JP2001192192A - モータ付き減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造簡単で安価としながら軸方向長を短く
する。 【解決手段】 減速機20の入力軸21を両持ちで強固に
支持するとともに、該入力軸21に駆動モータ23の回転軸
19を結合したので、該回転軸19は駆動モータ23のケース
16に回転可能に支持させなくても、芯振れすることなく
入力軸21と一体となって円滑に回転することができ、こ
の結果、回転軸19を支持するための軸受が不要となって
装置全体の軸方向長が短くなるとともに、構造が簡単で
製作費も安価となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、減速機の入力軸
に駆動モータの回転軸を同軸関係を保って組み付けるこ
とで構成したモータ付き減速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータ付き減速機としては、例え
ば特開平５−４４７９２号公報に記載されているような
ものが知られている。このものは、減速機の入力軸に駆
動モータの回転軸を同軸関係を保って組み付けることで
構成しているが、この減速機の入力軸は軸方向両端部が
それぞれ該減速機の固定部（ケーシング）に軸受、キャ
リアを介して回転可能に支持され、一方、駆動モータの
回転軸も軸方向両端部がそれぞれ該駆動モータの固定部
に軸受を介して回転可能に支持されている。そして、こ
れら減速機の入力軸と駆動モータの回転軸同士は、互い
に近接する端部においてカップリングにより結合されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のモータ付き減速機にあっては、減速機の入力
軸および駆動モータの回転軸の双方をそれぞれ、減速
機、駆動モータの固定部に軸受を介して回転可能に支持
させているため、軸受が双方に必要となって全体の軸方
向長が長くなるとともに、構造が複雑で高価となってし
まうという問題点がある。

【０００４】この発明は、構造が簡単で安価でありなが
ら、軸方向長を短くすることができるモータ付き減速機
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、減速
機の入力軸に駆動モータの回転軸を同軸関係を保って組
み付けることで構成したモータ付き減速機において、前
記減速機の入力軸の軸方向両端部を該減速機の固定部に
よってそれぞれ回転可能に支持するとともに、駆動モー
タの回転軸を前記減速機の入力軸の駆動モータに近接す
る端部に結合することにより達成することができる。

【０００６】前述のように減速機の入力軸の軸方向両端
部を該減速機の固定部によってそれぞれ回転可能に支
持、即ち、該入力軸を両持ちで強固に支持するととも
に、該入力軸の駆動モータに近接する端部に駆動モータ
の回転軸を結合したので、該回転軸は駆動モータの固定
部に回転可能に支持させなくても、芯振れすることなく
入力軸と一体となって円滑に回転することができ、この
結果、回転軸支持用の軸受が不要となって装置全体の軸
方向長が短くなるとともに、構造が簡単で製作費も安価
となる。

【０００７】また、請求項２に記載のように構成すれ
ば、装置全体の軸方向長をさらに短くすることができる
とともに、入力軸の回転支持部におけるモーメントを小
さくすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を
図面に基づいて説明する。図１において、11はエレベー
タの巻上げに使用するモータ付き減速機であり、このモ
ータ付き減速機11は図示していない固定フレームに固定
された固定部材12を有し、この固定部材12は大径円板状
の大径部13と、大径部13の一側面に連続している小径円
板状の小径部14と、小径部14の一側面から一側に向かっ
て突出する複数の柱部15とを有する。ここで、前記大径
部13の他側端面は半径方向外端部を除く大部分が平坦面
となっている。

