JP2003130141A - ハイポイド減速機のシリーズ、及びハイポイドギヤドモータのシリーズ - Google Patents
ハイポイド減速機のシリーズ、及びハイポイドギヤドモータのシリーズInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/19679—Spur
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2186—Gear casings
Abstract
(57)【要約】
【課題】 歯車箱の在庫負担を軽減しながら多くの減速
比に対応でき、低コストで選択範囲の広いハイポイド減
速機、あるいはハイポイドギヤドモータのシリーズを提
供する。 【解決手段】 ハイポイドピニオン１０６及びハイポイ
ドギヤ１０７からなるハイポイドギヤセット１０８を備
えたハイポイド減速機１０１のシリーズにおいて、異な
る減速比の前記ハイポイドギヤセット１０８から選択し
た１つを、全ハイポイド減速機１００において共通とし
た歯車箱１１０に組み込み可能とすると共に、該共通の
歯車箱１００を、少なくともその前記ハイポイドギヤ１
０７の軸方向の長さを、前記異なる減速比の中で最小の
減速比（１／５）のハイポイドギヤセット１０８Ｃに対
応させて最適設計する。
比に対応でき、低コストで選択範囲の広いハイポイド減
速機、あるいはハイポイドギヤドモータのシリーズを提
供する。 【解決手段】 ハイポイドピニオン１０６及びハイポイ
ドギヤ１０７からなるハイポイドギヤセット１０８を備
えたハイポイド減速機１０１のシリーズにおいて、異な
る減速比の前記ハイポイドギヤセット１０８から選択し
た１つを、全ハイポイド減速機１００において共通とし
た歯車箱１１０に組み込み可能とすると共に、該共通の
歯車箱１００を、少なくともその前記ハイポイドギヤ１
０７の軸方向の長さを、前記異なる減速比の中で最小の
減速比（１／５）のハイポイドギヤセット１０８Ｃに対
応させて最適設計する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物流システムのコ
ンベヤ等の駆動系に使用されるハイポイド減速機のシリ
ーズ、及び、これにモータを組み合わせたハイポイドギ
ヤドモータのシリーズに関する。
ンベヤ等の駆動系に使用されるハイポイド減速機のシリ
ーズ、及び、これにモータを組み合わせたハイポイドギ
ヤドモータのシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイポイドギヤセットを用いた減速機
は、特に高効率化、低騒音化、或いは被駆動軸の軸方向
の短縮化等を実現したい分野において用いられている。
は、特に高効率化、低騒音化、或いは被駆動軸の軸方向
の短縮化等を実現したい分野において用いられている。
【０００３】ハイポイドギヤセットを用いた減速機とし
て、特許第２６２８９８３号等に開示されたものが広く
知られている。これは、ユーザから要求される可能性の
ある減速比１／５〜１／２４０までを３段型の共通の
（同一寸法の）歯車箱で対応可能とすることにより、コ
ストの増大に直結する歯車箱の在庫を減らし、ハイポイ
ド減速機の製造体系全体としてのコストの低減を図ろう
としたものである。
て、特許第２６２８９８３号等に開示されたものが広く
知られている。これは、ユーザから要求される可能性の
ある減速比１／５〜１／２４０までを３段型の共通の
（同一寸法の）歯車箱で対応可能とすることにより、コ
ストの増大に直結する歯車箱の在庫を減らし、ハイポイ
ド減速機の製造体系全体としてのコストの低減を図ろう
