JP2000297851A

JP2000297851A - 動力装置および搬送体の駆動装置

Info

Publication number: JP2000297851A
Application number: JP11108042A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kamimura; 一郎上村
Original assignee: NAMU KK; Namu Co Ltd Japan
Current assignee: NAMU KK; Namu Co Ltd Japan
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】小型かつ大出力で、機械効率の高い搬送体の
駆動装置を提供する。【解決手段】ロータ11内に動力源であるギアードモー
タ12を配置する。ギアードモータ12は、中空モータ13
と、減速機14とを有し、ロータ11の中心軸上には貫通穴
1ｂ、13ｂからなる連続した貫通穴が構成される。かか
る連続した貫通穴に貫通軸15を配置する。該貫通軸15に
ギアードモータ12のハウジング６Ｌ，６Ｒを回転不能に
固定する。ロータ11に加えられる負荷は、軸受19、ハウ
ジング６Ｌ，６Ｒを介して貫通軸15で受ける。貫通軸15
は、貫通穴 1ｂ、13ｂを貫通する一本の軸であるが故に
高い剛性を持たせることが可能である。また、貫通軸15
は、ブラケット16によって非回転に固定されていること
からも、大荷重を受け止めるに適した駆動装置となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ、チェー
ン、ベルト等の搬送体の駆動手段等に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ、チェーン、ベルト等の搬送体を
走行させることにより人や物資の輸送を行う運搬機械
は、様々な分野で利用されているが、これらの運搬機械
の一例であるエスカレータについて、以下に説明する。

【０００３】図13は、エスカレータ 101の全体を、説明
の都合上一部を切り欠いて示した斜視図である。エスカ
レータ 101は、上階と下階との間に架橋されるものであ
り、その主枠 102は、上階に設置される上部機械室 10
3、下階に設置される下部機械室 104および傾斜室 105
からなっている。踏段 106と同期して移動する移動手摺
107は、主枠 102の両側に立設された欄干 108によって
案内される。上部機械室103には、踏段チェーン 109の
駆動スプロケット 110および移動手摺 107の駆動スプロ
ケット 111が設けられている。また、下部機械室 104に
は、踏段チェーン109の従動スプロケット 112が、踏段
チェーン緊張装置 113と共に設けられている。

【０００４】図14には、上部機械室 103を側面から見た
状態を拡大して示している。図示のごとく、上部機械室
103は（主枠 102の全体も同様であるが）、複数の鉄骨
を組み合わせたトラス構造を有している。そして、踏段
チェーンの駆動スプロケット110および移動手摺の駆動
スプロケット 111は、同一の回転軸 114に固定されてい
る。なお、回転軸 114は、前記トラス構造の梁122 に固
定される軸受 115によって、回転自在に支持されてい
る。図中符号 116で示す一転鎖線は、移動手摺駆動用チ
ェーンを表している。

【０００５】回転軸 114は、回転軸を鉛直方向に向けて
配置したモータ 117でウォーム減速機 118を駆動し、そ
の出力軸 118ａに固定された駆動スプロケット 119と、
回転軸 114に固定された従動スプロケット 120との間に
チェーン 121を掛け回して構成される動力伝達機構によ
って、駆動されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記動力伝達機構は、
モータ 117の出力がウォーム減速機 118で減速され、さ
らに、駆動スプロケット 119、従動スプロケット 120お
よびチェーン 121によって減速されることにより、踏段
チェーンの駆動スプロケット 110および移動手摺の駆動
スプロケット 111に望まれる駆動力を発生させるもので
ある。しかしながら、ウォーム減速機 118の出力軸 118
ａから回転軸 114まで一定の距離が必要となるために、
上部機械室 103の小型化にはおのずと限界があった。ま
た、ウォーム減速機 118は機械効率が悪いという問題も
あった。

【０００７】なお、機械室の小型化に限界があるという
問題は、エスカレータのみならず、ベルトコンベヤ、チ
ェーンコンベヤ、バケットエレベータ、エレベータ、ロ
ープウエイ、ケーブルカー等の、搬送体を走行させて動
力伝達を行う運搬機械に共通の問題となっている。かか
る機械室の小型化は、運搬機械の建設コストの削減に直
結するものであり、実現されたときの効果は大きいが、
必要な減速比を得ることが設計上優先されるために、機
械室の小型化は遅々として進まなかった。

