JP2001304348A - 動力伝達装置、ギヤドモータ及び該ギヤドモータを用いた生ごみ処理機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力伝達装置において、コンパクト、静粛
性、高減速比等を合理的な構成で両立する。 【解決手段】 入力軸５０に入力される回転動力を、少
なくとも入力軸５０に設けられるハイポイドギヤセット
６０を介して出力軸５８に伝達する直交歯車減速機４８
を備える動力伝達装置４４において、直交歯車減速機４
８よりも前段側に、太陽ローラ６４、太陽ローラ６４に
転接する遊星ローラ６６、太陽ローラ６４と同軸に配置
されて遊星ローラ６４が自身の内周に転接するリングロ
ーラ６８、遊星ローラ６６の公転運動を取り出して直交
歯車減速機４８の入力軸５０に伝達するキャリア７０を
有する単純遊星摩擦伝達構造の摩擦減速機４９を配設
し、更に、ハイポイドギヤセット６０から軸方向反力を
受ける入力軸５０と、キャリア７０とを、この反力のキ
ャリア７０への伝達を遮断可能な状態で連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力軸に入力され
る回転動力を、少なくとも該入力軸に設けられるハイポ
イドギヤセットを介して出力軸に伝達する直交歯車減速
機を備える動力伝達装置、該動力伝達装置を利用したギ
ヤドモータ、及び該ギヤドモータを用いた生ごみ処理機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−２９１０３２号公報及び特開
平１０−５７２９号公報には、一般家庭等から排出され
る生ごみを、発酵促進剤の働きを利用して発酵させるこ
とで分解処理する生ごみ処理機が共に開示されている。

【０００３】これらの生ごみ処理機は、一般的に、生ご
みと発酵促進剤（有機物分解菌、水等）を受容可能な発
酵槽と、この発酵槽内に設けられ、外周面に半径方向外
側に向かって取付けた撹拌羽根によって前記生ごみ及び
発酵促進剤を撹拌可能な回転自在の撹拌シャフトと、こ
の撹拌シャフトを回転駆動するギヤドモータとを備え
る。

【０００４】この生ごみ処理機は、発酵槽内に、生ご
み、発酵促進剤、水等を投入し、所定の加熱や換気等を
行いながら前記撹拌羽根によって生ごみ等を撹拌し、こ
の生ごみの発酵を促進させて最終的に堆肥化するもので
ある。

【０００５】特開平７−２９１０３２号公報にて開示さ
れる生ごみ処理機の駆動機構は、発酵槽の外周面に固定
されたモータの回転力を、このモータのモータ軸に設け
られたピニオン、前記発酵槽の外周面に設けられた中間
ギヤ及び前記撹拌シャフトの軸端に固定されたギヤ等か
らなる減速ギヤ列によって伝達する。

【０００６】又、特開平１０−５７２９号公報にて示さ
れる生ごみ処理機の駆動機構は、発酵槽の外側に別途の
固定手段によってモータを設置し、このモータの回転動
力を、スプロケット及びチェーンを介して撹拌シャフト
に伝達する。

【０００７】しかしながら、上記の駆動機構は、減速ギ
ヤ列やチェーン等のために広い取付スペースが必要とな
る結果、生ごみ処理機の小型化が困難であった。又、チ
ェーンや減速ギヤ列が直接露出する構造であったため安
全上好ましいものではなく、これを回避するには別途カ
バーを取り付ける必要があり部品点数も増加した。

【０００８】これらの問題を解決するものとして、図７
に示される、特開平７−１３６６２０号公報に開示され
ている生ごみ処理機１が存在する。

【０００９】この生ごみ処理機１は駆動装置としてギヤ
ドモータ８を用いたものであり、その本体（被駆動装
置：ギヤドモータから見れば相手機械）として、前述し
た処理機と同様に、生ごみと発酵促進剤（図示省略）を
受容可能な発酵槽２と、前記発酵槽２内に配置される回
動自在のシャフト部材であって、外周面に略放射状に設
けられる撹拌ばね４によって前記生ごみ及び発酵促進剤
を撹拌可能な撹拌シャフト６と、を備える。

【００１０】この撹拌シャフト６に同軸的に連結される
ギヤドモータ８は、図８及び図９に示されるように、モ
ータ１０と、該モータ１０のモータ軸１０Ａに連結され
て該モータ軸１０Ａの回転を第１及び第２中間軸１８、
２０を介して出力軸１６に伝達可能な動力伝達装置１２
（一部図示省略）と、を一体的に組み合わせた構成とさ
れている。

【００１１】前記動力伝達装置１２の歯車箱１４には、
このギヤドモータを相手機械に取り付けるためのボルト
孔３４が、前記出力軸１６と垂直な平面１４Ａにおける
仮想正方形１４Ｂの頂点位置において該歯車箱１４を貫
通して形成されている。又、前記モータ１０のモータ軸
１０Ａと出力軸１６とは平行になっており、その出力軸
１６の軸心は、前記仮想正方形１４Ｂの中心からずれた
状態で配置されている。

【００１２】一方、前記発酵槽２には、前記ボルト孔３
４に対応するボルト孔２Ｂと、前記出力軸１６と同位置
にて前記撹拌シャフト６が貫通可能な撹拌シャフト貫通
孔２Ａとが形成されている。

