JP2002250414A - 巻掛け伝動装置及びこの巻掛け伝動装置を用いた駆動ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原動機の原動軸が巻掛け媒介節の張力によっ
て側面荷重を受けることがない巻掛け伝動装置を提供す
る。 【解決手段】 原動軸１を有する原動機２及び従動軸３
を有する駆動装置４にブラケット１１を結合する。この
ブラケット１１に原動軸１が連結される原動車６の内部
に突出する突出部１６を形成する。突出部１６と原動車
６との間に巻掛け媒介節の張力による荷重を負荷する軸
受２５を設ける。軸受２５は巻掛け媒介節８の幅方向の
略中心線Ｃ２上に配置される。巻掛け媒介節８の張力に
よる荷重を軸受２５が負荷するので、原動軸１には張力
による荷重が加わらない。したがって、原動機２の原動
軸１が側面荷重を受けることがなく、原動機２が機能不
全になることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動軸の回転を従
動軸に伝える巻掛け伝動装置、及びこの巻掛け伝動装置
を用いた駆動ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】原動軸の回転を従動軸に伝えるのに、両
軸に車を置いて、これにベルトやロープのような屈曲自
在な巻掛け媒介節を張り渡して動力を伝動する巻掛け伝
動装置が知られている。巻掛け媒介節としては、ベルト
やロープの他にＶベルト、タイミングベルト、チェーン
などが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】巻掛け媒介節としてベ
ルト、Ｖベルト、ロープを用いた場合、ベルトと車の摩
擦力によって伝動をするから、ベルトを車の周に押し付
けるためにベルトにある程度の最初張力を持たせなけれ
ばならない。

【０００４】また、巻掛け媒介節としてベルトの代わり
にタイミングベルト、チェーンを用いた伝動にあって
は、摩擦によって伝動する代わりに、タイミングプーリ
の歯がタイミングベルトの歯に引っ掛って伝動する。こ
のため、すべりを生じることなくを確実に回転を伝える
ことができる。このような伝動は、摩擦に頼っていない
から最初張力を必要としない。しかし、従動軸の回転角
を制御しようとする場合など、より確実に回転を伝えよ
うとすると、やはりタイミングベルトにある程度の張力
を持たせなければならない。

【０００５】このように、巻掛け伝動装置にあっては、
原理的に巻掛け媒介節に張力を持たせることが要求され
る。従来、巻掛け媒介節に張力を持たせるためには、原
動車を原動機ごとに移動し、原動車と従動車との間の距
離を大きくすることが行われていた。しかしながら、原
動車を原動機ごとに移動し、張力を調整する作業は困難
を伴い、張力の過剰や、張力の不足を招くおそれがあ
る。

【０００６】また、原動車には原動機の原動軸（出力
軸）が連結されているので、巻掛け媒介節の張力によっ
て原動機の原動軸（出力軸）が側面荷重を受ける。この
側面荷重により、原動軸の回転が阻害され、原動機が機
能不全になるおそれもある。

【０００７】そこで、本発明は、原動機の原動軸が巻掛
け媒介節の張力によって側面荷重を受けることがなく、
しかも巻掛け媒介節の張力を適正に調整することができ
る巻掛け伝動装置及びこの巻掛け伝動装置を用いた駆動
ユニットを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。

【０００９】本発明者は、原動軸を有する原動機及び従
動軸を有する駆動装置にブラケットを結合し、このブラ
ケットに原動車を回転運動可能に支持させ、原動機の原
動軸に巻掛け媒介節の張力による側面荷重が負荷しない
ようにした。

【００１０】すなわち、請求項１の発明は、原動軸
（１）から従動軸（３）に回転を伝える巻掛け伝動装置
（５）であって、原動軸（１）に連結可能な原動車
（６）と、従動軸（３）に連結可能な従動車（７）と、
前記原動車（６）及び前記従動車（７）に張り渡される
巻掛け媒介節（８）と、前記原動軸（１）を有する原動
機（２）、及び前記従動軸（３）を有する駆動装置
（４）に結合可能なブラケット（１１）と、を備え、前
記原動車（６）は、前記ブラケット（１１）によって回
転運動可能に支持されていることを特徴とする巻掛け伝
動装置により、上述した課題を解決した。

【００１１】原動車がブラケットに支持されているの
で、巻掛け媒介節の張力による荷重をブラケットが負荷
し、原動軸には張力による荷重が加わらない。したがっ
て、原動機の原動軸が側面荷重を受けることがなく、原
動機が機能不全になることもない。