としたものである。
【０００４】しかしながら、近年、主たる用途であるコ
ンベヤ等の搬送物流機器の分野での処理が高速化したこ
となどから、特に、１／５〜１／２０程度の低減速比が
多く要求されるようになってきた。
ンベヤ等の搬送物流機器の分野での処理が高速化したこ
となどから、特に、１／５〜１／２０程度の低減速比が
多く要求されるようになってきた。
【０００５】この範囲の減速比は、１段のハイポイドギ
ヤセットで充分達成できる減速比であるが、３段型の歯
車箱を使用するために、必要以上に部品点数が増え、む
しろコスト面、大きさの面で不利となる状況が目立つよ
うになってきた。
ヤセットで充分達成できる減速比であるが、３段型の歯
車箱を使用するために、必要以上に部品点数が増え、む
しろコスト面、大きさの面で不利となる状況が目立つよ
うになってきた。
【０００６】そこで、このような事情を背景にして、例
えば、特開２００１−１２４１５５号公報、或いは特開
２００１−１６５２４６号公報等において、１段型のハ
イポイド減速機が提案されている。
えば、特開２００１−１２４１５５号公報、或いは特開
２００１−１６５２４６号公報等において、１段型のハ
イポイド減速機が提案されている。
【０００７】これらのハイポイド減速機は、１段型であ
ることの利点を最大限利用するべく、小型化及び軽量化
を念頭に置いた設計とされている。
ることの利点を最大限利用するべく、小型化及び軽量化
を念頭に置いた設計とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らは、より周到な考察を行った結果、このように１段型
のハイポイド減速機を、ただ単に小型化及び軽量化を念
頭に置いて別途用意するだけでは、ハイポイド減速機を
製造・提供するメーカーサイドとして、コスト低減の面
で、或いは納期短縮の面で、必ずしも最良の体系とはな
らないという知見を得た。
らは、より周到な考察を行った結果、このように１段型
のハイポイド減速機を、ただ単に小型化及び軽量化を念
頭に置いて別途用意するだけでは、ハイポイド減速機を
製造・提供するメーカーサイドとして、コスト低減の面
で、或いは納期短縮の面で、必ずしも最良の体系とはな
らないという知見を得た。
【０００９】本発明は、このような事情を総合的に考慮
して為されたものであって、より合理的で無駄のないハ
イポイド減速機のシリーズ、及び、（モータ付きの）ハ
イポイドギヤドモータのシリーズを提供することを目的
とする。
して為されたものであって、より合理的で無駄のないハ
イポイド減速機のシリーズ、及び、（モータ付きの）ハ
イポイドギヤドモータのシリーズを提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハイポイドピ
ニオンが形成された入力軸、該入力軸と噛合するハイポ
イドギヤ、及び、該ハイポイドギヤが組付けられる出力
軸を有するハイポイドギヤセットと、該ハイポイドギヤ
セットを収容する歯車箱と、を備えたハイポイド減速機
のシリーズであって、異なる減速比の前記ハイポイドギ
ヤセットから選択した１つを、全ハイポイド減速機にお
いて共通とした前記歯車箱に組み込み可能とすると共
に、該共通の歯車箱の前記出力軸の軸方向の長さを、前
記異なる減速比の中で最小の減速比のハイポイドギヤセ
ットに対応させて最適設計したことにより、上記課題を
解決したものである。
ニオンが形成された入力軸、該入力軸と噛合するハイポ
イドギヤ、及び、該ハイポイドギヤが組付けられる出力
軸を有するハイポイドギヤセットと、該ハイポイドギヤ