【００１３】前記動力伝達装置１２は、図９に示される
ように、前記出力軸１６と平行になるように前記第１中
間軸１８及び第２中間軸２０を備える３段減速構造であ
り、更に、前記モータ軸１０Ａに一体的に形成されるヘ
リカルピニオン２２と、前記第１中間軸１８に固定され
て前記ヘリカルピニオン２２と噛合可能な第１ヘリカル
ギヤ２４と、前記第１中間軸に固定された第１ピニオン
２６と、前記第２中間軸２０に固定され前記第１ピニオ
ン２６と噛合可能な第２ギヤ２８と、前記第２中間軸２
０に固定される第２ピニオン３０と、前記出力軸１６に
固定されて前記第２ピニオン３０と噛合可能な出力軸ギ
ヤ３２と、を備え、可能な限りコンパクトになるように
構成されている。なお、図９では３段変速構造を示した
が、一般的には、２段から６段減速構造のものが知られ
ている。

【００１４】前記ギヤドモータ８は、上記のような構成
とされていることから以下のようなメリットがある。

【００１５】１）歯車箱１４における出力軸１６が突出
する前記平面１４Ａ（取付面）において、このギヤドモ
ータ８を本体（相手機械）に直接且つ簡易に固定するこ
とが可能となる。

【００１６】２）ギヤドモータ８において、動力伝達装
置１２が前記歯車箱１４によって覆われているので、前
記特開平７−２９１０３２号、特開平１０−５７２９号
公報にて開示されたもの（露出構造であるもの）と比較
して、安全面に優れる。

【００１７】以上ように、このギヤドモータ８は優れた
特徴を有していることから、現在では生ごみ処理機以外
の分野でも広く用いられるようになっている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ギ
ヤドモータ８は出力軸１６とモータ軸１０Ａが同方向に
配置されることから、図７に示したように、ギヤドモー
タ８を含めた撹拌シャフト６の軸方向寸法が大きくなる
という問題があった。従って、発酵槽２の大きさに比べ
生ごみ処理機１全体が大きくなってしまい、家庭用生ご
み処理機等における省スペース化の要請に反するもので
あった。

【００１９】又、取付面（平面１４Ａ）から片持ち状態
でギヤドモータ全体が大きく突出するため、（使用者が
加重をかけたときなどに）取付部に過負荷が生じ易く、
その分取付部の剛性を高めたり、発酵槽2自体の剛性を
高めたりする必要があった。

【００２０】このような状況は生ごみ処理機の分野だけ
にとどまらず、結果として多くの産業分野において、こ
のギヤドモータ８を含む回転機械が大型化してしまい、
製造コスト等の増大を招いていた。

【００２１】ところで、上記のギヤドモータ８以外に
も、図１０に示されるように、モーター軸と出力軸とを
直交させるようにしたギヤドモータ３６が存在する。こ
のギヤドモータ３６はモータ１０と直交歯車減速機２９
とを備えており、モータ軸１０Ａの回転を直交歯車減速
機２９によって減速・方向変換して出力するものであ
る。

【００２２】この直交歯車減速機２８は、該モータ軸１
０Ａと直角に配置される第１、第２中間軸１８、２０及
び出力軸１６を備えており、具体的にモータ軸１０Ａ
は、モータ１０のケーシング１１の内部に配置される２
つの軸受１３Ａ、１３Ｂによって回転自在に支持され、
その先端にはハイポイドピニオン１５が形成されてい
る。第１中間軸１８には、同軸状にハイポイドギヤ１７
が設けられており、ハイポイドピニオン１５と噛合して
いる。このハイポイドギヤ１７及びハイポイドピニオン
１５によってハイポイドギヤセット１９が構成される。

【００２３】第１中間軸１８には、更に第１ピニオン２
１が配置され、第２中間軸２０に配置される第１ギヤ２
３と噛合する。第２中間軸２０には、更に第２ピニオン
２５が配置され、出力軸１６に配置される第２ギヤ２７
と噛合する。なお、これらの歯車及びハイポイドギヤセ
ット１９等は歯車箱１４に収容される。

【００２４】この種のギヤドモータ３６を駆動装置とし
て採用すれば、装置全体の軸線方向寸法を大幅に短縮す
ることが出来ると考えられる。

【００２５】しかしながら近年の生ごみ処理機等の分野
においては、装置全体を小型化することに加えて、生ご
みの処理容量等を更に増大したいという要請があり、こ
れに伴って、撹拌シャフト６によって大量の生ごみ等を
十分に撹拌するためにもギヤドモータ３６に相当の駆動
トルクが要求されている。この要求に対して、上記のギ
ヤドモータ３６は必ずしも満足できるものではない。

【００２６】というのも、このままの構成で更なる減速
比の増大（つまり、トルクの増大）を図ろうとすると、
各歯車が大型化してギヤドモータ３６が再び大型化して
しまい、モータ軸１０Ａと出力軸１６を直交させて小型
化を図ろうとしたメリットがかなり失われてしまう。
又、第３、第４中間軸等を追加して歯車減速段数を増や
すことにより減速比を増大しようとすると、各歯車から
発生する騒音もそれに伴って増大し、家庭用の生ごみ処
理機等に用いることが事実上不可能となる。

【００２７】更に、このハイポイドギヤセット１９によ
って減速する構造は、そのモータ軸１０Ａ（直交歯車減
速機２９にとっては入力軸）に軸線方向（スラスト方向
Ｓ）と径方向（ラジアル方向Ｒ）の双方の力が作用する
という特徴を有している。従って、高速回転するモータ
軸１０Ａを支持する各軸受１３Ａ、１３Ｂの負担が大き
くなり、特に長時間の連続運転が必要となる生ごみ処理
機等の分野では、その軸受１３Ａ、１３Ｂの寿命の低下
は大きな問題となる。

