部空間側にある遊星歯車減速機構部
から出力軸の内部空間側への潤滑油の漏れを防止するこ
とができる。又パイプの交換の際にオイルシールを再組
込みする必要がないので、該変換が極めて容易になる。

【００１９】又、請求項４の発明では、前記中空パイプ
の後端部を、モータの後端部に備わる固定側部材に固定
している。この場合の固定側部材としては、例えばモー
タの後端に設けられたファンカバーがある。

【００２０】このように、中空パイプをモータのファン
カバー等に固定したことにより、確実に中空パイプの回
転を止めることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２２】図１は実施形態に係るギヤドモータの全体
構成を示す断面図、図２はそのうちのモータ部分のみの
構成を拡大して示す断面図、図３は同減速機部分のみの
構成を拡大して示す断面図、図４は図３の一部を更に拡
大して示す断面図である。又、図５は図２のＶ部の拡大
図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【００２３】図１に示すように、このギヤドモータ１
は、モータ２の先端部に、該モータ２の出力回転を減速
して出力する減速機３を連結し、モータ出力軸２５と減
速機出力軸３２とを同一軸線上に配したタイプのもので
ある。

【００２４】まず、図１、図２を用いてモータ２を説明
する。

【００２５】モータ２のケーシング２１は、固定子２６
を内蔵した円筒状の本体ケーシング２１Ａと、該本体ケ
ーシング２１Ａの前面開口を塞ぐ前面カバー２１Ｂと、
後面開口を塞ぐ後面カバー２１Ｃとからなる。

【００２６】回転子２７と一体化されたモータ出力軸２
５は中空軸で構成されており、前面カバー２１Ｂ及び後
面カバー２１Ｃに嵌合した軸受２３、２４により回転自
在に支持されている。モータ出力軸２５の先端部２５ａ
は、前面カバー２１Ｂを突き抜けて減速機３の内部まで
延ばされている。また、モータ出力軸２５の後端部２５
ｂは、後面カバー２１Ｃより突出しており、その突出し
た部分にファン２８が固定されている。このファン２８
は、後面カバー２１Ｃに固定されたファンカバー２９で
覆われている。

【００２７】前面カバー２１Ｂには、減速機３のケーシ
ング３１と結合するためのフランジ２２が設けられてい
る。又、前面カバー２１Ｂの軸受２３よりも外側には、
ケーシング２１外に突出するモータ出力軸２５の外周
と、前面カバー２１Ｂの貫通孔の隙間をシールするため
のオイルシール１９が設けられている。このオイルシー
ル１９は、減速機３側からモータ２側への潤滑油の漏れ
を防止するためのものである。

【００２８】次に、図１、図３を用いて減速機３を説明
する。

【００２９】減速機３は、ケーシング３１内の前部側に
出力軸３２を配置し、後部側に、モータ出力軸２５の回
転を減速して減速機出力軸３２に伝達する遊星歯車減速
機構部４０を配置したものである。この減速機３は、ケ
ーシング３１の後端部に設けたフランジ部材３８を、モ
ータ２の前面カバー２１Ｂのフランジ２２とインロウ部
２２Ｂを介してボルト７６で結合することにより、モー
タ２と一体化されており、それにより、モータ出力軸２
５と減速機出力軸３２とが同一軸線上に配されている。

【００３０】減速機出力軸３２は中空軸で構成されてお
り、ケーシング３１の内部に嵌合した２つの軸受３３、
３４によって回転自在に支持され、先端部３２ａがケー
シング３１より外部に突出している。ケーシング３１の
前端部にある軸受３３よりも外側には、ケーシング３１
外に突出する減速機出力軸３２の外周と、ケーシング３
１の貫通孔の隙間をシールするためのオイルシール３５
が設けられている。このオイルシール３５は、減速機３
の内部から外部への潤滑油の漏れを防止するためのもの
である。

【００３１】ケーシング３１内の後部側に配された遊星
歯車減速機構部４０は、入力側の第１段減速機構４１
と、出力側の第２段減速機構４２とから構成されてい
る。第１段減速機構４１はモータ２に近い側に配され、
第２段減速機構４２はモータ２から離れた側つまり減速
機出力軸３２に近い側に配されている。

【００３２】第１段減速機構４１は、ケーシング３１の
内周に設けられた第１内歯歯車４５と、減速機３内に挿
入されたモータ出力軸２５の外周に一体回転するように
装着された第１太陽歯車４３と、これら第１太陽歯車４
３と第１内歯歯車４５の間に配された複数の第１遊星歯
車４４と、これら複数の第１遊星歯車４４をベアリング
４７及び遊星ピン４６を介して自転可能に保持する第１
キャリア４８とからなる。