【０００８】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、小型かつ大出力で、機
械効率の高い搬送体の駆動手段を提供し、搬送体を走行
させて動力伝達を行う運搬機械の建設費の削減を図ると
ともに、駆動手段の機械効率を向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１に係る動力装置は、中空モータと、
入力軸が中空軸であるコリオリ運動歯車装置とを直列に
駆動連結したギアードモータをロータの内部に配置し、
該ロータと前記コリオリ運動歯車装置の出力軸とを駆動
連結し、前記中空モータおよび前記コリオリ運動歯車装
置の中空軸内に、前記ロータに負荷される荷重を受ける
ための貫通軸を配置して、該貫通軸を前記ロータの両側
部で支持し、前記ロータを回転駆動するたことを特徴と
する。

【００１０】本発明によると、前記ロータ内に、該ロー
タを駆動するために必要なギアードモータを配置するこ
とによって、前記ロータの外部にモータおよび減速機を
配置するためのスペースが不要となる。また、前記ギア
ードモータは、中空モータと、入力軸が中空軸であるコ
リオリ運動歯車装置とで構成されているので、前記ロー
タに配置された状態で、該ロータの中心部に貫通穴が構
成される。該貫通穴に配置される軸は、貫通軸故に高い
剛性を持たせることが可能であり、前記ロータに負荷さ
れる荷重を受け止めるに適したものである。そして、前
記ロータの両側部で前記貫通軸を支持することにより、
前記ロータに負荷される荷重を効率的に受け止める。

【００１１】また、上記課題を解決するための請求項２
に係る搬送体の駆動装置は、中空モータと、入力軸が中
空軸であるコリオリ運動歯車装置とを直列に駆動連結し
たギアードモータを、搬送体を駆動するためのロータの
内部に配置し、該ロータと前記コリオリ運動歯車装置の
出力軸とを駆動連結し、前記中空モータおよび前記コリ
オリ運動歯車装置の中空軸内に、前記ロータに負荷され
る荷重を受けるための貫通軸を配置したことを特徴とす
る。

【００１２】本発明によると、前記搬送体を駆動するた
めのロータ内に、該ロータを駆動するために必要なギア
ードモータを配置することによって、前記ロータの外部
にモータおよび減速機を配置するためのスペースが不要
となる。また、前記ギアードモータは、中空モータと、
入力軸が中空軸であるコリオリ運動歯車装置とで構成さ
れているので、前記ロータに配置された状態で、該ロー
タの中心部に貫通穴が構成される。そこで、該貫通穴に
前記貫通軸を配置し、前記ロータに負荷される荷重を受
ける。係る軸は貫通軸故に高い剛性を持たせることが可
能であり、前記ロータに負荷される荷重を受け止めるに
適したものである。

【００１３】本発明の請求項３に係る搬送体の駆動装置
は、前記ロータにチェーンを駆動するためのスプロケッ
トを設けたことを特徴とする。この構成によると、搬送
体がチェーンである場合にも、その駆動手段として当該
ロータを用いることができる。

【００１４】また、本発明の請求項４に係る搬送体の駆
動装置は、前記ロータにブレーキシューの当接部を設け
たことを特徴とする。すなわち、前記ロータの駆動手段
であるギアードモータに加え、制動手段であるブレーキ
についても前記ロータと同心状に配置することにより、
搬送体の駆動制御手段を前記ロータに集約する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明を省略する。

【００１６】図２には、本発明の実施の形態に係る搬送
体の駆動装置を、エスカレータの駆動装置として採用し
た場合の、上部機械室 103の様子を示している。また、
図１には、図２のＩ−Ｉ線におけるロータ11（以下に説
明する）の拡大図を示している。

【００１７】ロータ11は円筒状をなし、その外周部に
は、エンドレスに掛け回された踏段チェーン 109および
移動手摺駆動用チェーン 116を駆動するための、駆動ス
プロケット 110，111 が適当な方法によって固定されて
いる。また、ロータ11の内部には、ロータ11の駆動手段
であるギアードモータ12が配置されている。ギアードモ
ータ12は、中空モータ13と、入力軸１が中空軸のコリオ
リ運動歯車装置からなる減速機14とを有し、中空モータ
13の中空軸13ａと減速機14の入力軸１とを直列に駆動連
結したものである。減速機14の出力軸２はロータ11に固
定されているので、中空モータ13の動力は減速機14で減
速された後、ロータ11へと伝達される。

【００１８】ロータ11の中心軸上で直列に配置された、
中空モータ13の出力軸の貫通穴13ｂおよび減速機14の入
力軸１の貫通穴１ｂには、一本の貫通軸15が挿通されて
いる。この貫通軸15は、上部機械室 103を構成するトラ
ス構造の梁122 に固定されるブラケット16に対し、非回
転に固定されている。