【００２８】また、「回転機械」に作業員が必要となる
分野では、作業員がその回転部分に巻き込まれることを
防止するために、回転機械自体の安全性を考慮しなけれ
ばならない。勿論、各種センサによってその安全性を確
保するように講じられていることが多く、例えば生ごみ
処理機では、上蓋等の開閉状態をセンサで検出し、この
上蓋を作業者が開けた場合には、それと同時に自動的に
ギヤドモータの回転が停止するように制御されている。

【００２９】しかし、このような電気的センサによって
状況を検知し、その信号に基づいて電気的にモータを停
止制御するような安全対策のみでは、そもそもセンサや
制御装置等が故障した場合に、使用者の安全が十分に確
保されない可能性もある。

【００３０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、装置全体の大型化を抑制しながらも高い減速
比、静粛性、長寿命化を達成することができ、更に使用
者の安全面にも考慮した動力伝達装置を得ることを目的
とする。又他の目的は、この動力伝達装置を用いてギヤ
ドモータを構成し、更には該ギヤドモータを生ごみ処理
装置に適用することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、入力軸に
入力される回転動力を少なくとも該入力軸に設けられる
ハイポイドギヤセットを介して出力軸に伝達する直交歯
車減速機を備える動力伝達装置において、直交歯車減速
機よりも前段側に、回転動力が入力される太陽ローラ、
該太陽ローラの周囲に配置されて該太陽ローラに転接す
る遊星ローラ、前記太陽ローラと同軸状に配置されて前
記遊星ローラが自身の内周に転接するリングローラ、前
記遊星ローラの公転運動を取り出して前記直交歯車減速
機の前記入力軸に伝達するキャリアを有する単純遊星摩
擦伝達構造の摩擦減速機を配設し、ハイポイドギヤセッ
トから軸方向反力を受ける前記入力軸と、前記キャリア
とを、該軸方向反力の該キャリアへの伝達を遮断可能な
状態で連結したことにより上記目的を達成するものであ
る。

【００３２】本発明者は、動力伝達装置において減速比
の増大を図るため、単純遊星構造の摩擦減速機を直交歯
車減速機より前段側に配置する構成を採用した。

【００３３】摩擦減速機（トラクション減速機の概念を
含む）は、動力発生源（例えばモータ）の動力を、同軸
性を維持した状態で高い減速比でもって直交歯車減速機
に出力することが出来る。従って、動力伝達装置のコン
パクトな状態を維持したまま高減速比を得ることができ
る。更に、ハイポイドギヤセットは極めて静かに動力を
伝達出来るという特徴を有しているが、上記の摩擦減速
機は「ハイポイドギヤセットよりも更に静粛な」動力伝
達が可能であるので、その特徴を損なうことなく高減速
比を得ることが出来る。つまり、ハイポイドギヤセット
と単純遊星構造の摩擦減速機の組み合わせによれば、静
粛性、コンパクト性及び高減速比を合理的に達成可能に
なる。

【００３４】ところで、上記摩擦減速機は、太陽ローラ
やキャリア等に回転軸線方向の荷重がかかると、動力伝
達特性が変化したり、耐久性が悪化したりするという側
面を有している。しかし本発明によれば、入力軸が受け
る軸線方向の力を遮断しているので、そのような問題の
発生が抑制されている。特にこれは、ハイポイドギヤセ
ットを有する動力伝達装置がそもそも有していた課題で
ある「動力発生源（例えばモータ軸）側に、入力軸のス
ラスト力が伝達するのを防止したい」との要求を満足す
る為の構造を、あえて摩擦減速機と直交歯車減速機との
間に介在させて、両者の問題点をまとめて解決しようと
するものである。

【００３５】従って、軸方向反力のキャリアへの伝達を
遮断するようにすれば、摩擦減速機の安定した動力伝達
特性と、動力発生源側へのスラスト力の伝達防止を両立
した上で、更に上記の高減速比等を達成できるようにな
る。

【００３６】更に、各摩擦ローラ間の接触面に作用する
摩擦力（あるいはトラクションフォース）を利用して回
転動力を伝達する単純遊星摩擦伝達構造は、自身の許容
伝達能力を超えると「滑りが増大する」という特徴を有
している。従って、相手機械側の回転部分が何らかの原
因で突然固定（ロック）され、動力伝達装置側に突然大
きな反力モーメントが作用した場合でも、この滑りによ
って吸収することが出来る。その結果、動力発生源や直
交歯車減速機等の損傷を極力防ぐことが出来る。このこ
とは、相手機械側の回転部分に作業員等が巻き込まれた
場合でも、摩擦減速機が上記「滑り」によってトルクリ
ミッタ的な機能を果たすことになり、センサや制御装置
の有無に拘わらずある程度の安全性を確保することが出
来る。

【００３７】又勿論、この動力伝達装置によれば、自身
の長手方向を相手機械側に沿うようにして連結できるの
で、相手機械を含めて装置全体を小型化することが可能
になる。

【００３８】軸方向反力を確実に遮断する為には、例え
ば、上記第１発明において、キャリアと入力軸を、相対
的な軸方向の摺動を許容可能な連結構造によって連結す
るようにすればよい。

