JP2002323093A - ウォーム減速機及びウォームギヤドモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相手機械への取付けの利便性を確保すると共
に、特にウォーム軸廻りの強度を確保し、一方、ケーシ
ングの寸法増大及び重量増大を回避する。 【解決手段】 ウォーム減速機Ｇ２は、入力軸３４の回
転を平行軸歯車機構によって減速する１段目減速部４０
と、該１段目減速部４０の出力をウォーム軸４８の回転
として受けると共に、ウォーム歯車機構によって更に減
速し、入力軸３４と直交する出力軸５４から出力する２
段目減速部４２とを備える。ウォーム軸４８は一対の軸
受８１、８２によって支持されている。相手機械に取り
付けるための取付孔８８〜９１は、ウォーム歯車機構の
出力軸５４の軸心Ｏ２から見て前記ウォーム軸４８を支
持している軸受８１、８２の外周側位置に出力軸５４と
平行に、且つ、ケーシング６０を貫通する態様で形成す
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、平行軸歯車機構に
よる平行軸歯車減速部とウォーム歯車機構によるウォー
ム歯車減速部とを備え、入力軸と出力軸とを直交させた
ウォーム減速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウォーム歯車機構は、コンパクトで大き
な減速比が得られ、騒音が小さい、セルフロッキング性
がある等の特徴を有するため、様々な分野で広く利用さ
れている。

【０００３】ウォーム歯車機構を用いた減速装置とし
て、例えば図４に示されるようなウォームギヤドモータ
ＧＭ１が従来知られている。このウォームギヤドモータ
ＧＭ１は、モータＭ１とウォーム減速機Ｇ１とを一体化
したものである。ウォーム減速機Ｇ１は、一体型のケー
シング１３内にヘリカルピニオン２及びヘリカルギヤ４
からなるヘリカルギヤセット（平行軸歯車機構）６と、
ウォーム８及びウォームギヤ（ウォームホイール）１０
からなるウォームギヤセット（ウォーム歯車機構）１２
とを備える。

【０００４】このウォームギヤドモータＧＭ１のよう
に、１段目減速部としてヘリカルギヤセット６、２段目
減速部としてウォームギヤセット１２を有するウォーム
減速機Ｇ１を備えた２段形のウォームギヤドモータは、
特に静音性の求められる分野において多く採用されてい
る。

【０００５】このウォームギヤドモータＧＭ１をチェー
ンコンベア等の相手機械（工場の支柱や土台等の構造物
の概念を含む）に取り付ける場合、図５に示されるよう
に、ウォーム減速機Ｇ１のケーシング１３に形成された
取付穴１４を用いて相手機械側から該取付穴１４にボル
ト（図示略）をねじ込むという手法が採られていた。

【０００６】この取付穴１４は、図５に示される例のよ
うに、出力軸１６の両端部に位置する一対の縦壁１７の
双方において、それぞれ非貫通穴（有底穴）として形成
されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相手機
械に取り付けるための取付穴１４が非貫通穴とされてい
ると、該ウォームギヤドモータＧＭ１を相手機械に取り
付けるときに、重量のあるウォームギヤドモータＧＭ１
を支えながら、相手機械側から突出されるボルトと該ウ
ォームギヤドモータＧＭ１側の取付穴１４とを探るよう
にして位置合わせしなければならず、困難を伴うことが
少なくなかった。

【０００８】又、取付けの剛性を確保するには、相手機
械側から挿入されるボルトの締代（取付穴１４のねじ穴
の深さ）を相応に長くとらなければならないため、どう
しても本来必要とするケーシング１３の厚みを少なくと
もこの取付穴１４の付近に関しては更に厚く形成する必
要があり、例えば図５の例では、符号Ｌで示した部分の
ような「取付孔以外の部分からの突出」が避けられない
ことも多く、その分ケーシング１３の寸法増大、あるい
は重量増大を招いていた。