【０００９】16は固定部としての有底円筒状のケースで
あり、このケース16の開口端（一端）は大径部13の他側
面に固定され、これにより、これらケース16と大径部13
との間には円板状の密閉空間17が形成される。18はケー
ス16の半径方向外端部に固定された円筒状のコイルであ
り、このコイル18の半径方向内側には偏心揺動型減速機
20の入力軸21と同軸の略円板状をした回転軸19が設けら
れ、この回転軸19の半径方向外端には前記コイル18に沿
って配置された複数の永久磁石22が固定されている。前
述したケース16、コイル18、回転軸19、永久磁石22は全
体として、前記減速機20に並設された駆動モータ23、こ
こでは電動モータを構成する。ここで、前記回転軸19の
半径方向内端には入力軸21の他端部、即ち、駆動モータ
23に近接する端部が一体回転するようスプライン結合さ
れており、この結果、前記コイル18に通電されると、永
久磁石22は軸線回りに回転するが、この回転は回転軸19
を通じて入力軸21に伝達され、該入力軸21を駆動回転す
る。

【００１０】26は入力軸21の他端にスプライン結合され
た略円筒状の中間部材であり、この中間部材26と駆動モ
ータ23との間、即ち駆動モータ23の半径方向内側には、
前記中間部材26、入力軸21を介して、駆動モータ23の回
転部、即ち、回転軸19、永久磁石22に対して制動力を付
与する制動手段27が収納されている。このように駆動モ
ータ23を円筒状とするとともに、該駆動モータ23の半径
方向内側に制動手段27を収納すれば、これら駆動モータ
23と制動手段27とが半径方向に重なり合い、これによ
り、モータ付き減速機11は制動手段27の軸方向長さ分だ
け軸方向長さが短くなって薄型となる。

【００１１】前記制動手段27は１つの制動装置からなる
とともに、ケース16に固定された固定部材28を有し、こ
の固定部材28は軸方向に離れた一対の固定壁29ａ、ｂを
有する。30ａ、ｂは前記固定壁29ａ、ｂ間に配置された
対をなす、ここでは一対のリング状をした制動プレート
であり、これら制動プレート30ａ、ｂの半径方向内端は
前記中間部材26の外周にスプライン結合されている。こ
の結果、これら制動プレート30ａ、ｂは固定壁29ａ、ｂ
間において軸方向に移動可能であるとともに、駆動モー
タ23の永久磁石22、回転軸19に中間部材26、入力軸21を
介して一体回転できるよう連結されることになる。

【００１２】31ａ、ｂは制動プレート30ａ、ｂ間に配置
された軸方向に移動可能な一対のアーマチュアであり、
これらアーマチュア31ａ、ｂは、その半径方向外端に形
成された複数の半円状凹みに、固定壁29ａ、ｂに固定さ
れたピン32ａ、ｂがそれぞれ挿入されることで、半径方
向移動が規制されている。33はこれらアーマチュア31
ａ、ｂ間に配置されるとともに前記固定部材28に固定さ
れた受け部材であり、この受け部材33にはアーマチュア
31ａを介して制動プレート30ａを対応する固定壁29ａ
に、また、アーマチュア31ｂを介して制動プレート30ｂ
を対応する固定壁29ｂにそれぞれ押し付ける複数のスプ
リング34ａ、ｂが収納されている。

【００１３】そして、これら制動プレート30ａ、ｂ間に
配置されたスプリング34ａ、ｂの付勢力により該制動プ
レート30ａ、ｂがアーマチュア31ａ、ｂを介して固定壁
29ａ、ｂにそれぞれ押し付けられると、制動プレート30
ａ、ｂは固定壁29ａ、ｂとの間の摩擦抵抗により回転が
規制され、駆動モータ23の回転軸19、永久磁石22に制動
力が付与される。このように作動する制動プレート30
ａ、ｂを有する２つの制動作動部を一対の固定壁29ａ、
ｂにそれぞれ押し付けることで制動力を付与するように
すれば、駆動モータ23に対して同時に２箇所で制動が行
われるため、制動力が２倍となるとともに、いずれか一
方が故障した場合でも残り他方で制動を行うことがで
き、安全性が向上する。このように制動手段27（１つの
制動装置）は内部に２つの制動作動部を持っている、換
言すれば、１つの電気信号に対して２つの機械的作動部
が作動するため、安全性が向上するとともに、モータ付
き減速機11を小型化することができる。