【００１２】また、原動車がブラケットに支持されてい
るので、原動機の原動軸を原動車に連結する前であって
も、巻掛け媒介節の張力を調整することができる。した
がって、提供者側が工場等で巻掛け媒介節の張力を適正
に調整した後にユーザ側がどのような原動機でも自由に
取り付けることができる。さらに、上述のように軸受が
巻掛け媒介節の張力を受けるので、原動軸には張力によ
る側面荷重が加わらない。したがって、ユーザ側がどの
ような原動機でも容易に取り付けることができる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１に記載の巻掛
け伝動装置において、前記ブラケット（１１）は、前記
巻掛け媒介節（８）の張力を調整できるように前記駆動
装置（４）に対して相対的に移動可能であることを特徴
とする。

【００１４】この発明によれば、ブラケットを駆動装置
に対して相対的に移動することで、原動車と従動車との
間の距離が変化する。これにより、巻掛け媒介節の張力
を調整することができる。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の巻掛け伝動装置において、前記ブラケット（１１）に
設けられ、前記原動車（６）の内部に突出する突出部
（１６）と、前記原動車（６）と前記突出部（１６）と
の間に設けられ、回転運動する前記原動車（６）を支え
る軸受（２５）と、を備え、前記軸受（２５）の軸線方
向の中心線が、前記巻掛け媒介節（８）の幅方向の略中
心線上に配置されることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、軸受の軸線方向の中心
線が、前記巻掛け媒介節の幅方向の略中心線上に配置さ
れるので、軸受が巻掛け媒介節の張力による荷重を確実
に負荷する。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１ないし３いず
れかに記載の巻掛け伝動装置において、前記突出部（１
６）は、円筒形状に形成され、前記原動車（６）は、前
記巻掛け媒介節（８）に接触する外輪（６ａ）と、前記
外輪（６ａ）の内側に設けられ、前記外輪（６ａ）とそ
の中心線が一致する入力軸（６ｂ）とを有し、前記外輪
（６ａ）は、円筒形状の前記突出部（１６）の外側に配
置され、前記入力軸（６ｂ）は、円筒形状の前記突出部
（１６）の内側に配置され、前記入力軸（６ｂ）の外周
と前記突出部（１６）の内周との間に前記軸受（２５）
が配置されることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、原動車の内部に軸受及
び軸受を保持する突出部を収納することができ、設置ス
ペースを低減することができる。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１ないし４いず
れかに記載の巻掛け伝動装置において、前記原動車
（６）には、前記原動機（２）の原動軸（１）が接続可
能なたわみ継手（９）が接続されていることを特徴とす
る。

【００２０】この発明によれば、たわみ継手が２軸間の
偏心、偏角をある程度許容するので、より一層原動軸に
側面荷重がかかるのを防止することができる。また、ユ
ーザによる原動機の取付もより一層容易になる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項３ないし５いず
れかに記載の巻掛け伝動装置において、前記軸受（２
５）はラジアル軸受であることを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、軸受をラジアル軸受と
することで、巻掛け媒介節の張力を確実に負荷すること
ができる。

【００２３】また、請求項７の発明は、原動軸（１）を
有する原動機（２）と、従動軸（３）を有する駆動装置
（４）と、原動軸（１）から従動軸（３）に回転を伝え
る巻掛け伝動装置（５）と、を備える駆動ユニットであ
って、前記巻掛け伝動装置（５）は、原動軸（１）に連
結可能な原動車（６）と、従動軸（３）に連結可能な従
動車（７）と、前記原動車（６）及び前記従動車（７）
に張り渡される巻掛け媒介節（８）と、前記原動軸
（１）を有する原動機（２）、及び前記従動軸（３）を
有する駆動装置（４）に結合可能なブラケット（１１）
と、を有し、前記原動車（６）は、前記ブラケット（１
１）によって回転運動可能に支持されていることを特徴
とする駆動ユニットにより、上述した課題を解決した。

【００２４】さらに、請求項８の発明は、請求項７の駆
動ユニットにおいて、前記駆動装置は、軌道レール（３
１）と、この軌道レール（３１）に直線運動自在に案内
されるスライド部材（３２）と、このスライド部材（３
２）に設けられ、前記従動軸（３）に螺合するナット部
（３３）とを有し、前記ナット部（３３）及び前記従動
軸（３）によって送りねじが構成されることを特徴とす
る。