【００３９】このようにすれば、軸方向反力を受けた結
果、入力軸が軸方向に移動したとしても、この入力軸と
キャリアとが相対的に摺動できるので、その力がキャリ
アに直接伝達されることが防止される。摩擦減速機は安
定した伝達特性を発揮できるとともに、動力発生源側に
該軸方向反力が伝達しないので、連結される動力発生源
の軸受等の負担が軽減されて長寿命化が達成される。

【００４０】なお、相対的な軸方向の摺動を許容可能な
連結構造としては、例えば、キャリアと入力軸をスプラ
イン構造によって連結することが好ましい。

【００４１】また、このスプライン構造は、一般的に、
キャリアと入力軸の半径方向のずれをも（一定の範囲内
であれば）許容できるという特性を有している。従っ
て、入力軸がハイポイドギヤセットから径方向の反力
（ラジアル力）を受けることで、径方向のずれ（撓み）
等が生じたとしても一定の範囲内であればそれがキャリ
アに伝達されないので、摩擦減速機の長寿命化が図られ
る。

【００４２】ところで、このラジアル力に対する影響を
抑制するためには、上記第１発明等において、直交歯車
減速機と摩擦減速機の間に筒状の延長ケーシングを配設
して、該延長ケーシングを介して直交歯車減速機と摩擦
減速機とを連結すると共に、延長ケーシングの内周面に
配設される少なくとも２つの軸受によって、入力軸を回
転自在に保持するようにすればよい。

【００４３】このようにすれば、入力軸が（少なくとも
２つの軸受で）いわゆる両持ち状態で支持されるので、
これらの軸受によってハイポイドギヤセットから受ける
ラジアル力に抗する（反力を付与する）ことが出来る。
従って、入力軸が円滑に回転できると共に、該ラジアル
力がキャリアに伝達されることを防止できる。

【００４４】なお、軸受の負担を軽減するためには、延
長ケーシングを軸方向に（入力軸方向に）長くすると共
に入力軸もそれに合わせて長くし、更にこの入力軸を支
持する上記複数の軸受の間隔を広くすることが好まし
い。ハイポイドギヤセット側の軸受を支点にして、他の
（キャリア側の）軸受でその径方向の力を受けることに
なるので、軸受の配置間隔が広いと上記他の（キャリア
側の）軸受の加重負担が軽減するからである。

【００４５】なお、延長ケーシングを採用する場合に
は、入力軸の外周面と延長ケーシングの内周面との隙間
で且つ前記少なくとも２つの軸受の間に、リング状のオ
イルシールを配設し、オイルシールによって直交減速機
内及び摩擦減速機内の各潤滑剤の混合を防止することが
好ましい。

【００４６】一般的に、歯車伝達構造（ハイポイドギヤ
セット）に利用される潤滑剤は、その歯面の滑り抵抗を
低減させること、即ち摩擦抵抗を低減させることが目的
であり、又、摩擦伝達構造に利用される潤滑剤（トラク
ション油ともいう）は、各摩擦ローラの接触面の摩擦抵
抗を増大させて、高い伝達性能を確保することを目的と
している。従って、それぞれに異なる種類（性質）の潤
滑剤が採用されることが多く、このような場合にも、複
数の軸受の間のスペースを有効利用してオイルシールが
配置されるので、各潤滑剤が混ざり合うことが防止さ
れ、長時間に渡って潤滑剤を交換しないで済む。

【００４７】又、上記延長ケーシングは、剛性の観点か
らは、直交歯車減速機又は摩擦減速機のケーシングに一
体的（分割不能）に形成されることが好ましいが、その
一方で、この延長ケーシングをこれらの減速機から取外
し可能、即ち独立して構成することも好ましい。

【００４８】このように延長ケーシングを各歯車箱と独
立して介在させると、１つの直交歯車減速機に対して、
複数種類の摩擦減速機を連結することが出来る。これ
は、延長ケーシングだけを交換すれば、互いの連結面の
構造を考慮することなく、独立して摩擦減速機を他の大
きさのもの等に変更できるからである。全く同様に、１
つの摩擦減速機に対して複数種類の直交歯車減速機を連
結することも可能であり、その結果、多様なバリエーシ
ョンを有する動力伝達装置のシリーズを容易に構築する
ことが出来るようになる。

【００４９】以上に示した動力伝達装置は、モータと組
み合わせてギヤドモータとして使用することができる。
その場合の直交歯車減速機の構成として具体的には、入
力軸に同軸に配置されるハイポイドピニオンと、入力軸
に対して垂直となる第１中間軸に同軸に配置されて前記
ハイポイドピニオンと噛合するハイポイドギヤと、第１
中間軸に同軸に配置される第１ピニオンと、第１中間軸
と自身の回転軸とが平行となるように配置されて前記第
１ピニオンと噛合する第１ギヤと、を備えて少なくとも
２段減速構造にすればよい（本第２発明）。

【００５０】このようなギヤドモータは、既に示したよ
うに、高い減速比、静粛性、長寿命化が図られているこ
とから、例えば生ごみ処理機の駆動装置として用いるこ
とが好ましい。具体的には、生ごみ及び発酵促進剤を受
容可能な発酵槽と、発酵槽内に回転自在に配置され、自
身が有する撹拌羽を回転させて前記生ごみ及び発酵促進
剤を撹拌可能な撹拌シャフトと、撹拌シャフトに連結さ
れて該撹拌シャフトを駆動する上記のギヤドモータと、
を備えるようにすればよい（本第３発明）。