【００１９】ここで、ギアードモータ12の減速機14とし
て用いられているコリオリ運動歯車装置の基本構造につ
いて、図３、図４、図５に基づき以下に説明する。図３
に示すように、コリオリ運動歯車装置は、歯数の異なる
４つの歯車として、第１〜第４歯車Ａ₁ 〜Ａ₄ を有して
いる。各歯車は傘歯車である。このうち第１歯車Ａ
₁は、ハウジング６に一体的に固定され、回転をしない
固定歯車である。第２歯車Ａ₂ 、第３歯車Ａ₃ は、入力
軸１によって軸支される回転体３に形成されている。ま
た、第４歯車Ａ₄ は出力軸２に設けられ、ハウジング６
により回転自在に支持されている。そして、第１歯車Ａ
₁ と第２歯車Ａ₂ 、第３歯車Ａ₃ と第４歯車Ａ₄ と夫々
噛み合っている。

【００２０】回転体３は、入力軸１の軸線に対して所定
の角度をなす傾斜部１ａによって支持されている。入力
軸１自体も、ハウジング６によって回動自在に支持され
ている。入力軸１が回転すると、傾斜部１ａが首を振る
ような運動をし、これに軸支される回転体３は、あたか
も停止寸前のこまのように首振り運動をする。この回転
体３の動きを、本説明ではコリオリ運動という。そし
て、回転体３はコリオリ運動をすることにより、第２歯
車Ａ₂ を第１歯車Ａ₁ に、また、第３歯車Ａ₃ を第４歯
車Ａ₄ に夫々噛み合わせていく（図４（ａ），（ｂ）参
照）。すると、第２歯車Ａ₂ は、１周期のコリオリ運動
（入力軸１の１回転）当り、第１歯車Ａ₁との歯数差に
相当する分だけ第１歯車Ａ₁ に対して回転する。すなわ
ち、第１歯車Ａ₁ と、第２歯車Ａ₂ との間で、１段階の
減速がなされる。

【００２１】さて、第１歯車Ａ₁ の歯数を 100、第２歯
車Ａ₂ の歯数を 101とした場合を考える。入力軸１が１
回正回転すると、第１歯車Ａ₁ に対して第２歯車Ａ₂ は
1/100 だけ正回転する。また、第１歯車Ａ₁ の歯数を 1
00、第２歯車Ａ₂ の歯数を99とすると、第１歯車Ａ₁ に
対して第２歯車Ａ₂ は1/100 だけ逆回転する。第２歯車
Ａ₂ の運動は、第３歯車Ａ₃ に直接伝わり、第３歯車Ａ
₃ と第４歯車Ａ₄ との間でも、同様の噛み合いを行う。
よって、第３歯車Ａ₃ と第４歯車Ａ₄ との間でも、１段
階の減速がなされる。すなわち、入力軸１の回転運動が
出力軸２に伝達される際に、第１、第２歯車Ａ₁ ，Ａ₂
と、第３、第４歯車Ａ₃ ，Ａ₄ とで、２段階の減速作用
を受けることになる。

【００２２】上記コリオリ運動歯車装置の減速比をＲ
（入力軸１が１回転したときの出力軸２の回転数）とす
ると、１／Ｒ＝１−（ｎ₄ ×ｎ₂ ）／（ｎ₃ ×ｎ₁ ） ……（ｉ）ここで、ｎ₁ ：第１歯車Ａ₁ の歯数ｎ₂ ：第２歯車Ａ₂ の歯数ｎ₃ ：第３歯車Ａ₃ の歯数ｎ₄ ：第４歯車Ａ₄ の歯数で求めることができる。ここで、ｎ₁ ＝ 999，ｎ₂ ＝10
00，ｎ₃ ＝1001，ｎ₄ ＝1000とすると、減速比１／Ｒ＝
１／（100 万）（正回転）となる。このように、コリオ
リ運動歯車装置は、僅か４枚の歯車で大きな減速比を得
ることができるものである。しかも、効率η≧0.9 が可
能となる。

【００２３】また、第２歯車Ａ₂ 、第３歯車Ａ₃ がコリ
オリ運動をしながら、第１歯車Ａ₁、第４歯車Ａ₄ と噛
み合う際には、各噛み合い面には摺動を生ずる。この摺
動により発生する騒音、振動および発熱による焼き付き
を防止する為に、図３および図５に示すように、各歯車
の歯には、コロ４およびコロとの内接面５を採用してい
る。具体的には、図５に示すように第１歯車Ａ₁ （第４
歯車Ａ₄ ）に形成されたコロとの内接面５にコロ４を浮
遊支持し、半円筒状の凸歯を形成している。また、第２
歯車Ａ₂ （第３歯車Ａ₃ ）にもコロとの内接面５を形成
し、半円溝状の凹歯を形成する。そして、回転体３が矢
印Ｂで示す方向にコリオリ運動を行うと、第２歯車Ａ₂
（第３歯車Ａ₃ ）は矢印Ｃで示す方向に移動し、各凹歯
と凸歯とを噛み合わせていく。そして、各凹歯と凸歯と
の間に生ずる摺動を、コロ４の回転で吸収している。
（以上、NIKKEI MECHANICAL 1996.10.28 no.492 第12項
から第13項より一部抜粋。）したがって、バックラッシ
の設定を不要とするばかりか、各歯車間に予圧を付与し
て、精密な噛み合わせを行うことができる。