【００２５】駆動装置に送りねじを設けることによっ
て、従動軸の回転角から駆動装置のスライド部材を位置
決めすることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態における
巻掛け伝動装置を用いた駆動ユニットを示す。駆動ユニ
ットは、原動軸１（出力軸）を有する原動機としての電
動モータ２と、従動軸３を有する駆動装置４と、原動軸
１から従動軸３へ回転を伝える巻掛け伝動装置５とから
構成される。

【００２７】巻掛け伝動装置５は、原動軸１に連結され
る原動車６と、従動軸３に連結される従動車７と、原動
車６及び従動車７に張り渡される巻掛け媒介節８とを有
する。この実施形態では、巻掛け媒介節８にはタイミン
グベルトが用いられ、原動車６、従動車７にはタイミン
グプーリが用いられる。原動車６はたわみ継手９を介し
て原動軸１に連結可能にされ、従動車７は継手１０を介
して従動軸３に連結可能にされている。

【００２８】電動モータ２及び駆動装置４にはボルト結
合等の結合手段によってブラケット１１が結合される。
図２はブラケット１１を示す。ブラケット１１は矩形状
の基板１２に、原動軸用及び従動軸用の貫通孔１３，１
４を開けて概略構成される。基板１２はその周囲あるい
は中央部に基板１２自体を補強する補強部１５…を有す
る。また、この基板１２の原動軸用貫通孔１３の周囲に
は原動車６の内部に突出する円筒状の突出部１６が形成
される。この突出部１６の内周には後述する軸受の外輪
が装着できるように段差１７及びリング装着溝１８が形
成される。また、図中（Ａ）に示すように基板１２の原
動軸用貫通孔１３の周囲には、電動モータ２をブラケッ
ト１１に固定するための取付孔１９…が開けられ、従動
軸用貫通孔１４の周囲には、駆動装置４をブラケット１
１に固定するための取付孔２０…が開けられる。取付孔
２０…は長孔に形成され、これによりブラケット１１が
駆動装置４に対して相対的に移動可能となっている。

【００２９】図３は原動車６を示す。原動車６は、巻掛
け媒介節８に接触する外輪６ａと、この外輪６ａの内側
に設けられ、たわみ継手９が接続される入力軸６ｂとを
有する。入力軸６ｂと外輪６ａとはその中心線が一致す
る。外輪６ａの外周にはタイミンングベルトに噛み合う
歯が形成されている。入力軸６ｂには、後述する軸受の
内輪が装着できるように段差２２及びリング溝２３が形
成されている。

【００３０】図４は従動車７を示す。従動車７は略円筒
状をなし、その外周にはタイミングベルトに噛み合う歯
が形成されている。従動車７の内周には、従動車７を従
動軸３に連結するための継手１０が挿入される挿入孔２
４が開けられる。

【００３１】図１に示すように、原動車６とブラケット
１１の突出部との間にはラジアル軸受からなる軸受２５
が設けられる。この軸受２５が回転運動する原動車６の
入力軸６ｂを支える。軸受２５の軸線方向の中心線Ｃ１
は、巻掛け媒介節８の幅方向の中心線Ｃ２と一致してい
る。これにより、巻掛け媒介節８の張力による力Ｆを軸
受２５が負荷する。ここで、原動車６の外輪６ａは突出
部１６の外側に位置し、原動車６の入力軸６ｂは突出部
１６の内側に位置している。軸受２５は原動車６の入力
軸６ｂの外周と突出部１６の内周との間に配置されてい
る。そして入力軸６ｂに取付けた内側保持リング２６と
突出部１６に取付けた外側保持リング２７との間に軸受
２５が挟まれている。

【００３２】ブラケット１１には、モータアダプタ２８
及びモータアダプタフランジ２９を介して電動モータ２
が結合される。電動モータ２の原動軸１と原動車６の入
力軸６ｂは一直線上に位置し、互いにモータアダプタの
内部に設けられたたわみ継手９で連結される。

【００３３】またブラケット１１には、駆動装置４が結
合される。駆動装置４の従動軸３の中心線と従動車７の
中心線は一直線上に位置し、互いに継手１０を介して連
結されている。

【００３４】図５は駆動装置４を示す。駆動装置４は、
ブラケット１１に固定される軌道レール３１と、この軌
道レール３１に直線運動自在に案内されるスライド部材
３２と、このスライド部材３２に設けられ、従動軸３に
螺合するナット部３３を有する。従動軸３の外周にはね
じ溝が形成される。ナット部３３及び従動軸３が送りね
じを構成している。