【００１４】35は受け部材33内に収納されることで制動
プレート30ａ、ｂ間に配置された環状の電磁石であり、
この電磁石35は通電されると、アーマチュア31ａ、ｂを
吸引してこれらを互いに接近移動させる。そして、この
ようにアーマチュア31ａ、ｂが接近移動すると、これら
アーマチュア31ａ、ｂに押されてスプリング34ａ、ｂが
収縮するため、制動プレート30ａ、ｂがスプリング34
ａ、ｂの押付け力から解放され、駆動モータ23は制動か
ら解除される。前述した固定部材28、制動プレート30
ａ、ｂ、アーマチュア31ａ、ｂ、受け部材33、スプリン
グ34ａ、ｂ、電磁石35は全体として、円筒状をしたディ
スク式の前記制動手段27を構成する。

【００１５】そして、前記減速機20の他側方には、この
ような駆動モータ23、制動手段27が同軸関係を保って組
み付けられているが、この減速機20は柱部15の一側面に
固定されたリング状の端板37を有する。前述した固定部
材12、端板37は全体として、減速機20の固定部としての
キャリア38を構成する。そして、このキャリア38は固定
部材12が固定フレームに固定されているだけの片持ちで
あって、両持ちではないため、モータ付き減速機11を小
型化することができる。39は小径部14、柱部15、端板37
を半径方向外側から囲む円筒状の回転可能な内歯車であ
り、この内歯車39はその軸方向両端部内周と小径部14、
端板37の外周との間に介装された一対の軸受40を介して
キャリア38に回転可能に支持されている。

【００１６】また、この内歯車39の外周には周方向に連
続して延びる複数のシーブ溝41が形成され、これらのシ
ーブ溝41にはエレベータのかごが一端に、つり合いおも
りが他端に連結された図示していない主索が掛け回され
ている。この結果、この内歯車39はシーブと一体化して
いることになるが、これにより、シーブの内歯車39に対
する取付けが不要となるとともに、モータ付き減速機11
の構造が簡単となる。

【００１７】この内歯車39の内周でその軸方向中央部に
は内歯を構成する多数の内歯ピン42がほぼ半分だけ挿入
された状態で支持され、これら内歯ピン42は軸方向に延
びるとともに、周方向に等距離離れている。43は内歯ピ
ン42と同数の円筒状をしたローラフォロアであり、これ
らローラフォロア43は前記内歯ピン42の軸方向中央部外
側に回転可能に嵌合されている。

【００１８】46は内歯車39内で小径部14と端板37との間
に配置された複数、ここでは３枚のリング状をしたピニ
オンであり、各ピニオン46の外周には前記内歯ピン42の
数より僅かに少ない数の外歯47が形成されている。そし
て、これらピニオン46の外歯47は内歯車39の内歯ピン42
にローラフォロア43を介して噛み合っているが、その噛
み合い状態は隣接するピニオン46で 180度だけ位相がず
れている。このように回転可能な内歯ピン42のローラフ
ォロア43にピニオン46の外歯47を噛合させているので、
内歯ピン42と外歯47との噛み合いが転がり接触となって
摩擦抵抗が大幅に低減し、これにより、伝達効率が向上
するとともに、回転音が低減する。

【００１９】50はキャリア38と、該キャリア38の中央部
に遊嵌されている前記入力軸21との間に介装された一対
の軸受であり、これら軸受50により入力軸21の軸方向両
端部はそれぞれキャリア38、即ち減速機20の固定部に両
持ちで回転可能に支持される。また、前記入力軸21は軸
受50間の軸方向中央部に回転軸線から等距離だけ偏心し
た３個の偏心部51を有し、これら偏心部51のうち、隣接
する偏心部51同士は 180度だけ位相がずれている。そし
て、これら偏心部51はそれぞれころ軸受52を間に介装し
た状態でピニオン46に挿入されている。