【００２４】尚、前述のごとく、第１歯車Ａ₁ の歯数と
第２歯車Ａ₂ の歯数差が１の場合には、コリオリ運動が
１周期進むと、第１歯車Ａ₁ と第２歯車Ａ₂ との間で、
噛み合う歯は１つずれる。また、同歯数差が２の場合
は、コリオリ運動が１周期進むと、第１歯車Ａ₁ と第２
歯車Ａ₂ との間で、噛み合う歯は２つずれる。同様にし
て、歯数差がｎの場合には、噛み合う歯はｎ個ずれるこ
とになる。このことは、第３、第４歯車Ａ₃ ，Ａ₄ の関
係においても同じである。

【００２５】続いて、図３に示すコリオリ運動歯車装置
の歯形を求める手法について、以下に説明する。ここ
で、図３に示すコリオリ運動歯車装置の各傘歯車の歯形
を求める手法を示す展開図を図６に、その要部拡大図を
図７に示す。尚、各傘歯車Ａ₁，Ａ₂ ，Ａ₃ ，Ａ₄ は摸
式的にピッチ円錐で示している。

【００２６】まず、第１傘歯車Ａ₁ 、第２傘歯車Ａ₂ の
各ピッチ円を通る共通球面Cir1と、第３傘歯車Ａ₃ 、第
４傘歯車Ａ₄ の各ピッチ円を通る共通球面Cir2とを考え
る。そして、各共通球面の中心点を一致させ、該一致点
を点Ｏとする。さらに、点Ｏを原点とするＸＹ座標を考
える。このＸＹ座標のＸ軸上に入力軸１（図３）の軸芯
を配置する。また、第１、第２傘歯車Ａ₁ ，Ａ₂ の噛み
合い点をＣ₁ 、第３、第４傘歯車Ａ₃ ，Ａ₄ の噛み合い
点をＣ₂ とする。そして、噛み合い点Ｃ₁ ，Ｃ ₂ を、第
１象限と第３象限若しくは第２象限と第４象限に置く。

【００２７】また、入力軸１の軸芯方向と傾斜部１ａ
（図３）とがなす角度をθ、第１歯車Ａ₁ の背円錐とピ
ッチ円錐の中心線とでなす角度をθ₁ 、第２傘歯車Ａ₂
の背円錐とピッチ円錐の中心線とでなす角度をθ₂ とす
ると、θ₁ ＋θ₂ ＝θである。なお、θ₁ ，θ₂ のいず
れか一方の角度を零とすることも可能であり、この場合
は、前記角度を零とした方の傘歯車が冠歯車となる。同
様にして、第３、第４傘歯車Ａ₃ ，Ａ₄ の背円錐と各ピ
ッチ円錐の中心線とでなす角度は、第３傘歯車Ａ ₃ はθ
₃ 、第４傘歯車Ａ₄ はθ₄ かつθ₃ ＋θ₄ ＝θである。

【００２８】また、第１〜第４傘歯車の歯数を夫々ｎ
₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ，ｎ₄ かつｎ₁ ，ｎ₂の値、ｎ₃ ，ｎ₄
の値は互いに異なるものとする。ここで、第１〜第４傘
歯車Ａ ₁ 〜Ａ₄ の各ピッチ円錐の頂点Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ
₃ ，Ｏ₄ から、各背円錐の頂点Ｄ ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ ，Ｄ₄
までの距離Ｄ₁ Ｏ₁ ，Ｄ₂ Ｏ₂ ，Ｄ₃ Ｏ₃ ，Ｄ₄ Ｏ₄
を、ピッチ円半径とする円筒歯車ＥＲ₁ ，ＥＲ₂ ，ＥＲ
₃ ，ＥＲ₄ を考える。そして、このピッチ円上に形成さ
れるインボリュート歯形若しくは任意の歯形を想定し、
これを第１〜第４傘歯車Ａ₁ 〜Ａ₄ の相当円筒歯車とす
る。ここで、該相当円筒歯車の相当歯数をＺ₁ ，Ｚ₂ ，
Ｚ₃ ，Ｚ₄ とすると、Ｚ₁ ＝ｎ₁ ／Ｓｉｎθ₁ ……（ii）Ｚ₂ ＝ｎ₂ ／Ｓｉｎθ₂ ……（iii ）Ｚ₃ ＝ｎ₃ ／Ｓｉｎθ₃ ……（iv）Ｚ₄ ＝ｎ₄ ／Ｓｉｎθ₄ ……（ｖ）と表すことができる。