【０００９】本発明は、このような従来の不具合を解消
するためになされたものであって、相手機械への取付け
が容易で、ケーシングの寸法増大及び重量増大を抑制す
ることができ、且つ、（それにも拘らず）特に強度が要
求されると共にブレのない安定した回転が必要とされる
ウォーム軸を支持する軸受付近の強度をより強固に確保
することのできるウォーム減速機、及びこれを用いたウ
ォームギヤドモータを提供することをその課題としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力軸の回転
を平行軸歯車機構によって減速する平行軸歯車減速部
と、該平行軸歯車減速部の出力をウォーム軸の回転とし
て受けると共に、ウォーム歯車機構によって更に減速
し、前記入力軸と直交する出力軸から出力するウォーム
歯車減速部とを備えたウォーム減速機において、前記ウ
ォーム軸を一対の軸受によってケーシングに回転自在に
支持すると共に、当該ウォーム減速機を相手機械に取り
付けるための取付孔を、前記ウォーム歯車機構の出力軸
の軸心から見て前記一対の軸受の外周側位置に、前記出
力軸と平行に、且つ、前記ケーシングを貫通する態様で
形成したことにより、上記課題を解決したものである。

【００１１】本発明においては、従来「非貫通」で形成
されていた相手機械に対する取付穴を、減速機のケーシ
ングを貫通する取付孔として形成するようにしたため、
相手機械に対する取付けの容易性及び堅牢性を確保でき
る。

【００１２】又、ねじの長さ（深さ）を確保するために
ケーシングに突出部を形成したりする必要もないため、
特に出力軸方向の寸法を短縮することができる。この出
力軸方向の寸法は、減速機（或いはギヤドモータ）をコ
ンベア等の相手機械に取付けた際の厚さ方向の寸法とな
るため、この寸法が短縮できるのは、相手機械を含めた
装置全体のコンパクト化に寄与する。

【００１３】更に、本発明では、この取付孔を、ウォー
ム歯車機構の出力軸の軸心から見てウォーム軸を支持し
ている一対の軸受の外周側位置に形成するようにしたた
め、該取付孔と平行軸歯車機構の（大径の）ギヤとの位
置的な干渉を避けることができ、且つ、この取付孔が
（安定回転の要求される）ウォーム軸を支持する軸受の
直ぐ外周側に位置することになるため、この部分を（相
手機械側の大質量を借りる形で）強度アップすることが
できる。

【００１４】なお、本発明において、例えば、前記ケー
シングを、前記平行軸歯車減速部が収容される第１ケー
シングと、前記ウォーム歯車減速部が収容される第２ケ
ーシングとに分割とすると共に、該第１ケーシングと第
２ケーシングとを、第１ケーシング側から第２ケーシン
グ側に捩込むボルトによって連結・分解可能とした場合
には、当該ウォーム減速機の主要部であるウォーム歯車
減速部を相手機械に取り付けた状態のまま、平行軸歯車
機構側の歯車交換（減速比変更）やメンテナンスが簡便
に行うことができるようになる。

【００１５】この効果は、本発明に係るウォーム減速機
と、モータとを一体化してウォームギヤドモータを形成
しているときに特に有効である。

【００１６】なお、本ウォーム減速機とモータとを一体
化してウォームギヤドモータを形成する場合は、モータ
軸と前記平行軸歯車機構の入力軸を兼用すると共に、該
モータ軸の先端に前記平行軸歯車機構のピニオンを形成
するようにすると、軸方向の寸法を短縮できると共に、
部品点数を削減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明が適用されたウォームギヤ
ドモータの断面図、図２は、図１の矢視II−II線に沿う
断面図、図３は同ウォームギヤドモータの外形図であ
る。

【００１９】このウォームギヤドモータＧＭ２は、モー
タＭ２と直交２段形のウォーム減速機Ｇ２とが一体化さ
れたものである。

【００２０】モータＭ２は、汎用モータである。モータ
Ｍ２のケーシング１８は、本体ケーシング２０、リヤカ
バー２２、及びフロントカバー２４によって主に構成さ
れ、リヤカバー２２の後方には更にファンカバー２６が
装着されている。