【００３５】軌道レール３１は断面コ字形状で、その上
面には凹所３１ａを挟んで互いに対向するように平行に
延びる一対の突堤３４，３４が設けられる。突堤３４，
３４の内側面には、凹溝３５，３５が全長にわたって刻
設されており、各凹溝３５の上下角部に、２条のボール
転走溝３６，３６が形成されている。軌道レール３１の
長手方向の両端には、端部プレート３７，３７が設けら
れ、一方の端部プレート３７がブラケット１１に固定さ
れる。

【００３６】スライド部材３２は、ブロック本体３２ａ
と、ブロック本体３２ａの両端面に取付けられるエンド
プレート３２ｂとから構成されている。このスライド部
材３２は、軌道レール３１上面の凹所３１ａに挿入さ
れ、転動体としてのボール３８…を介して突堤３４，３
４間に挟み込まれるように支持される。

【００３７】ブロック本体３２ａの両側面には軌道レー
ル３１のボール転走溝３６に対向する負荷転走溝が刻設
されている。互いに対向するボール転走溝３６と各負荷
転走溝の間には複数のボール３８…が転がり運動可能に
介在されている。また、ブロック本体３２ａには、負荷
域を転がるボールを戻すためのボール逃げ孔３９，３９
が負荷転走溝に平行に形成されている。ブロック本体３
２ａの両側に設けられるエンドプレート３２ｂには、負
荷域のボール３８…を掬い上げ、再度負荷領域に循環さ
せるためのリターン通路が設けられている。

【００３８】ブロック本体３２ａの中央には、従動軸３
に螺合するナット部３３が設けられる。ナット部３３に
は、従動軸３に形成した螺旋状のボール転走溝に対応す
る螺旋状の負荷転走溝が形成される。この螺旋状のボー
ル転走溝と負荷転走溝との間にも複数の転動体としての
ボール４０…が転がり運動自在に介在されている。ナッ
ト部３３には、負荷域を転がり運動するボールを循環さ
せるリターンチューブ４１が設けられる。

【００３９】従動軸３は、その両端が端部プレート３
７，３７に支持され、軸受４２によって回転運動のみを
可能にされている。上述のように従動軸３の一端は、継
手１０を介して従動車７に連結される。

【００４０】上記駆動ユニットの動きについて説明す
る。電動モータ２の原動軸１を回転させると、原動軸１
にたわみ継手９を介して連結された原動車６が回転す
る。原動車６の回転は巻掛け媒介節８を介して従動車７
に伝えられる。従動車７が回転すると、送りねじによっ
てスライド部材３２が軌道レール３１に沿って直線運動
する。

【００４１】回転運動する原動車６は軸受２５に支持さ
れる。この軸受２５は巻掛け媒介節の幅方向の中心線上
に配置されている。このため、巻掛け媒介節８の張力に
よる荷重を軸受２５が受け、原動軸１には張力による荷
重が加わらない。したがって、電動モータ２の原動軸１
が張力に起因する側面荷重を受けることがなく、電動モ
ータ２の原動軸が円滑に回転する。

【００４２】次に巻掛け伝動装置５の張力の調整方法に
ついて説明する。まず、電動モータをブラケット１１に
取付ける前に、ブラケット１１に駆動装置４のみを取付
ける。次にブラケット１１を駆動装置４に対して相対的
に移動させる。駆動装置４には従動車７が連結されてい
るので、ブラケット１１を駆動装置４に対して相対的に
移動させることで、ブラケット１１に対して従動車７が
相対的に移動する。一方原動車６はブラケット１１に支
持されているので、その位置を変化しない。これによ
り、原動車６と従動車７の軸間距離が変化し、巻掛け媒
介節８の張力が調整される。

【００４３】原動車６はブラケット１１に支持されてい
るので、電動モータ２の原動軸１を原動車６に連結する
前にこのような張力の調整を行うことができる。したが
って、提供者側の工場等で張力を適正に調整した後に、
ユーザ側がどのような電動モータ２でも自由に取り付け
ることができる。また、軸受２５が巻掛け媒介節８の張
力を受けるので、電動モータ２の原動軸１には張力によ
るモーメント荷重が加わらない。したがって、ユーザ側
がどのような電動モータも容易に取り付けることができ
る。

【００４４】なお、上記実施形態においてはベルト伝動
装置について説明したが、その他チェーン伝動装置やロ
ープ伝動装置などにも本発明を応用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原動軸を有する原動機及び従動軸を有する駆動装置にブ
ラケットを結合し、このブラケットに原動車を回転運動
可能に支持させたので、巻掛け媒介節の張力による荷重
をブラケットが負荷し、原動軸には張力による荷重が加
わらない。したがって、原動機の原動軸が側面荷重を受
けることがなく、原動機が機能不全になることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の駆動ユニットを示す平面
図（一部断面を含む）。