【００５１】このようにすると、撹拌シャフトが回転し
ている最中に、例えば使用者が誤って手を挿入して該撹
拌シャフトと接触した場合でも、その過負荷に対して摩
擦減速機が滑るので、使用者の安全をその範囲内で確保
することが出来るようになる。

【００５２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態の例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００５３】図１に、第１実施形態に係るギヤドモータ
４０を示す。このギヤドモータ４０は、モータ４２と、
このモータ４２の回転動力が入力される動力伝達装置４
４とが一体的に組み合わされて構成される。なお、モー
タ４２のモータ軸４２Ａは、モータケーシング４６内に
配置される２つの軸受４６Ａ、４６Ｂによって回転自在
に支持されている。

【００５４】動力伝達装置４４は、直交歯車減速機４８
と、この直交歯車減速機４８よりも前段側に配置される
摩擦減速機４９と、を備える。直交歯車減速機は４８
は、入力軸５０と、この入力軸５０に連結されるハイポ
イドピニオン５１と、入力軸５０に対して垂直となる第
１中間軸５２に同軸に配置されてハイポイドピニオン５
１と噛合するハイポイドギヤ５３と、第１中間軸５２に
同軸に配置される第１ピニオン５４と、第１中間軸５２
と平行となる第２中間軸５５に同軸に配置されて第１ピ
ニオン５４と噛合する第１ギヤ５６と、第２中間軸５５
に同軸に配置される第２ピニオン５７と、第１中間軸５
２と平行となる出力軸５８に同軸に配置されて第２ピニ
オン５７と噛合する第２ギヤ５９と、を備える。

【００５５】つまり、ハイポイドピニオン５１及びハイ
ポイドギヤ５３によって（１段目の）ハイポイドギヤセ
ット６０が構成され、第１ピニオン５４及び第１ギヤ５
６によって（２段目の）第１ギヤセット６１が構成さ
れ、第２ピニオン５７及び第２ギヤ５９によって（３段
目の）第２ギヤセット６２が構成されるようになってい
る。なお、これらのハイポイドギヤセット６０等は、歯
車箱６３に収容されており、又、出力軸５８は、自身の
両端から動力を取り出すことが可能なホロータイプにな
っている（勿論、中実タイプにする事も可能である）。

【００５６】この直交歯車減速機４８より前段側に配置
される上記摩擦減速機４９は、図２及び３に拡大して示
されるように、モータ４２のモータ軸４２Ａと同軸状に
連結され、この回転動力が入力される太陽ローラ６４
と、太陽ローラ６４の周囲に配置されて太陽ローラ６４
に転接する３つの遊星ローラ６６と、太陽ローラ６４と
同軸に配置されて遊星ローラ６６が自身の内周に転接す
るリングローラ６８と、遊星ローラ６６の公転運動を取
り出して直交歯車減速機４８の入力軸５０に伝達するキ
ャリア７０と、を備える単純遊星摩擦伝達構造となって
いる。

【００５７】リングローラ６８には、複数の軸方向のボ
ルト孔６８Ａが周方向に所定間隔で形成されており、こ
のボルト孔６８Ａを貫通するボルトによって、ケーシン
グ７２の内部に固定されている。又、各遊星ローラ６６
の中心には、軸方向のピン孔６６Ａが形成されており、
そこに、キャリア７０に設けられるキャリアピン７０Ａ
がピンローラ７０Ｂを介して挿入されている。キャリア
７０は、このキャリアピン７０Ａを介して遊星ローラ６
６の（太陽ローラ６４周りの）公転成分を取り出すよう
になっている。

【００５８】直交歯車減速機４８と摩擦減速機４４の間
には、自身の両端に入側及び出側フランジ７４Ａ、７４
Ｂを有する円筒状の延長ケーシング７４が介在・配置さ
れる。この入側フランジ７４Ａには、摩擦減速機４９の
ケーシング７２が連結され、出側フランジ７４Ｂには、
歯車箱６３が連結されている。即ち、この延長ケーシン
グ７４によって直交歯車減速機４８と摩擦減速機４９と
が連結されるようになっている。具体的に図４に示され
るように、各フランジ７４Ａ、７４Ｂには複数のボルト
孔が形成されており、これを貫通する複数のボルト７３
によって相手側に連結されることになるが、入側フラン
ジ７４Ａと出側フランジ７４Ｂとではそのボルト孔の配
置がずれており、連結する際にお互いのフランジが邪魔
にならないように配慮されている。

【００５９】入力軸５０の軸方向ほぼ中間位置には大径
部５０Ａが形成されており、更にこの大径部５０Ａの一
方の端縁には更に大径となるつば部５０Ｂが形成され
る。つば部５０Ｂ及び大径部５０Ａを軸方向に挟持する
ようにして、この入力軸５０には２つの軸受９１、９２
が設けられている。これらの軸受９１、９２は上記延長
ケーシング７４の内周面に設置されるので、結果とし
て、これらの軸受９１、９２によって、入力軸５０が回
転自在に保持される。なお、この実施形態においては、
入力軸５０が２つの軸受によって保持される場合を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上
の軸受によって入力軸５０を保持しても構わない。又、
上記つば部５０Ｂは、後述するオイルシール９４の軸方
向の移動を規制する役目も果たしている。