セットを収容する歯車箱と、を備えたハイポイド減速機
のシリーズであって、異なる減速比の前記ハイポイドギ
ヤセットから選択した１つを、全ハイポイド減速機にお
いて共通とした前記歯車箱に組み込み可能とすると共
に、該共通の歯車箱の前記出力軸の軸方向の長さを、前
記異なる減速比の中で最小の減速比のハイポイドギヤセ
ットに対応させて最適設計したことにより、上記課題を
解決したものである。
【００１１】本発明では、少ないコスト負担で減速比等
を自由に選択できるようにしたシリーズを簡易に構築す
ることができる。
を自由に選択できるようにしたシリーズを簡易に構築す
ることができる。
【００１２】従来の１段構造のハイポイド減速機は、い
ずれも、シリーズ化することまでは考慮しておらず、従
って、例えば減速比の異なる減速機を製造しようとした
場合は、それに合わせて歯車箱や出力軸等を全て設計し
直さざるを得なかった。しかし、このことは、単にその
設計が大変というだけでなく、各部品の在庫負担の増大
が膨大になることを意味する。
ずれも、シリーズ化することまでは考慮しておらず、従
って、例えば減速比の異なる減速機を製造しようとした
場合は、それに合わせて歯車箱や出力軸等を全て設計し
直さざるを得なかった。しかし、このことは、単にその
設計が大変というだけでなく、各部品の在庫負担の増大
が膨大になることを意味する。
【００１３】本発明に係るハイポイド減速機によれば、
合理的な範囲で歯車箱や出力軸をできるだけ共用し、そ
の負担増を最小限に抑えたシリーズを構築できる。詳細
は後述する。
合理的な範囲で歯車箱や出力軸をできるだけ共用し、そ
の負担増を最小限に抑えたシリーズを構築できる。詳細
は後述する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１５】図１は本発明の実施形態として示すモータ
付きハイポイド減速機（ハイポイドギヤドモータ）の断
面図、図２はその使用形態を示す側方から見た断面図、
図３は同正面から見た断面図である。
付きハイポイド減速機（ハイポイドギヤドモータ）の断
面図、図２はその使用形態を示す側方から見た断面図、
図３は同正面から見た断面図である。
【００１６】まず、図１を用いて、このモータ付きハイ
ポイド減速機の構造について説明する。
ポイド減速機の構造について説明する。
【００１７】モータ付きハイポイド減速機１００は、ハ
イポイド式の１段型減速機（ハイポイド減速機）１０１
とモータ１０２を合体したものである。この減速機１０
１は外殻体としての歯車箱１１０を有し、モータ１０２
は外殻体としてのモータケーシング１２０を有する。モ
ータケーシング１２０は、モータフレーム１２１と、前
部カバー１２２及び後部カバー１２３とからなる。
イポイド式の１段型減速機（ハイポイド減速機）１０１
とモータ１０２を合体したものである。この減速機１０
１は外殻体としての歯車箱１１０を有し、モータ１０２
は外殻体としてのモータケーシング１２０を有する。モ
ータケーシング１２０は、モータフレーム１２１と、前
部カバー１２２及び後部カバー１２３とからなる。
【００１８】減速機１０１とモータ１０２は、モータケ
ーシング１２０の前部カバー１２２を歯車箱１１０の側
面フランジ１１０ａにインロー嵌合した状態で、両者１
２２、１１０ａをボルト１２４で結合することにより、
互いに強固に一体化されている。モータ１０２は、駆動
軸１２５を前部カバー１２２に嵌合した前部軸受１２６
と後部カバー１２３に嵌合した後部軸受１２７とで回転
自在に支持し、駆動軸１２５に回転動力を与えるように
構成したものである。前部カバー１２２に嵌合した前部