【００２９】上記式（ii），（iii ）で得られる関係を
有する相当円筒歯車において、インボリュート歯形若し
くは任意歯形を創成するカッターで、第１傘歯車Ａ₁ に
等高歯の歯形を創成し（なお、等高歯を創成すれば、必
然的に等歯厚歯にもなる）、さらに、第２傘歯車Ａ₂ に
該歯形を転写する。第３、第４傘歯車Ａ₃ ，Ａ₄ も同様
にして形成する。さらに、前記等高歯の歯形にかえて、
コロとの内接面５を形成すると、図３に示すものと同様
の歯形を得ることができる。図３は歯形としてコロ４お
よびコロとの内接面５を用いた場合を示している。な
お、ここで用いられるコロには、円筒コロ、針状コロの
いずれをも含むものとする。

【００３０】以上のごとく、図３に示すコリオリ運動歯
車装置は、第１、第２傘歯車Ａ₁ ，Ａ₂ の噛み合い点Ｃ
₁ と、第３、第４傘歯車Ａ₃ ，Ａ₄ の噛み合い点とＣ₂
を第１象限と第３象限若しくは第２象限と第４象限に置
いた場合、すなわち互いに異なる象限上に置いた場合を
示したものであるが、この噛み合い点Ｃ₁ ，Ｃ₂ を、互
いに同一象限上に置くことも可能である。

【００３１】図８には、図３に示すコリオリ運動歯車装
置の変形例として、前記噛み合い点Ｃ₁ ，Ｃ₂ を互いに
同一象限上に置いた場合の、歯車装置の要部断面図を示
している。尚、図８においては、図３に示す実施の形態
と、同一部分若しくは相当する部分については同一符号
で示し、詳しい説明は省略する。

【００３２】図８に示すコリオリ運動歯車装置も、第１
傘歯車Ａ₁ はハウジング６に固定されている。また、第
４傘歯車Ａ₄ は出力軸２に取付けられている。回転体３
に設けられた第２、第３傘歯車Ａ₂ ，Ａ₃ は、回転体３
の同一軸方向面（図８では回転体３の左側面）に設けら
れている。また、出力軸２を中空としてその内部に入力
軸１を貫通させている。さらに、入力軸１も中空として
おり、その中空内部を貫通穴１ｂとして構成している。

【００３３】入力軸１の傾斜部１ａに対し回転体３を軸
支するための軸受には、複列外向きアンギュラ玉軸受17
（以下単に「軸受」という）を使用している。そして、
軸受17の外輪に相当する部分を、回転体３の一部３ａと
して構成している。また、軸受17の一方の内輪について
も、入力軸１の傾斜部の一部１ｃとして構成している。
軸受17のその他の部分であるもう一方の内輪17ａ、玉17
ｂ、スぺーサ17ｃ等については、別体の軸受と同様の構
造を有する。さらに、入力軸１と出力軸２とを同軸状に
支持する軸受12の内輪を、入力軸１の一部分１ｄとして
一体形成している。

【００３４】図９には、図８に示すコリオリ運動歯車装
置の展開図を示している。図９は、図３に示すコリオリ
運動歯車装置の相当円筒歯車への展開図を示す図７に相
当するものである。なお、図８に示すコリオリ運動歯車
装置の歯形を求める手法は、図３に示すコリオリ運動歯
車装置と同様であり、図６に相当する展開図の全体図
と、歯形を求める手法の詳細な説明は省略する。図９か
ら明らかなように、図８のコリオリ運動歯車装置は、第
１、第２傘歯車Ａ₁ ，Ａ₂ の噛み合い点Ｃ₁ と、第３、
第４傘歯車Ａ₃ ，Ａ₄ の噛み合い点Ｃ₂ の双方が、前記
ＸＹ座標の第２象限（若しくは第３象限）に、すなわち
同一象限上にある。

【００３５】図８に示すコリオリ運動歯車装置は、第１
〜第４傘歯車を回転体３の同一軸方向面に置くことによ
り、図３に示すコリオリ運動歯車装置に対して、歯車装
置の軸方向寸法を減少させることが可能となる。また、
入力軸１と同一方向に延びるように出力軸２を配置する
ことが容易となる。よって、４つの歯車のみによって大
減速比を得ることが可能なコリオリ運動歯車装置の適用
範囲を広げることができるという利点がある。しかも、
軸受17の外輪を、回転体３の一部３ａとして形成するこ
とによって、入力軸１の傾斜部１ａと回転体３との間に
介在する部品の点数を削減することができる。そして、
単体としての外輪がなくなった分だけ、回転体３に形成
される第２歯車Ａ₂ 、第３歯車Ａ₃ 、および、入力軸
１、傾斜部１ａの寸法設定の自由度が高まる。このた
め、各歯車の直径を拡大することなく貫通路１ｂの径の
みを拡大することが可能となり、より大径の部材をこの
貫通路１ｂに挿通させることも可能となる。