【００２０】この結果、この入力軸21が駆動モータ23に
よって駆動回転されると、偏心部51は偏心回転し、隣接
するピニオン46を 180度だけ位相をずらせた状態で偏心
回転（公転）させる。このとき、内歯ピン42の数と外歯
47の数とが僅かに異なっているので、入力軸21の回転は
ピニオン46の偏心回転により大幅に減速されて内歯車39
に伝達され、該内歯車39を低速回転させるとともに、主
索を走行させる。

【００２１】55は前記柱部15間に周方向に離れて配置さ
れ該柱部15と同数のクランク軸であり、これらクランク
軸55の軸方向両端部は小径部14および端板37に軸受56を
介して回転可能に支持されている。また、これらクラン
ク軸55の軸方向中央部には入力軸21の偏心部51と同数
（３個）の偏心部57が形成され、これらの偏心部57はそ
れぞれころ軸受58を間に介装した状態でピニオン46に挿
入されている。これにより、前記ピニオン46はキャリア
38に偏心回転可能に支持される。

【００２２】59は端板37の一端に取り付けられたカバー
であり、このカバー59は入力軸21が遊嵌されているキャ
リア38の貫通孔の一端開口を閉止している。そして、こ
のカバー59の一側面は端板37の一側面と同一平面上に位
置しており、この結果、減速機20の一側端面も前記他側
端面と同様に平坦面となっている。このように減速機20
の両側端面が平坦面となっていると、減速機20のいずれ
の側端面にも駆動モータ23、制動手段27を装着すること
ができ、この結果、装着の自由度が増大してレイアウト
が豊富となる。

【００２３】前述した入力軸21、キャリア38、内歯車3
9、ピニオン46、クランク軸55、カバー59は全体とし
て、駆動モータ23の回転を減速してシーブ（内歯車39）
に出力する前記減速機20を構成する。そして、このよう
に減速機20をセンタークランク式とすれば、減速機20と
駆動モータ23とを容易に同軸上に配置することができ
る。また、前述のように減速機20の入力軸21の軸方向両
端部を該減速機20のキャリア38（固定部）によってそれ
ぞれ回転可能に支持、即ち、該入力軸21を両持ちで強固
に支持するとともに、該入力軸21の駆動モータ23に近接
する他端部に駆動モータ23の回転軸19を結合したので、
該回転軸19は駆動モータ23のケース16（固定部）に回転
可能に支持させなくても、芯振れすることなく入力軸21
と一体となって円滑に回転することができ、この結果、
回転軸19を支持するための軸受が不要となって装置全体
の軸方向長が短くなるとともに、構造が簡単で製作費も
安価となる。しかも、前述のように駆動モータ23の回転
軸19を略円板状とするとともに、該回転軸19の半径方向
内端に減速機20の入力軸21を結合すれば、装置全体の軸
方向長をさらに短くすることができるとともに、入力軸
21の回転支持部におけるモーメントを小さくすることが
できる。

【００２４】61は入力軸21の他端部外周とキャリア38の
他端部内周との間に介装されたシール部材、62、63は内
歯車39の他端部外周とキャリア38の他端部内周（大径部
13の内周）との間および内歯車39の一端部内周とキャリ
ア38の他端部外周（端板37の外周）との間にそれぞれ介
装されたシール部材であり、これらシール部材61、62、
63により減速機20の開口部は全て閉止され、該減速機20
の内部が密閉される。このようにシール部材61、62、63
によって減速機20の内部を密閉すると、該減速機20と駆
動モータ23、制動手段27との組立時に、これらの間に別
のシール部材を配置する必要がなくなり、これにより、
前述の組立作業が容易となる。