軸受１２６よりも前方側には、２段のシール１２８が設
けられており、減速機１０１側から潤滑油がモータ１０
２側に侵入しないようになっている。
ーシング１２０の前部カバー１２２を歯車箱１１０の側
面フランジ１１０ａにインロー嵌合した状態で、両者１
２２、１１０ａをボルト１２４で結合することにより、
互いに強固に一体化されている。モータ１０２は、駆動
軸１２５を前部カバー１２２に嵌合した前部軸受１２６
と後部カバー１２３に嵌合した後部軸受１２７とで回転
自在に支持し、駆動軸１２５に回転動力を与えるように
構成したものである。前部カバー１２２に嵌合した前部
軸受１２６よりも前方側には、２段のシール１２８が設
けられており、減速機１０１側から潤滑油がモータ１０
２側に侵入しないようになっている。
【００１９】減速機１０１は、モータ１０２の駆動軸１
２５と一体になった入力軸１０４と、この入力軸１０４
と直交して配置されたホローシャフト（中空軸）よりな
る出力軸１０５と、入力軸１０４に形成されたハイポイ
ドピニオン１０６及び出力軸１０５に軸装されたハイポ
イドギヤ１０７からなるハイポイドギヤセット１０８
と、出力軸１０５をハイポイドギヤ１０７を挟んだ軸方
向両側の位置で回転自在に支持する２つの軸受（スラス
ト荷重にも耐え得るアンギュラ玉軸受、深みぞ玉軸受、
円すいころ軸受などよりなる）１０９Ａ、１０９Ｂと、
これら２つの軸受１０９Ａ、１０９Ｂを嵌合保持する前
記歯車箱１１０とを備えたものである。
２５と一体になった入力軸１０４と、この入力軸１０４
と直交して配置されたホローシャフト（中空軸）よりな
る出力軸１０５と、入力軸１０４に形成されたハイポイ
ドピニオン１０６及び出力軸１０５に軸装されたハイポ
イドギヤ１０７からなるハイポイドギヤセット１０８
と、出力軸１０５をハイポイドギヤ１０７を挟んだ軸方
向両側の位置で回転自在に支持する２つの軸受（スラス
ト荷重にも耐え得るアンギュラ玉軸受、深みぞ玉軸受、
円すいころ軸受などよりなる）１０９Ａ、１０９Ｂと、
これら２つの軸受１０９Ａ、１０９Ｂを嵌合保持する前
記歯車箱１１０とを備えたものである。
【００２０】歯車箱１１０は、出力軸１０５の軸方向の
一面が開放された歯車箱本体１１１と、歯車箱本体１１
１の開放された一面を塞いだ状態で歯車箱本体１１１に
ボルト（図示略）で着脱自在に結合された歯車箱蓋体１
１３とから構成されおり、出力軸１０５を支持する２つ
の軸受１０９Ａ、１０９Ｂのうち、第１の軸受１０９Ａ
は歯車箱本体１１１に嵌合され、第２の軸受１０９Ｂは
歯車箱蓋体１１３に嵌合されている。各軸受１０９Ａ、
１０９Ｂの外側にはシール１１９Ａ、１１９Ｂが設けら
れている。なお、モータ１０２は、歯車箱本体１１１の
側面に結合されている。
一面が開放された歯車箱本体１１１と、歯車箱本体１１
１の開放された一面を塞いだ状態で歯車箱本体１１１に
ボルト（図示略）で着脱自在に結合された歯車箱蓋体１
１３とから構成されおり、出力軸１０５を支持する２つ
の軸受１０９Ａ、１０９Ｂのうち、第１の軸受１０９Ａ
は歯車箱本体１１１に嵌合され、第２の軸受１０９Ｂは
歯車箱蓋体１１３に嵌合されている。各軸受１０９Ａ、
１０９Ｂの外側にはシール１１９Ａ、１１９Ｂが設けら
れている。なお、モータ１０２は、歯車箱本体１１１の
側面に結合されている。
【００２１】この減速機１０１においては、ハイポイド
ギヤ１０７のハイポイドピニオン１０６に対する噛合面
１０７ａが歯車箱蓋体１１３側に向いており、ハイポイ
ドギヤ１０７の背部が歯車箱本体１１１側を向いてい
る。そして、ハイポイドギヤ１０７の背面が、歯車箱本