【００３６】また、従来は、回転体３と軸受の外輪とが
別個の部品であったために、歯車の歯面の研削と、軸受
の外輪の研削とは当然に別々の工程として行われていた
が、この工程を同一工程で行うことも可能となる。熱処
理工程においても同様のことが言える。さらに、軸受８
の外輪を、回転体３の一部３ａとして形成することによ
り、この部分における組立精度のばらつきという問題が
なくなり、より高精度のコリオリ運動歯車装置を容易に
供給することが可能となる。なお、図３、図８に示すコ
リオリ運動歯車装置共に、はすば歯車として構成するこ
とも可能である。この、はすば歯車への応用について
は、本出願人らは、特開平10-246293 号公報にその詳細
を開示している。

【００３７】以上のごとく、コリオリ運動歯車装置は、
各傘歯車Ａ₁ 〜Ａ₄ の相当円筒歯車に基づき歯車の歯形
を決定することにより、該相当円筒歯車よりもピッチ円
径の小さな各傘歯車Ａ₁ 〜Ａ₄ によって、相当円筒歯車
の噛み合い歯数と同等の噛み合い歯数を得ることができ
る。したがって、コリオリ運動歯車装置はその大きさの
割に大きなトルクを伝達することが可能となる。

【００３８】さて、再び図１、図２を参照しながら、ロ
ータ11の構造の説明を続ける。ロータ11の内部に設けら
れたギアードモータ12のハウジング６は、主に中空モー
タ13のハウジングとして機能する筒状部（仮に６Ｒとす
る）と、主に減速機14のハウジングとして機能する円盤
部分（仮に６Ｌとする）と、からなる。そして、ハウジ
ング６Ｌ，６Ｒの夫々が、貫通軸15およびブラケット16
に回転不能に固定されている。

【００３９】減速機14の回転体３を軸支する軸受18に
は、４点接触玉軸受を使用しており、、例えば複列アン
ギュラ玉軸受を用いる場合に比して、部品点数の減少に
よる軽量化、コスト削減等を図っている。さらに、第２
歯車Ａ₂ 、第３歯車Ａ₃ を有する回転体３は、軸受18の
外輪に直接的に形成されたものである。

【００４０】出力軸２は、入力軸１と同軸上に、ハウジ
ング６に対し回転自在に支持されている。そして、出力
軸２に固定されるロータ11は、軸受19を介して、ハウジ
ング６Ｌ，６Ｒに対し回転自在に支持されている。よっ
て、中空モータ13によって入力軸１を駆動すると、減速
機14によって減速されたのち、出力軸２が回転する。こ
の出力軸２の駆動力は直接的にロータ11に伝達され、ロ
ータ11は、貫通軸15およびブラケット16に回転不能に固
定されたハウジング６Ｌ，６Ｒに対し回転する。そし
て、ロータ11に固定された踏段チェーンの駆動スプロケ
ット 110と移動手摺の駆動スプロケット 111も回転し、
踏段チェーン 109（図２）および移動手摺駆動チェーン
116（図２）を駆動する。さらに、ロータ11の外周部に
は、ブレーキシュー20が直接当接するための当接部11ａ
を設けている。なお、ロータ11等に関する各部構造につ
いては、ロータ11が受ける負荷の大きさに応じて、適宜
変更を加えるものとする。

【００４１】上記構成をなす本発明の実施の形態に係る
エスカレータの構成をまとめると、以下のようになる。
すなわち、本実施の形態に係るエスカレータは、中空モ
ータ13と、入力軸１が中空軸であるコリオリ運動歯車装
置14とを直列に駆動連結したギアードモータ12を、エン
ドレスに掛け回された踏段チェーン 109および移動手摺
駆動チェーン 116を駆動するための、駆動スプロケット
110， 111を支持するロータ11の内部に配置し、該ロー
タ11と前記コリオリ運動歯車装置14の出力軸２とを駆動
連結し、前記中空モータ13および前記コリオリ運動歯車
装置14の中空軸内１ｂ，13ｂに、前記ロータ11に負荷さ
れる荷重を受けるための貫通軸15を配置し、該貫通軸15
を、機械室 103を構成するトラス構造の、梁122 に固定
されるブラケット16によって、非回転に固定したことを
特徴とするものである。加えて、前記ロータ11に、ブレ
ーキシュー20の当接部11ａも設けている。