【００２１】モータＭ２のモータ軸２８は、リヤカバー
２２及びフロントカバー２４にそれぞれ組み込まれた一
対の軸受３０、３２によって両持ち支持されている。モ
ータ軸２８の先端部は軸受３２から片持ち状態で延在さ
れ、そのままウォーム減速機Ｇ２の入力軸３４として機
能している。

【００２２】ウォーム減速機Ｇ２は、平行軸歯車機構の
１段目減速部（平行歯車減速部）４０と、ウォーム歯車
機構の２段目減速部（ウォーム歯車減速部）４２とで構
成される。１段目減速部４０は、入力軸３４（モータ軸
２８）、該入力軸３４に装着されたヘリカルピニオン
（小歯車）４４、及び該ヘリカルピニオン４４と噛合す
るヘリカルギヤ（大歯車）４６を備える。ヘリカルギヤ
４６は、２段目減速部４２のウォーム軸４８に直接装着
されている。

【００２３】２段目減速部４２は、このウォーム軸４
８、該ウォーム軸４８に形成されたウォーム５０、該ウ
ォーム５０と摺動噛合するウォームギヤ（ウォームホイ
ール）５２、及び該ウォームギヤ５２の回転を取り出す
出力軸５４を備える。

【００２４】ウォーム軸４８と出力軸５４は（同一平面
上にはないが）互いに直交している。又、入力軸３４
（モータ軸２８）とウォーム軸４８は平行軸歯車機構の
１段目減速部４０を介して連結されているため、互いに
平行であり、結局、入力軸３４（モータ軸２８）と出力
軸５４も互いに直交している。

【００２５】ウォーム軸４８は、円錐ころ軸受８１、８
２を装着した状態で図の右側から挿入され、止め輪８３
によって軸方向に固定されている。なお、このウォーム
軸４８の取付・調整には相応の設備が必要なことが多い
ため、現場サイドでの実施は難しく、従って一般にはメ
ーカーサイドの工場内で行われる。

【００２６】このウォーム軸４８にはウォーム５０とウ
ォームギヤ５２との摺動噛合によるスラスト力が発生す
る。そのため、ヘリカルピニオン４４とヘリカルギヤ４
６との噛合によって発生するスラスト力がこれと逆方向
に発生するように設定し、ウォーム歯車機構側のスラス
ト力をその分相殺させている。

【００２７】ウォーム減速機Ｇ２のケーシング６０は、
１段目減速部４０を収容する第１ケーシング６２と２段
目減速部４２を収容する第２ケーシング６４とに分離可
能とされている。

【００２８】第１ケーシング６２は、本体円筒部６６及
びその両サイドに一体的に形成された第１、第２フラン
ジ部６８、７０からなる。

【００２９】第１フランジ部６８には連結孔７２が形成
されており、ボルト７４が本体円筒部６６の側から（即
ち第１ケーシング６２側から）モータＭ２側にねじ込ま
れることによって、該モータＭ２側のフロントカバー２
４と連結可能とされている。

【００３０】又、第２フランジ部７０には、連結孔７６
が形成されており、ボルト７８が本体円筒部６６の側か
ら（即ち第１ケーシング６２側から）第２ケーシング６
４側にねじ込まれることによって、該第２ケーシング６
４と連結可能とされている。

【００３１】第１ケーシング６２内に収容される１段目
減速部４０は、そのヘリカルピニオン４４が、モータ軸
２８でもある入力軸３４に直接装着され、又、ヘリカル
ギヤ４６もウォーム軸４８に直接装着されているため、
結局、第１ケーシング６２は、具体的にはこれらの噛合
スペース及びグリース（潤滑油）の充填スペースを確保
する機能のみを有する。

【００３２】これに対し、第２ケーシング６４は、全体
がほぼ直方体とされ、一対の円錐ころ軸受８１、８２に
よって２段目減速部４２のウォーム軸４８を回転自在に
支持すると共に、玉軸受８４、８６によって出力軸５４
を回転自在に支持する機能を有する。