体１１１側に嵌合した第１の軸受１０９Ａの内輪によっ
て軸方向に受け止められている。なお、この場合、ハイ
ポイドギヤ１０７の背面を直接軸受１０９Ａの内輪に当
接させてもよいし、スペーサを介して間接的に当接させ
てもよい。
ギヤ１０７のハイポイドピニオン１０６に対する噛合面
１０７ａが歯車箱蓋体１１３側に向いており、ハイポイ
ドギヤ１０７の背部が歯車箱本体１１１側を向いてい
る。そして、ハイポイドギヤ１０７の背面が、歯車箱本
体１１１側に嵌合した第１の軸受１０９Ａの内輪によっ
て軸方向に受け止められている。なお、この場合、ハイ
ポイドギヤ１０７の背面を直接軸受１０９Ａの内輪に当
接させてもよいし、スペーサを介して間接的に当接させ
てもよい。
【００２２】ホローシャフトよりなる出力軸１０５は、
歯車箱１１０を貫通しており、軸方向の一端が歯車箱本
体１１１に形成した貫通孔より外部に露出し、他端が歯
車箱蓋体１１３に形成した貫通孔より外部に露出してい
る。そして、被駆動軸を一端側及び他方側のいずれの方
向からも差し込み結合できるようになっている。そのた
めに、出力軸１０５の中空孔内周には、全長にわたって
キー溝１０５ａが設けられている。
歯車箱１１０を貫通しており、軸方向の一端が歯車箱本
体１１１に形成した貫通孔より外部に露出し、他端が歯
車箱蓋体１１３に形成した貫通孔より外部に露出してい
る。そして、被駆動軸を一端側及び他方側のいずれの方
向からも差し込み結合できるようになっている。そのた
めに、出力軸１０５の中空孔内周には、全長にわたって
キー溝１０５ａが設けられている。
【００２３】また、出力軸１０５の軸方向中間部には、
軸受１０９Ａ、１０９Ｂで支持された部分よりも僅かに
大径となった大径部１１５が設けられており、この大径
部１１５の一端側の段部１１５ａが、歯車箱蓋体１１３
側に嵌合された第２の軸受１０９Ｂに突き当てられてい
る。また、大径部１１５の他端側の段部１１５ｂが、出
力軸１０５にキー結合されたハイポイドギヤ１０７の噛
合面１０７ａ側の面に突き当てられている。
軸受１０９Ａ、１０９Ｂで支持された部分よりも僅かに
大径となった大径部１１５が設けられており、この大径
部１１５の一端側の段部１１５ａが、歯車箱蓋体１１３
側に嵌合された第２の軸受１０９Ｂに突き当てられてい
る。また、大径部１１５の他端側の段部１１５ｂが、出
力軸１０５にキー結合されたハイポイドギヤ１０７の噛
合面１０７ａ側の面に突き当てられている。
【００２４】次に作用を述べる。
【００２５】この減速機１０１では、ハイポイドギヤセ
ット１０８で発生するスラスト荷重が、ハイポイドギヤ
１０７及び第１の軸受１０９Ａを介して、歯車箱蓋体１
１３に比して剛性大なる歯車箱本体１１１によって受け
止められる。従って、ボルト等で連結された歯車箱蓋体
１１３側で受け止めるのと違って、高強度であり、大荷
重（伝達トルクが大きい場合）にも耐えることができ、
振動、騒音も少なくできる。
ット１０８で発生するスラスト荷重が、ハイポイドギヤ
１０７及び第１の軸受１０９Ａを介して、歯車箱蓋体１
１３に比して剛性大なる歯車箱本体１１１によって受け
止められる。従って、ボルト等で連結された歯車箱蓋体
１１３側で受け止めるのと違って、高強度であり、大荷
重（伝達トルクが大きい場合）にも耐えることができ、
振動、騒音も少なくできる。
【００２６】また、相手機械の被駆動軸から出力軸１０
５にスラスト荷重が掛かる場合であって、そのスラスト
荷重が矢印Ｄのように歯車箱蓋体１１３側から出力軸１
０５に加わるときは、当該スラスト荷重は、出力軸１０
５→出力軸１０５の段部１１５ｂ→ハイポイドギヤ１０