【００４２】上記構成から得られる作用効果は、以下の
通りである。すなわち、ロータ11内に、ロータ11を駆動
するための動力源であるギアードモータ12を配置するこ
とによって、ロータ11の外部にモータおよび減速機を配
置するためのスペースが不要となる。また、ギアードモ
ータ12は、中空モータ13と、入力軸１が中空軸である減
速機14（コリオリ運動歯車装置）とで構成されかつこれ
らは直列に配置されている。よって、ロータ11の中心軸
上には貫通穴 1ｂ、13ｂからなる連続した貫通穴が構成
される。係る連続した貫通穴に貫通軸15を配置し、貫通
軸15にギアードモータ12のハウジング６Ｌ，６Ｒを回転
不能に固定することにより、ロータ11にかかる負荷を、
軸受19、ハウジング６Ｌ，６Ｒを介して貫通軸15で受け
ることができる。貫通軸15は、貫通穴 1ｂ、13ｂを貫通
する一本の軸であるが故に高い剛性を持たせることが可
能である。また、貫通軸15は、機械室 103を構成するト
ラス構造の、梁122 に固定されるブラケット16によっ
て、ロータ11の両側部において非回転に固定されてい
る。すなわち、ロータ11を支持する15が、いわゆる両持
ち支持されることから、ロータ11に負荷される荷重を、
その両側において効率的に受け止めることが可能とな
る。このことからも、ロータ11に負荷される大荷重を受
け止めるに適した駆動装置を提供することができる。

【００４３】加えて、ロータ11の外周部には駆動スプロ
ケット 110，111 を固定し、かつ、ブレーキシュー20が
直接当接するための当接部11ａも設けている。よって、
ロータ11の駆動手段であるギアードモータ12に加え、制
動手段であるブレーキシュー20についてもロータ11と同
心状に配置することが可能となる。すなわち、踏段チェ
ーン 109および移動手摺駆動用チェーン 116の駆動制御
手段を、ロータ11に集約することが可能となる。したが
って、本発明の実施の形態に係るエスカレータの上部機
械室 103（図２）には、従来（図14）のようにモータ 1
17、ウォーム減速機 118を別体で設置するための構造が
不要となり、小型化が促進される。

【００４４】以上の作用効果は、本発明の実施の形態の
ごとく、エスカレータの駆動装置として適用する場合の
みならず、図10に示すバケットエレベータに使用した場
合にも、同様に発揮することができる。バケットエレベ
ータ21は、投入口22に投入されたばら物を、ベルト23等
に連続して固定されたバケット24ですくい上げ、上端部
に位置する排出口25から排出するものである。ベルト23
は、上端に位置する駆動軸26と、下端に位置する従動軸
27との間にエンドレスに掛け渡されている。この駆動軸
26に設けられた駆動プーリ28を、上記ロータ11と同様
に、内部にギアードモータを配置した構造とすれば、従
来のバケットエレベータのように、駆動軸26の延長線上
に、外部に突出するようにして駆動モータおよび減速機
を配置する必要がなくなる。

【００４５】又、図11に示すロープ式エレベータ29にも
用いることができる。一般的に、ロープ式エレベータ29
は、上端部にワイヤロープ30を巻きあげるための駆動プ
ーリ31を配置している。そして、ワイヤロープ30の両端
部に、かご32および釣り合いおもり33を釣り下げた構造
を有している。したがって、駆動プーリ31を駆動するた
めのモータ、減速機、これらを納める機械室等が大型
化、重量化すると、エレベータを設置する建屋に高さ制
限がある場合や、頂部に大荷重を掛けられない鉄骨やプ
レハブ構造の建屋への適用ができない。このため、かか
る場合は高速、高行程に適さない油圧エレベータを使用
せざるをえなかった。この点、駆動プーリ31を上記ロー
タ11と同様に、内部にギアードモータを配置した構造と
すれば、機械室の小型化、軽量化が促進され、従来設置
が不可能であった建屋に対しても、高速、高行程に適し
たロープ式エレベータ29を用いることが可能となる。

【００４６】本発明の駆動装置は、その他の搬送体を走
行させて動力伝達を行う運搬機械（ベルトコンベヤ、チ
ェーンコンベヤ、ロープウエイ、ケーブルカー等）にも
適用可能であり、本発明の実施の形態と同様の作用効果
を得ることができる。また、本発明の駆動装置は、前記
搬送体の駆動手段に限らず、ロータを出力部として有す
る動力装置を、小型かつ大出力で、機械効率の高いもの
として構成することができる。