【００２５】66は制動手段27の半径方向内側に配置され
るとともに、ケース16に固定された検出器としてのエン
コーダであり、このエンコーダ66の回転部は前記中間部
材26に連結され、該中間部材26の回転数を検出すること
により、シーブ（内歯車39）の回転数を検出する。この
ようにエンコーダ66を制動手段27の半径方向内側に配置
すると、モータ付き減速機11にエンコーダ66のような検
出器を付加した場合にも、該モータ付き減速機11の軸方
向長さの増加を防止することができる。

【００２６】次に、この発明の第１実施形態の作用につ
いて説明する。エレベータのかごを昇降させる場合に
は、駆動モータ23のコイル18に通電して永久磁石22を回
転軸19と共に回転させる。これと同時に制動手段27の電
磁石35にも通電してアーマチュア31ａ、ｂを吸引し、制
動プレート30ａ、ｂをスプリング34ａ、ｂの押付け力か
ら解放して駆動モータ23を制動から解除する。この結
果、回転軸19の回転は制動手段27から制動を受けること
なく入力軸21に伝達され、該入力軸21を回転させる。

【００２７】このように入力軸21が回転すると、ピニオ
ン46が偏心回転（公転）するが、このとき、内歯ピン42
の数と外歯47の数とが僅かに異なっているので、入力軸
21の回転はピニオン46の偏心回転により大幅に減速され
て内歯車39に伝達され、該内歯車39（シーブ）を低速回
転させる。この結果、シーブ溝41に掛け回されている主
索は走行し、かごが昇降する。このとき、内歯車39の回
転数はエンコーダ66により検出され、かごの高さ位置が
制御される。

【００２８】次に、前記かごの昇降を停止する場合に
は、コイル18に対する通電を遮断して駆動モータ23の駆
動を停止させるとともに、電磁石35に対する通電も遮断
し、電磁石35によるアーマチュア31ａ、ｂの吸引を停止
させる。これにより、制動プレート30ａ、ｂおよびアー
マチュア31ａ、ｂはスプリング34ａ、ｂの付勢力により
固定壁29ａ、ｂに向かって移動され、該固定壁29ａ、ｂ
にそれぞれ押し付けられる。この結果、制動プレート30
ａ、ｂは固定壁29ａ、ｂとの間の摩擦抵抗により回転が
規制されて駆動モータ23に制動力が付与され、かごの昇
降が停止される。

【００２９】図２、３はこの発明の第２実施形態を示す
図である。同図において、71は駆動モータ23の半径方向
内側に収納された制動手段であり、この制動手段71は駆
動モータ23の回転部である回転軸19および永久磁石22に
対して制動力を付与する。前記制動手段71はケース16に
固定されたリング状の固定部材72を有し、この固定部材
72の外周には複数のガイドビス73ａ、ｂがねじ込み固定
されている。

【００３０】74ａ、ｂは周方向に 180度離れて設置され
た対をなす、ここでは一対の円弧状シューであり、これ
らシュー74ａ、ｂは固定部材72の半径方向外側に配置さ
れるとともに、前記ガイドビス73ａ、ｂがそれぞれ摺動
可能に挿入されている。この結果、これらシュー74ａ、
ｂはガイドビス73ａ、ｂを介して固定部材72に半径方向
に移動可能に支持されることになる。

【００３１】75ａ、ｂは固定部材72の内周に当接可能な
一対の弧状プレートであり、これら弧状プレート75ａ、
ｂと前記シュー74ａ、ｂとは固定部材72を半径方向に貫
通する一対の連結ロッド76ａ、ｂによって互いに連結さ
れている。77ａ、ｂは連結ロッド76ａ、ｂを囲むように
して固定部材72内に収納された対をなすスプリングであ
り、これらスプリング77ａ、ｂは前記シュー74ａ、ｂに
半径方向外側に向かう付勢力を付与することで、これら
シュー74ａ、ｂを駆動モータ23の回転部である回転軸1
9、永久磁石22の内周に押し付け、これにより、これら
回転軸19、永久磁石22に制動力を付与する。