【００６０】更に、入力軸５０の（大径部５０Ａの）外
周面と延長ケーシング７４の内周面との隙間であって２
つの軸受９１、９２の間には、リング状のオイルシール
９４が配設されており、このオイルシール９４によって
直交減速機４８内及び摩擦減速機４９内の各潤滑剤が混
合しないようになっている。直交歯車減速機４８側に利
用される潤滑剤は、各歯車の歯面の摩擦抵抗を低減させ
る目的で用いられており、一方、摩擦減速機４９に利用
される潤滑剤は、各摩擦ローラの接触面の摩擦抵抗を増
大させて、高い伝達性能を確保することを目的で用いら
れており、その結果、それぞれに異なる種類（性質）の
潤滑剤が採用されている（場合によっては同種の潤滑剤
を用いることも可能）。なお、本実施形態に限っては、
直交歯車減速機４８側にはナフテン系の鉱油が用いら
れ、又、摩擦減速機４９側にはパラフィン系の合成油が
用いられている。

【００６１】上記の（摩擦減速機４９側の）軸受９２に
おける同摩擦減速機４９側の端面は、延長ケーシング７
４に固定されているリングプレート９４と係合してお
り、反対側の端面は入力軸５０の大径部５０Ａと係合し
ている。従って、入力軸５０がハイポイドギヤセット６
０から軸方向反力Ｓを受けた場合であっても、この力を
軸受９２を介してリングプレート９４が受ける（反力を
付与する）構造になっている。つまり、軸方向反力Ｓの
大部分がリングプレート９４で遮断され、キャリア７０
側に伝達しないようになっている。なお、このように軸
受９２を介して入力軸５０の軸方向反力Ｓを受ける場合
の他にも、ケーシング側に段部を形成して、これを直接
大径部５０Ａに係合させることも可能である。

【００６２】入力軸５０における摩擦減速機４９側端部
には、外スプライン５０Ｃが形成されており、キャリア
７０に形成される内スプライン孔７０Ｃと係合してい
る。つまり、構造上、キャリア７０と入力軸５０とが相
対的に軸方向の摺動する事が出来る。その結果、入力軸
５０が上記軸方向反力Ｓを受けて（軸受９２が許容する
分だけ）摩擦減速機４９方向に移動したとしても、揺動
によって吸収し、その軸方向反力Ｓがキャリア７０に直
接伝達しないようになっている。

【００６３】以上の構造から、ハイポイドギヤセット６
０から受ける軸方向反力は主にリングプレート９４によ
って受け止められ、更に、その受け止める際に、軸受９
２の構造から生じてしまう入力軸５０の軸方向の微小移
動を、上記スプライン構造で吸収するようになってい
る。なお、入力軸５０とキャリア７０とはスプライン構
造によって連結する以外にも、軸方向の摺動が可能な専
用のカップリング等によって連結する事も可能であり、
又遊嵌状態のキー等を用いたキー結合でも構わない。

【００６４】以上に示したギヤドモータ４０における動
力伝達装置４４では、直交歯車減速機４８と摩擦減速機
４９が組み合わされているので、減速比の増大が図られ
ている。その一方で、摩擦減速機４９は自身を極めてコ
ンパクトに構成することが出切ると共に、モータ４２の
動力を同軸性を維持した状態で直交歯車減速機に出力す
ることが出来る。その結果、動力伝達装置４４全体を大
きくすることなく高減速比を得ることができる。

【００６５】更に、ハイポイドギヤセット６０は極めて
静かに動力を伝達出来るという特徴を有しているが、上
記の摩擦減速機５９は各ローラの接触面の摩擦によって
動力を伝達するので、ハイポイドギヤセット６０と比較
して「より静粛な」運転が可能である。従って、ハイポ
イドギヤセット６０の特徴を損なうことなく高減速比を
得ることが出来る。つまり、直交歯車減速機４８と摩擦
減速機４９の組み合わせによれば、静粛性、コンパクト
性及び高減速比を合理的に達成可能になる。

【００６６】又、この動力伝達装置４４では、入力軸５
０が受ける軸線方向反力Ｓを遮断して、キャリア７０側
に伝達しないようにしているので、単純遊星摩擦伝達構
造の動力伝達特性が変化したり、耐久性が悪化したりす
ることが防止されている。又それと同時に、軸方向反力
Ｓがモータ４２側に伝達されることが防止されるので、
モータ軸４６を支持する軸受４６Ｂの負担が軽減されて
寿命が延びる。

【００６７】特に入力軸５０とキャリア７０とがスプラ
イン構造によって連結されているので、仮に入力軸５０
が軸方向に移動したとしても、それが直接キャリア７０
に伝達されることはない。従って、単純遊星摩擦伝達構
造の動力伝達特性を一定に維持することが出来る。又、
このスプライン構造は、一般的に、キャリア７０と入力
軸５０の径方向のずれを（一定の範囲内であれば）許容
できるので、入力軸５０がハイポイドギヤセット６０か
ら径方向の反力Ｒ（ラジアル力）を受けることで、径方
向のずれ（撓み）等が生じたとしても、一定の範囲内で
あればそれがキャリア７０に伝達されないので、摩擦減
速機５０の長寿命化が図られる。

【００６８】更に、この入力軸５０は２つの軸受９１、
９２によって支持されているので、上記ラジアル力Ｒが
ハイポイドギヤセット６０側の軸受９１を支点にして、
他の（キャリア側の）軸受９２によって受け止められ
る。従って、キャリア７０側にラジアル力がほとんど伝
達されない。なお、この構造からも軸受９２の負担を軽
減させるには、２つの軸受９１、９２の配置間隔が広く
することが好ましい。