【００４７】

【実施例】本発明に係る搬送体の駆動装置を、Ａ：穀物
用ベルトコンベヤ（毎分80ｍ程度）、Ｂ：鉱物用ベルト
コンベヤ（毎分 100ｍ程度）、Ｃ：エスカレータ（毎分
15ｍ程度）に各々使用する場合の、中空モータの出力
（kw）と、ロータの外径（ｍ）と、減速機（コリオリ運
動歯車装置）の減速比との関係を、図12に例示する（各
項目はＳＩ単位で示されている）。なお、係る関係は、
中空モータは市販のものを用い、かつ、1800（rpm ）で
運転する場合を想定している。

【００４８】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
発明によれば、ロータを出力部として有する動力装置
を、小型かつ大出力で、機械効率の高いものとして構成
することができる。

【００４９】また、本発明の請求項２に係る発明によれ
ば、小型かつ大出力で、機械効率の高い搬送体の駆動手
段を提供し、搬送体を巻きあげて動力伝達を行う運搬機
械の建設費の削減を図ることが可能となる。

【００５０】又、本発明の請求項３に係る発明によれ
ば、搬送体がチェーンである場合にも小型かつ大出力
で、機械効率の高い駆動手段を提供し、チェーンを巻き
あげて動力伝達を行う運搬機械の建設費の削減を図るこ
とが可能となる。

【００５１】さらに、本発明の請求項４に係る発明によ
れば、前記ロータの駆動手段であるギアードモータに加
え、制動手段であるブレーキについても前記ロータと同
心状に配置することにより、搬送体の駆動制御手段を前
記ロータに集約することができる。したがって、搬送体
の駆動制御手段の小型化を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るエスカレータの駆動
装置を示すものであり、図２のＩ−Ｉ線における断面図
である。

【図２】本発明の実施の形態に係る駆動装置を備える、
エスカレータの機械室を示す該略図である。

【図３】コリオリ運動歯車装置の概略断面図である。

【図４】図３に示すコリオリ運動歯車装置の作動の様子
を示す概略断面図である。

【図５】図３に示すコリオリ運動歯車装置の作動の様子
を示す概略正面図である。

【図６】図３に示すコリオリ運動歯車装置の、相当円筒
歯車への展開図である。

【図７】図６の要部拡大図である。

【図８】図３に示すコリオリ運動歯車装置の応用例を示
す概略断面図である。

【図９】図８に示すコリオリ運動歯車装置の、相当円筒
歯車への展開図である。

【図１０】本発明の実施の形態に係る駆動装置を使用す
ることが可能なバケットエレベータの斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る駆動装置を使用す
ることが可能なロープ式エレベータを示す概略図であ
る。

【図１２】搬送体の駆動装置を、Ａ：穀物用ベルトコン
ベヤ、Ｂ：鉱物用ベルトコンベヤ、Ｃ：エスカレータに
各々使用する場合の、中空モータの出力（kw）と、ロー
タの外径（ｍ）と、減速機（コリオリ運動歯車装置）の
減速比との関係を示す図表である。

【図１３】従来のエスカレータの全体を一部断面で示し
た斜視図である。

【図１４】図１３に示すエスカレータの、上部機械室の
側面図である。

【符号の説明】

１入力軸１ｂ貫通穴２出力軸 11 ロータ 12 ギアードモータ 13 中空モータ 13ｂ貫通穴 14 減速機 15 貫通軸 20 ブレーキシュー 110 駆動スプロケット 111 駆動スプロケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空モータと、入力軸が中空軸であるコ
リオリ運動歯車装置とを直列に駆動連結したギアードモ
ータをロータの内部に配置し、該ロータと前記コリオリ
運動歯車装置の出力軸とを駆動連結し、前記中空モータ
および前記コリオリ運動歯車装置の中空軸内に、前記ロ
ータに負荷される荷重を受けるための貫通軸を配置し
て、該貫通軸を前記ロータの両側部で支持し、前記ロー
タを回転駆動するたことを特徴とする動力装置。
【請求項２】中空モータと、入力軸が中空軸であるコ
リオリ運動歯車装置とを直列に駆動連結したギアードモ
ータを、搬送体を駆動するためのロータの内部に配置
し、該ロータと前記コリオリ運動歯車装置の出力軸とを
駆動連結し、前記中空モータおよび前記コリオリ運動歯
車装置の中空軸内に、前記ロータに負荷される荷重を受
けるための貫通軸を配置したことを特徴とする搬送体の
駆動装置。
【請求項３】前記ロータにチェーンを駆動するための
スプロケットを設けたことを特徴とする請求項２記載の
搬送体の駆動装置。
【請求項４】前記ロータにブレーキシューの当接部を
設けたことを特徴とする請求項３記載の搬送体の駆動装
置。