【００３３】ここで、第２ケーシング６４には、当該ウ
ォーム減速機Ｇ２を図示せぬ相手機械に取り付けるため
の４つの取付孔８８〜９１が、出力軸５４と平行に、且
つ該第２ケーシング６４を貫通する態様で形成されてい
る。

【００３４】より具体的には、このうち、ウォーム軸４
８側の２つの取付孔８８、８９は、出力軸５４の軸心Ｏ
２側から見て、ウォーム軸４８を支持している一対の軸
受８１、８２の外周側位置（図１における軸受８１、８
２の下方位置）に形成されている。

【００３５】更に、このうちヘリカルギヤ４６側の取付
孔８８は、該ヘリカルギヤ４６の外周縁（図１における
その最下端部に相当する外周縁）と干渉するのを回避す
るべく、その軸方向ウォームギヤ側（即ち図１における
軸受８１の直下）に形成されている。

【００３６】なお、ウォームギヤ５２側の２つの取付孔
９０、９１は、第２ケーシング６４の（出力軸５４の軸
心Ｏ２から見て）第２ケーシング６４の最外周縁に形成
されている。

【００３７】又、図の符号９２〜９４はオイルシール、
９５〜９７はグリース（潤滑油）挿入用の貫通孔であ
る。

【００３８】次にこのウォームギヤドモータＧＭ２の作
用を説明する。

【００３９】モータＭ２のモータ軸２８の回転は、その
ままウォーム減速機Ｇ２の１段目減速部４０の入力軸３
４の回転となり、ヘリカルピニオン４４とヘリカルギヤ
４６との噛合により第１段の減速が行われる。

【００４０】ヘリカルギヤ４６の回転は、２段目減速部
４２のウォーム軸４８に伝達され、ウォーム５０及びウ
ォームギヤ５２の摺動噛合によって回転方向が９０°転
換されると共に、所定の第２段の減速が行われる。ウォ
ームギヤ５２の回転はそのまま出力軸５４を介して図示
せぬ相手機械の入力軸へと伝達される。

【００４１】ここで、この実施形態においては、当該ウ
ォームギヤドモータＧＭ２を相手機械に取り付けるため
の４つの取付孔８８〜９１を、「貫通孔」として形成す
るようにし、且つ、該４つの取付孔８８〜９１のうち、
特にウォーム軸４８側の取付孔８８、８９を、出力軸５
４の軸心Ｏ２から見てウォーム軸４８を回転自在に支持
している一対の軸受８１、８２の外周側位置に配置する
ようにしている。

【００４２】以下、この構成により得られる作用につき
詳細に説明する。

【００４３】出願人の知る限り、１段目に平行軸歯車機
構の減速部が組み込まれ、且つ２段目にウォーム歯車機
構の減速部が組み込まれたウォーム減速機においては、
従来、ケーシングの相手機械への取付穴は、全て「非貫
通形の取付穴」が採用されており、「貫通形の取付孔」
を採用した例は無い。

【００４４】これは、一般にこの種のウォーム減速機の
ケーシングに相手機械に取り付けるための取付孔を「貫
通孔」で形成しようとした場合には、（出力軸の軸方向
一端側に相手機械が存在することから取付孔自体は出力
軸と平行に形成することになるが）１段目の減速機構と
して平行軸歯車機構を採用していると、その大径側のギ
ヤ（本実施形態でいうヘリカルギヤ４６）の存在が邪魔
になって貫通孔を形成することができなかったためであ
ると考えられる。

【００４５】言うまでもなく、一般には減速機のケーシ
ングの相手機械に対する取付孔は、該ケーシングの最も
外周側（断面がほぼ長方形の場合にはその４隅）に形成
するのが良いとされているため、この思想の下にそのま
ま貫通態様の取付孔を設計しようとするとケーシングは
徒らに大きくなり、且つ重量も増大してしまう。