【００６９】又更に、延長ケーシング７４が介在・配置
されているので、動力伝達装置４４側における１つの直
交歯車減速機４８に対して、複数種類の摩擦減速機４９
を連結することが出来る。というのも、延長ケーシング
７４だけを交換すれば、互いの連結面の構造に制約され
ないで、独立して摩擦減速機４９を他の大きさのもの等
に変更できるからである。全く同様に、１つの摩擦減速
機４９に対して（延長ケーシング７４を交換すれば）複
数種類の直交歯車減速機４８を連結することも可能であ
り、その結果、例えば、伝達容量や減速比の面で多様な
バリエーションを有する動力伝達装置４４（或いはギヤ
ドモータ４０）のシリーズを容易に構築することが出来
るようになる。

【００７０】各摩擦ローラ（太陽ローラ６４、遊星ロー
ラ６６及びリングローラ６８）間の接触面に作用する摩
擦力を利用して回転動力を伝達する単純遊星摩擦伝達構
造は、自身の許容伝達能力を超えると「滑りが増大す
る」という特徴を有している。従って、このギヤドモー
タ４０が連結される相手機械側の回転部分が何らかの原
因で突然固定（ロック）され、動力伝達装置４４側に突
然大きな反力モーメントが作用した場合でも、この各ロ
ーラの接触面の滑りによって吸収することが出来る。そ
の結果、モータ５６やハイポイドギヤセット６０等の損
傷を極力防ぐことが出来る。なお、このことは、相手機
械側の回転部分に作業員等が巻き込まれた場合でも、摩
擦減速機４９が上記「滑り」によってトルクリミッタ的
な機能を果たすことにもなり、センサや制御装置の有無
に拘わらず（或いは故障した場合でも）ある程度の安全
性を確保することが出来る。又勿論、この動力伝達装置
４４によれば、モータ４２を含めて自身を相手機械側に
沿うようにして連結できるので、相手機械を含めて装置
全体を小型化にすることも可能になる。

【００７１】次に図５を参照して本発明の第２実施形態
に係る生ごみ処理機８０について説明する。

【００７２】この生ごみ処理機８０は、生ごみ及び発酵
促進剤を受容可能な発酵槽８２と、この発酵槽８２内に
回転自在に配置され、自身が有する撹拌羽８６によって
生ごみ及び発酵促進剤を撹拌可能な撹拌シャフト８４
と、この撹拌シャフト８４に連結されるギヤドモータ４
０と、を備える。なお、ギヤドモータ４０は、上記第１
実施形態で示したものと全く同一であるので、詳細な説
明は省略する。

【００７３】ギヤドモータ４０は、歯車箱６３によって
発酵漕８２の外周壁に（一体的に設けられる肉厚部８８
を介して）固定されている。又、特に図示はしないもの
の、出力軸５８の内部に撹拌シャフト８４が同軸的に挿
入され、平行キーを介して相互に回転方向に係合されて
いる。従って、出力軸５８と撹拌シャフト８４が一体と
なって回転する。

【００７４】生ごみ処理機８０によれば、減速比の大き
い、即ち出力トルクの大きいギヤドモータ４０が駆動装
置として採用さているので、従来と同等以上の生ごみ処
理能力を発揮しながら、装置全体の撹拌シャフト８４軸
方向寸法Ｌを小さく抑えることが可能となり、生ごみ処
理機８０の小型化が達成される。

【００７５】しかも、このギヤドモータ４０は、ハイポ
イドギヤセット６０と摩擦減速機４９との組み合わせに
より極めて静かに動力を伝達できるので、生ごみ処理機
８０を家屋内等に配置することも可能になる。

【００７６】次に、図６に示す第３実施形態に係る生ご
み処理機９１について説明する。

【００７７】この生ごみ処理機９０は、前記発酵漕８２
を２つ並べて備えた大容量タイプであり、２つの発酵漕
８２を同時に撹拌可能な１本の前記撹拌シャフト８４
が、これらの発酵漕８２間を架け渡すようにして配置さ
れている。撹拌シャフト８４のの中心（２つの発酵漕８
２の間）には、第１実施形態に係るギヤドモータ４０が
設置されている。即ち、撹拌シャフト８４が、出力軸５
８の内部を貫通するようにして配置されている。このよ
うにホロータイプの出力軸５８が採用できたのは、ギヤ
ドモータ４０において直交歯車減速機４８を採用したた
めである。

【００７８】従って、１つのギヤドモータ４０の回転動
力によって、２つの発酵漕８２にそれぞれ収容される生
ごみ等を同時に撹拌することが可能となり、減速比が高
められて出力トルクの増大が図られた本ギヤドモータ４
０の回転動力を有効に活用することができるようにな
る。

【００７９】又、軸方向に長い撹拌シャフト８４が、そ
の中間部において回動自在に支持されている構造である
ため、軸端部が支持される場合と比較して、撹拌シャフ
ト８４に作用するねじれを抑制することも可能となる。

【００８０】なお、上記各実施形態においては、直交歯
車減速機と摩擦減速機からなる動力伝達装置が、モータ
と連結されてギヤドモータとして機能する場合に限って
示したが、本発明はそれに限定されず、その他にもあら
ゆる場合に利用することが出来る。また、ギヤドモータ
として機能する場合であっても、それが生ごみ処理機に
用いられる場合に限定されない。