【００３３】又、第２段減速機構４２は、ケーシング３
１の内周に設けられた第２内歯歯車５３と、第１段減速
機構４１の第１キャリア４８と一体に回転するよう設け
られた第２太陽歯車５０と、第２太陽歯車５０と第２内
歯歯車５３の間に配された複数の第２遊星歯車５１と、
これら複数の第２遊星歯車５１をベアリング５２及び遊
星ピン５４を介して自転可能に保持する第２キャリア５
５とからなる。

【００３４】そして、この第２キャリア５５が減速機出
力軸３２にスプライン結合されていることで、この遊星
歯車減速機構部４０では、次の経路で動力が伝達される
ようになっている。

【００３５】即ち、モータ出力軸２５が回転すると、第
１段減速機構４１の第１太陽歯車４３を介して第１遊星
歯車４４が回転する。このとき第１内歯歯車４５は静止
しているため、第１遊星歯車４４が第１内歯歯車４５の
内側に沿って公転し、これと一体に第１キャリア４８が
回転して、第２段減速機構４２の第２太陽歯車５０が回
転する。第２太陽歯車５０が回転すると、第２遊星歯車
５１が第２内歯歯車５３の内側に沿って公転し、第２キ
ャリア５５が回転し、その回転が減速機出力軸３２に伝
達される。

【００３６】又、減速機３の内部に挿入されたモータ出
力軸２５の先端部２５ａは、図４に拡大して示すよう
に、遊星歯車減速機構部４０の中心部を貫通して、減速
機出力軸３２の後端３２ｂに達するまで延ばされ、減速
機出力軸３２の後端部３２ｂ内周に挿入されている。そ
して、モータ出力軸２５の先端部２５ａと減速機出力軸
３２の後端部３２ｂとの間に、両者の隙間をシールする
ためのオイルシール１８が設けられている。

【００３７】この場合、モータ出力軸２５は、第２段減
速機構４２に回転力を入力するわけではないので、第２
段減速機構４２の第２太陽歯車５０の中心孔を非接触で
貫通している。

【００３８】図１に戻って、同軸に設けられた中空のモ
ータ出力軸２５と減速機出力軸３２の内部には、モータ
２の後端部より減速機３の先端部まで貫通する中空パイ
プ７０が配設されている。この中空パイプ７０は、モー
タ出力軸２５の後端部２５ｂと減速機出力軸３２の先端
部３２ａにそれぞれ配した軸受７２、７１によって支持
され、モータ出力軸２５と減速機出力軸３２に対して非
接触な状態で保持されており、後端部がファンカバー２
９にクランプ８０によって固定されることで回り止めさ
れている。

【００３９】クランプ８０は、図５に示すように、上下
に半割りされ且つ対向部に中空パイプ７０の後端を挟持
するための半円状押さえ溝８１ａ、８２ａを有する押さ
え板８１、８２と、両押さえ板８１、８２を締結するこ
とで中空パイプ７０の後端を挟持する２本のボルト８３
と、上側の押さえ板８１をファンカバー２９に固定する
止めボルト８５とからなる。

【００４０】次に、このギヤドモータ１の作用を説明す
る。

【００４１】モータ２を駆動すると、モータ出力軸２５
の回転が遊星歯車減速機構部４０により減速され、減速
機出力軸３２からその減速出力回転が外部に取り出され
る。その際、中空パイプ７０は、モータ出力軸２５及び
減速機出力軸３２の内部をそれらと非接触な状態で貫通
しているので、一緒に回転しない。

【００４２】そこで、その中空パイプ７０の内部に配線
や配管等を通せば、ギヤドモータ１の周囲にそれらを巡
らすことなく、コンパクトに、ギヤドモータ１の後方か
ら前方に向けて配線や配管を引き延ばすことができる。
その際、中空パイプ７０が回らないから、中空パイプ７
０と接触した配管や配線が擦れる心配もない。もちろ
ん、逆方向に配管や配線を引き延ばしてもよい。

【００４３】又、中空パイプ７０の内部に直接水等を液
体を流してもよい。その場合、高圧高速で液体を流して
も、中空パイプ７０が回転しない構造になっているか
ら、流通損失が少ない。

【００４４】又、モータ出力軸２５の先端部２５ａが減
速機出力軸３２の後端部３２ｂまで延びており、両者間
にオイルシール１８が配されているから、両出力軸２
５、３２の内部空間へ減速機３内の潤滑油が漏れ入るお
それもない。

【００４５】ここで、このオイルシール１８（あるいは
１９）は、両出力軸２５、３３の内部空間へ減速機３内
の潤滑油が漏れるのを防止するものであるため、単純に
は例えば、出力軸３２（あるいは２５）と中空パイプ７
０との間に配置されれば良い。しかしながら、これで
は、中空パイプ７０を交換する際に、当該オイルシール
を適切に再組込みするのが非常に困難になる。その点、
この実施形態の構成によれば、中空パイプ７０の交換は
極めて容易である。