【００３２】そして、このようにシュー74ａ、ｂを有す
る２つの制動作動部を回転軸19の内周にそれぞれ押し付
けることで制動力を付与するようにすれば、駆動モータ
23に対して同時に２箇所で制動が行われるため、制動力
が２倍となるとともに、いずれか一方が故障した場合で
も残り他方で制動を行うことができる。このように制動
手段71、即ち１つの制動装置は内部に２つの制動作動部
を持っているため、安全性が向上するとともに、モータ
付き減速機11を小型化することができる。

【００３３】78ａ、ｂはスプリング77ａ間およびスプリ
ング77ｂ間の固定部材72内に収納された一対の電磁石で
あり、これらの電磁石78ａ、ｂは通電されると、シュー
74ａ、ｂを吸引し、スプリング77ａ、ｂに対抗して半径
方向内側に移動させる。これにより、シュー74ａ、ｂは
回転軸19から離隔し、駆動モータ23の回転部は制動から
解除される。前述した固定部材72、ガイドビス73ａ、
ｂ、シュー74ａ、ｂ、弧状プレート75ａ、ｂ、連結ロッ
ド76ａ、ｂ、スプリング77ａ、ｂ、電磁石78ａ、ｂは全
体として、ドラム式の前記制動手段71を構成する。そし
て、このようにすれば、シュー74ａ、ｂから制動力が付
与される回転軸19（通常は、別体の制動ドラム）を駆動
モータ23の回転部と共用することができ、これにより、
モータ付き減速機11を構造簡単で小型にすることができ
る。

【００３４】81ａ、ｂは固定部材72にピン82ａ、ｂを介
して半径方向内端部が回動可能に支持されたほぼ半径方
向に延びる一対の解除レバーであり、これらの解除レバ
ー81ａ、ｂの半径方向内端には前記弧状プレート75ａ、
ｂの外周が係合し、一方、その半径方向外端には図示し
ていないワイヤが連結されている。

【００３５】そして、電磁石78ａ、ｂに対する通電を制
御できない故障時等において、駆動モータ23に対する制
動を手動で解除する場合には、前記ワイヤを引っ張って
解除レバー81ａ、ｂを直立するよう揺動させることによ
り、弧状プレート75ａ、ｂ、連結ロッド76ａ、ｂ、シュ
ー74ａ、ｂをスプリング77ａ、ｂに対抗して一体的に半
径方向内側に移動させる。また、83はケース16の外周に
固定された冷却用フィンである。なお、他の構成、作用
は前記第１実施形態と同様である。

【００３６】なお、前述の実施形態においては、内歯ピ
ン42の外側に円筒状のローラフォロア43を嵌合するよう
にしたが、この発明においては、内歯ピンの外側に円筒
状のベアリングを嵌合するようにしてもよい。また、前
述の実施形態においては、ピニオン46に偏心部57を有す
るクランク軸55を挿入するようにしたが、この発明にお
いては、円柱状のピンを挿入するようにしてもよい。さ
らに、前述の実施形態においては、減速機として偏心揺
動型減速機20を用いたが、この減速機はいかなる種類の
ものであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、構造簡単で安価としながら軸方向長を短くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図２】この発明の第２実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図３】図２のＩーＩ矢視図である。

【符号の説明】

11…モータ付き減速機 19…回転軸 20…減速機 21…入力軸 23…駆動モータ 38…固定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減速機の入力軸に駆動モータの回転軸を同
   軸関係を保って組み付けることで構成したモータ付き減
   速機において、前記減速機の入力軸の軸方向両端部を該
   減速機の固定部によってそれぞれ回転可能に支持すると
   ともに、駆動モータの回転軸を前記減速機の入力軸の駆
   動モータに近接する端部に結合したことを特徴とするモ
   ータ付き減速機。
2. 【請求項２】前記駆動モータの回転軸を略円板状とする
   とともに、該回転軸の半径方向内端に減速機の入力軸を
   結合した請求項１記載のモータ付き減速機。