【図２】ブラケットを示す図（図中（Ａ）は正面図を示
し、図中（Ｂ）は平面図を示し、図中（Ｃ）は図中
（Ａ）のII−II線断面図を示す）。

【図３】原動車を示す断面図。

【図４】従動車を示す図。

【図５】駆動装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１…原動軸 ２…原動機（電動モータ） ３…従動軸 ４…駆動装置 ５…巻掛け伝動装置 ６…原動車 ６ａ…外輪 ６ｂ…入力軸 ７…従動車 ８…巻掛け媒介節 ９…たわみ継手 １１…ブラケット １６…突出部 ３１…軌道レール ３２…スライド部材 ３３…ナット部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501198154 200 Ｅ．Ｃｏｍｍｅｒｃｅ Ｄｒｉｖｅ, Ｓｃｈａｕｍｂｕｒｇ，ＩＬ 60173，Ｕ ｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅ ｒｉｃａ (72)発明者 マイク ミシュラー アメリカ合衆国，60173 イリノイ州，シ ャウムバーグ，イー． コマース ドライ ヴ 200 テイエチケー アメリカ，イン コーポレイテッド ヘッド オフィス内 Ｆターム(参考） 3J049 AA03 BA01 BA07 BB19 BC06 CA10 3J062 AB12 AB22 AC07 BA40 CA22 CD04 CD22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動軸から従動軸に回転を伝える巻掛け
   伝動装置であって、 原動軸に連結可能な原動車と、 従動軸に連結可能な従動車と、 前記原動車及び前記従動車に張り渡される巻掛け媒介節
   と、 前記原動軸を有する原動機、及び前記従動軸を有する駆
   動装置に結合可能なブラケットと、を備え、 前記原動車は、前記ブラケットによって回転運動可能に
   支持されていることを特徴とする巻掛け伝動装置。
2. 【請求項２】 前記ブラケットは、前記巻掛け媒介節の
   張力を調整できるように前記駆動装置に対して相対的に
   移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の巻掛
   け伝動装置。
3. 【請求項３】 前記ブラケットに設けられ、前記原動車
   の内部に突出する突出部と、 前記原動車と前記突出部との間に設けられ、回転運動す
   る前記原動車を支える軸受と、を備え、 前記軸受の軸線方向の中心線が、前記巻掛け媒介節の幅
   方向の略中心線上に配置されることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の巻掛け伝動装置。
4. 【請求項４】 前記突出部は、円筒形状に形成され、 前記原動車は、前記巻掛け媒介節に接触する外輪と、前
   記外輪の内側に設けられ、前記外輪とその中心線が一致
   する入力軸とを有し、 前記外輪は、円筒形状の前記突出部の外側に配置され、 前記入力軸は、円筒形状の前記突出部の内側に配置さ
   れ、 前記入力軸の外周と前記突出部の内周との間に前記軸受
   が配置されることを特徴とする請求項３に記載の巻掛け
   伝動装置。
5. 【請求項５】 前記原動車には、前記原動機の前記原動
   軸が接続可能なたわみ継手が接続されていることを特徴
   とする請求項１ないし４いずれかに記載の巻掛け伝動装
   置。
6. 【請求項６】 前記軸受はラジアル軸受であることを特
   徴とする請求項３ないし５いずれかに記載の巻掛け伝動
   装置。
7. 【請求項７】 原動軸を有する原動機と、従動軸を有す
   る駆動装置と、原動軸から従動軸に回転を伝える巻掛け
   伝動装置と、を備える駆動ユニットであって、 前記巻掛け伝動装置は、原動軸に連結可能な原動車と、
   従動軸に連結可能な従動車と、前記原動車及び前記従動
   車に張り渡される巻掛け媒介節と、前記原動軸を有する
   原動機、及び前記従動軸を有する駆動装置に結合可能な
   ブラケットと、を有し、 前記原動車は、前記ブラケットによって回転運動可能に
   支持されていることを特徴とする駆動ユニット。
8. 【請求項８】 前記駆動装置は、軌道レールと、この軌
   道レールに直線運動自在に案内されるスライド部材と、
   このスライド部材に設けられ、前記従動軸に螺合するナ
   ット部とを有し、 前記ナット部及び前記従動軸によって送りねじが構成さ
   れることを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。