【００８１】

【発明の効果】本発明に係る動力伝達装置によれば、出
力軸方向の寸法は短縮しながらも高い減速比、静粛性、
長寿命化を達成することができ、更に使用者の安全面に
も配慮できる。又この動力伝達装置をギヤドモータに用
いても同様な効果を得ることが出来る。このギヤドモー
タを生ごみ処理機に適用すれば、装置全体をコンパクト
に維持しながら処理容量を増大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るギヤドモータを示
す断面図

【図２】同ギヤドモータの動力伝達装置を拡大して示す
断面図

【図３】図２における矢視III−III線に沿う展開断面図

【図４】同ギヤドモータの延長ケーシングを軸視した状
態を示す拡大図

【図５】本発明の第２実施形態に係る生ごみ処理機を模
式的に示す断面図

【図６】本発明の第３実施形態に係る生ごみ処理機を模
式的に示す断面図

【図７】従来の生ごみ処理機を模式的に示す断面図

【図８】同生ごみ処理機に用いられる従来のギヤドモー
タを示す斜視図

【図９】同ギヤドモータの変速機及び歯車箱を示す断面
図

【図１０】従来のギヤドモータの他の例を示す断面図

【符号の説明】

４０…ギヤドモータ ４２…モータ ４２Ａ…モータ軸 ４４…動力伝達装置 ４８…直交歯車減速機 ４９…摩擦減速機 ５０…入力軸 ５１…ハイポイドピニオン ５２…第１中間軸 ５３…ハイポイドギヤ ５４…第１ピニオン ５５…第２中間軸 ５６…第１ギヤ ５７…第２ピニオン ５８…出力軸 ５９…第２ギヤ ６０…ハイポイドギヤセット ６４…太陽ローラ ６６…遊星ローラ ６８…リングローラ ７０…キャリア ７４…延長ケーシング ８０、９０…生ごみ処理機 ８４…撹拌シャフト ８６…撹拌羽根 ８８…肉厚部 ９１、９２…軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J009 DA17 EA06 EA18 EA32 EB17 EC02 ED13 FA14 3J051 AA01 BA03 BB08 BC01 BD02 BE04 ED04 ED20 FA08 4D004 AA03 BA04 CA15 CA19 CB26 CB50 CC08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸に入力される回転動力を少なくとも
   該入力軸に設けられるハイポイドギヤセットを介して出
   力軸に伝達する直交歯車減速機を備える動力伝達装置に
   おいて、 前記直交歯車減速機よりも前段側に、 回転動力が入力される太陽ローラ、該太陽ローラの周囲
   に配置されて該太陽ローラに転接する遊星ローラ、前記
   太陽ローラと同軸状に配置されて前記遊星ローラが自身
   の内周に転接するリングローラ、前記遊星ローラの公転
   運動を取り出して前記直交歯車減速機の前記入力軸に伝
   達するキャリアを有する単純遊星摩擦伝達構造の摩擦減
   速機を配設し、 前記ハイポイドギヤセットから軸方向反力を受ける前記
   入力軸と、前記キャリアとを、該軸方向反力の該キャリ
   アへの伝達を遮断可能な状態で連結したことを特徴とす
   る動力伝達装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記キャリアと前記入力軸を、相対的な軸方向の摺動を
   許容可能な連結構造によって連結することで、前記軸方
   向反力の該キャリアへの伝達を遮断可能としたことを特
   徴とする動力伝達装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記キャリアと前記入力軸をスプライン構造によって連
   結することで、相対的な軸方向の摺動を許容可能とした
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３において、 前記直交歯車減速機と前記摩擦減速機の間に筒状の延長
   ケーシングを配設して、該延長ケーシングを介して該直
   交歯車減速機と該摩擦減速機とを連結すると共に、 該延長ケーシングの内周面に配設される少なくとも２つ
   の軸受によって、前記入力軸を回転自在に保持するよう
   にしたことを特徴とする動力伝達装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記入力軸の外周面と前記延長ケーシングの内周面との
   隙間で且つ前記少なくとも２つの軸受の間に、リング状
   のオイルシールを配設し、該オイルシールによって前記
   直交減速機内及び前記摩擦減速機内の各潤滑剤の混合を
   防止するようにしたことを特徴とする動力伝達装置。
6. 【請求項６】請求項４又は５において、 前記延長ケーシングが、前記直交歯車減速機及び前記摩
   擦減速機から取外し可能に構成されていることを特徴と
   する動力伝達装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の動力伝
   達装置に対して、更に、前記摩擦減速機の前記太陽ロー
   ラに回転動力を入力するモータを配設すると共に、 前記動力伝達装置における前記直交歯車減速機を、 前記入力軸に同軸に配置されるハイポイドピニオンと、
   該入力軸に対して垂直となる第１中間軸に同軸に配置さ
   れて前記ハイポイドピニオンと噛合するハイポイドギヤ
   と、前記第１中間軸に同軸に配置される第１ピニオン
   と、前記第１中間軸と自身の回転軸とが平行となるよう
   に配置されて前記第１ピニオンと噛合する第１ギヤと、
   を備えて少なくとも２段減速構造となるように構成した
   ことを特徴とするギヤドモータ。
8. 【請求項８】生ごみ及び発酵促進剤を受容可能な発酵槽
   と、 前記発酵槽内に回転自在に配置され、自身が有する撹拌
   羽を回転させて前記生ごみ及び発酵促進剤を撹拌可能な
   撹拌シャフトと、 前記撹拌シャフトに連結されて該撹拌シャフトを駆動す
   る請求項７に記載のギヤドモータと、 を備えることを特徴とする生ごみ処理機。