【００４６】しかも、それにも拘らず、最も安定した回
転の要求される「ウォーム軸」からは、より離れた位置
に取付ボルトが位置することになるため、該ウォーム軸
の支持剛性に関しては必ずしも良好な結果は得られな
い。

【００４７】しかし、この実施形態では、相手機械側に
取り付けるための４つの取付孔８８〜９１のうち、ウォ
ーム軸４８側の取付孔８８、８９を、出力軸５４の軸心
Ｏ２から見てウォーム軸４８を回転自在に支持している
一対の軸受８１、８２の外周側位置に配置するようにし
たため、特に取付孔８８とヘリカルギヤ４６との位置的
干渉を合理的に避けることができる。この結果、ケーシ
ング６０の寸法（長さ及び厚さ）や重量をほとんど増大
させずに済むため、コンパクト化、軽量化が実現でき
る。

【００４８】しかも、この軸受８１、８２の近傍部分に
おいてウォーム減速機Ｇ２（或いはウォームギヤドモー
タＧＭ２）が「相手機械と一体化」されることにより、
相手機械の質量、あるいは強度を借りる態様を形成でき
る。そのため、該軸受８１、８２の近傍のケーシング６
０の強度及び剛性を高めることができるようになり、ウ
ォーム軸４８を極めて安定した状態で回転支持すること
ができる。

【００４９】一方、取付孔が「貫通孔」とされているこ
とから、ウォームギヤドモータＧＭ２を相手機械に取り
付けるときは、ケーシング６０の一方側から図示せぬ取
付ボルトを挿入して他方側から突出させ、そのまま相手
機械のボルト孔、あるいは貫通孔と係合させればよいた
め、従来の非貫通の取付穴による取付に較べ、その利便
性が格段に向上する。

【００５０】又、この取付ボルトはケーシング６０全体
を「貫通」しているため、該ケーシング６０との係合ス
パンを十分に確保することができ、従来のように、（ね
じ孔の長さを確保するための）突出部（Ｌ）を形成する
必要もない。従って特にウォーム減速機Ｇ２の出力軸方
向の寸法（相手機械に取付けた時の取付厚さ）をより薄
くすることができる。

【００５１】又、当該ウォームギヤドモータＧＭ２は、
一般にモータ軸２８の方向が長くなるが、この方向と出
力軸５４の方向とが直交しているため、本ウォームギヤ
ドモータＧＭ２を、例えばコンベア等に据え付ける場合
に、該コンベアの長手方向とウォームドモータＧＭ２の
長手方向とを一致させることができ、前記据付厚さの短
縮と相俟って一層スペース性に優れた据付けを行うこと
ができる。

【００５２】更に、この実施形態では平行軸歯車機構に
ヘリカル歯車を採用するようにしているため、このヘリ
カル歯車によって発生するスラスト力を、ウォーム歯車
機構において発生するスラスト力を相殺するように働か
せることができるため、軸受８１、８２の負担をその分
軽減できる。

【００５３】又、ウォーム減速機Ｇ２のケーシング６０
が第１、第２ケーシング６２、６４に分離されているこ
とから、組付けに熟練の要求されるウォーム歯車機構
（２段目減速部４２）に関しては、例えば工場において
予め組付けた状態としておき、現場において１段目減速
部４０の組み付け或いはギヤ比の変更を簡単に行うとい
うような使い方ができる。従って、現場レベルでの微細
な使用形態の変更に柔軟に対応することができる。

【００５４】更に、この分割された第１ケーシング６２
と第２ケーシング６４とを、第１ケーシング６２側から
第２ケーシング６４側に捩込むボルトによって連結・分
解可能としているため、当該直交２段形減速機Ｇ２の主
要部である２段目減速部４２を相手機械に取り付けた状
態のまま、平行軸歯車機構側の歯車交換（減速比変更）
やメンテナンスが簡便に行うことができるようになる。