【００４６】以上のように、このギヤドモータ１は、ギ
ヤドモータ１の後方から前方に延ばす必要のある配管や
配線を、ギヤドモータ１の軸芯に通した中空パイプ７０
の中に貫通させることができるので、それらの周辺装備
を含めて、ギヤドモータ１廻りの径方向寸法の縮小を図
ることができる。

【００４７】又、上述のように流通抵抗が少ないことか
ら、高圧高速の流体を直接中空パイプ７０の内部に流す
ことができるので、例えばシールドカッターの駆動源と
してこのギヤードモータ１を使用した場合に、被削する
土砂を中空パイプ７０を通して供給した水で柔らかくし
て、被削性を良くすることもできる。

【００４８】又、撹拌機の駆動源としてこのギヤードモ
ータ１を使用した場合には、撹拌槽内に向けて中空パイ
プ７０を通して水を供給することにより、沈澱した汚濁
ケーキをやわらかくすることができ、撹拌槽のオーバホ
ールの容易化を図ることもできる。

【００４９】なお、中空パイプ７０の内部空間は何に利
用してもよく、電力線やセンサ等のケーブルを通すこと
もできる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
径方向寸法をコンパクトに収められるタイプのギヤドモ
ータにおいて、モータの後端から減速機の先端まで延び
る中空パイプを、ギヤドモータの軸芯を貫通させて設け
ているので、その中空パイプの中に配管や配線等を通す
ことで、配管や配線等の周辺装備を含めてギヤドモータ
廻りの径方向寸法のコンパクト化が図れる。

【００５１】しかも、中空パイプはモータ出力軸や減速
機出力軸と一緒に回らないようになっているので、配管
や配線が中空パイプに接触しても擦れる心配がなく、
又、中空パイプ内部に直接液体を通した場合でも流通抵
抗を少なくできる。従って、中空パイプ内に高圧高速の
液体を直接通すことにも向いている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のギヤドモータの全体構成を
示す断面図

【図２】同ギヤドモータのモータ部分の構成を拡大して
示す断面図

【図３】同ギヤドモータの減速機部分の構成を拡大して
示す断面図

【図４】図３の一部を更に拡大して示す断面図

【図５】図２のＶ部拡大図

【符号の説明】

１…ギヤドモータ ２…モータ ３…減速機 １８…オイルシール ２５…モータ出力軸 ２５ａ…先端部 ２５ｂ…後端部 ２９…ファンカバー（固定側部材） ３１…ケーシング ３２…減速機出力軸 ３２ａ…先端部 ３２ｂ…後端部 ４０…遊星歯車減速機構部 ７０…中空パイプ ７１，７２…軸受 ８０…クランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小竹 重治 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 (72)発明者 小西 敏之 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 Ｆターム(参考） 3J027 FA36 FA38 GA01 GB03 GC14 GC24 GC26 GD04 GD08 GD12 GE22 GE25 5H607 BB01 BB09 BB14 CC05 CC09 DD02 DD04 EE33 GG08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの先端部に該モータの出力回転を減
   速して出力する減速機が連結され、モータの出力軸と減
   速機の出力軸とが同一軸線上に配されたギヤドモータに
   おいて、 前記モータの出力軸と減速機の出力軸とが共に中空軸で
   構成され、 該モータの出力軸と減速機の出力軸の内部に、モータの
   後端部より減速機の先端部まで貫通する中空パイプが、
   該モータの出力軸と減速機の出力軸に対して非接触な状
   態で配設されていることを特徴とする中空パイプを貫通
   させたギヤドモータ。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記中空パイプが、モータの出力軸の後端部と減速機の
   出力軸の先端部にそれぞれ配された軸受によって支持さ
   れていることを特徴とする中空パイプを貫通させたギヤ
   ドモータ。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記減速機のケーシング内の後部側に、モータ出力軸の
   回転を減速して減速機のケーシング内の前部側に配され
   た減速機出力軸に伝達する遊星歯車減速機構部が設けら
   れ、前記モータ出力軸の先端部が、前記遊星歯車減速歯
   車機構部の中心部を貫通して減速機出力軸の後端部に達
   するまで延ばされ、該モータ出力軸の先端部と減速機出
   力軸の後端部との間に両者の隙間をシールするオイルシ
   ールが設けられていることを特徴とする中空パイプを貫
   通させたギヤドモータ。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記中空パイプの後端部が、モータの後端部に備わる固
   定側部材に固定されていることを特徴とする中空パイプ
   を貫通させたギヤドモータ。