【００５５】なお、上記実施形態においては、特に、１
段目減速部４０の変更の容易性を確保するため、ウォー
ム減速機Ｇ２のケーシング６０を第１、第２ケーシング
６２、６４に分離するようにしていたが、本発明では、
減速機のケーシングは必ずしも分離する必要はなく、従
来と同様に一体型のケーシングを用いるようにしてもよ
い。

【００５６】又、上記実施形態においては１段目減速部
４０の入力軸３４はモータ軸２８をそのまま兼用するよ
うにしていたが、本発明においてはこれを別途独立して
設けるようにしてもよい。

【００５７】更には、上記実施形態では平行軸歯車機構
を構成する歯車としてヘリカル歯車が採用されていた
が、一般的な平歯車で構成するようにしてもよい。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、相手機械への取付孔と
して貫通孔を形成するようにしたため、相手機械への取
付けが容易であり、しかも、強度の要求されるウォーム
軸廻りの剛性を相手機械の質量及び強度を借りる形で強
化することができる。

【００５９】又、取付孔がウォーム軸の一対の軸受の付
近に形成されているため、ケーシングの寸法増大あるい
は重量増大を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウォームギヤドモータの実施形態
を示す断面図

【図２】図１の矢視II−II線に沿う断面図

【図３】上記ウォームギヤドモータの外形を示す正面図
及び側面図

【図４】従来の平行軸歯車機構とウォーム歯車機構とを
備えたウォームギヤドモータの全体概略構造を示す斜視
図

【図５】上記従来例の外形を示す正面図及び側面図

【符号の説明】

Ｍ２…モータ Ｇ２…ウォーム減速機 ＧＭ２…ウォームギヤドモータ ２８…モータ軸 ３４…入力軸 ４０…１段目減速部 ４２…２段目減速部 ４４…ヘリカルピニオン ４６…ヘリカルギヤ ４８…ウォーム軸 ５０…ウォーム ５２…ウォームギヤ（ウォームホイール） ５４…出力軸 ６０…ケーシング ６２…第１ケーシング ６４…第２ケーシング ６６…本体円筒部 ６８…第１フランジ部 ７０…第２フランジ部 ８１、８２…円錐ころ軸受 ８４、８６…玉軸受 ８８〜９１…取付孔 Ｏ２…出力軸の軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 延行 兵庫県尼崎市東塚口町１丁目７番33号 株 式会社精機工業所内 Ｆターム(参考） 3J009 DA13 DA16 DA17 EA03 EA06 EA11 EA19 EA25 EA32 EB23 EB24 EC06 FA14 3J063 AA31 AB02 AB03 AC01 BA04 BB41 BB44 CA01 CB57 CD01 CD45 5H607 BB01 BB14 CC03 DD19 EE32 EE36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸の回転を平行軸歯車機構によって減
   速する平行軸歯車減速部と、該平行軸歯車減速部の出力
   をウォーム軸の回転として受けると共に、ウォーム歯車
   機構によって更に減速し、前記入力軸と直交する出力軸
   から出力するウォーム歯車減速部とを備えたウォーム減
   速機において、 前記ウォーム軸を一対の軸受によってケーシングに回転
   自在に支持すると共に、 当該ウォーム減速機を相手機械に取り付けるための取付
   孔を、前記ウォーム歯車機構の出力軸の軸心から見て前
   記一対の軸受の外周側位置に、前記出力軸と平行に、且
   つ、前記ケーシングを貫通する態様で形成したことを特
   徴とするウォーム減速機。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ケーシングを、前記平行軸歯車減速部が収容される
   第１ケーシングと、前記ウォーム歯車減速部が収容され
   る第２ケーシングとに分割とすると共に、 該第１ケーシングと第２ケーシングとを、第１ケーシン
   グ側から第２ケーシング側に捩込むボルトによって連結
   ・分解可能としたことを特徴とするウォーム減速機。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のウォーム減速機
   と、 前記平行軸歯車機構の入力軸を兼用するモータ軸を有す
   ると共に、該モータ軸の先端に前記平行軸歯車機構のピ
   ニオンが形成または装着されたモータと、を一体化した
   ことを特徴とするウォームギヤドモータ。