７→第１の軸受１０９Ａの順に歯車箱本体１１１に伝達
されて、歯車箱本体１１１で支持される。従って、ハイ
ポイドギヤセット１０８の噛合部には影響が及ばない。
５にスラスト荷重が掛かる場合であって、そのスラスト
荷重が矢印Ｄのように歯車箱蓋体１１３側から出力軸１
０５に加わるときは、当該スラスト荷重は、出力軸１０
５→出力軸１０５の段部１１５ｂ→ハイポイドギヤ１０
７→第１の軸受１０９Ａの順に歯車箱本体１１１に伝達
されて、歯車箱本体１１１で支持される。従って、ハイ
ポイドギヤセット１０８の噛合部には影響が及ばない。
【００２７】同様に、そのスラスト荷重が矢印Ｅのよう
に歯車箱本体１１１側から出力軸１０５に加わるとき、
当該スラスト荷重は、出力軸１０５→出力軸１０５の段
部１１５ａ→第２の軸受１０９Ｂの順に歯車箱蓋体１１
３に伝達され、歯車箱蓋体１１３で支持される。従っ
て、やはりハイポイドギヤセット１０８の噛合部には影
響が及ばない。このため、余分な摩擦損失等を生じるこ
となく、高いトルク伝達性能を維持することができる。
即ち、同じ厚さ、大きさ或いはボルト結合強度の歯車箱
であっても、従来の構造より振動、騒音をより低減でき
る。
に歯車箱本体１１１側から出力軸１０５に加わるとき、
当該スラスト荷重は、出力軸１０５→出力軸１０５の段
部１１５ａ→第２の軸受１０９Ｂの順に歯車箱蓋体１１
３に伝達され、歯車箱蓋体１１３で支持される。従っ
て、やはりハイポイドギヤセット１０８の噛合部には影
響が及ばない。このため、余分な摩擦損失等を生じるこ
となく、高いトルク伝達性能を維持することができる。
即ち、同じ厚さ、大きさ或いはボルト結合強度の歯車箱
であっても、従来の構造より振動、騒音をより低減でき
る。
【００２８】次に図２を用いて前記モータ付きハイポイ
ド減速機１００の取り付け例について説明する。
ド減速機１００の取り付け例について説明する。
【００２９】このモータ付きハイポイド減速機１００を
使用する場合は、図２、図３に示すように、歯車箱１１
０の端面にトルクアーム１５０を取り付けて使用する。
トルクアーム１５０を固定するボルト（図示略）は、歯
車箱本体１１１から歯車箱蓋体１１３まで貫通するもの
を使用する。
使用する場合は、図２、図３に示すように、歯車箱１１
０の端面にトルクアーム１５０を取り付けて使用する。
トルクアーム１５０を固定するボルト（図示略）は、歯
車箱本体１１１から歯車箱蓋体１１３まで貫通するもの
を使用する。
【００３０】このモータ付きハイポイド減速機１００を
相手機械に取り付ける場合は、相手機械の被駆動軸２０
１の端部を、モータ付きハイポイド減速機１００の出力
軸１０５の中空孔に差し込み、キー２０２で回り止め結
合する。また、押さえ部材２０３で抜け方向に移動しな
いように出力軸１０５を固定し、その状態で、モータ付
きハイポイド減速機１００の歯車箱１１０に取り付けた
トルクアーム１５０を相手機械のフレーム２０５に固定
する。これにより、取り付けが完了する。
相手機械に取り付ける場合は、相手機械の被駆動軸２０
１の端部を、モータ付きハイポイド減速機１００の出力
軸１０５の中空孔に差し込み、キー２０２で回り止め結
合する。また、押さえ部材２０３で抜け方向に移動しな
いように出力軸１０５を固定し、その状態で、モータ付
きハイポイド減速機１００の歯車箱１１０に取り付けた
トルクアーム１５０を相手機械のフレーム２０５に固定
する。これにより、取り付けが完了する。
【００３１】次に減速比や組み合わせるモータを自由に
選択できるようにした、モータ付きハイポイド減速機
（ギヤドモータ）のシリーズについて図４を参照しなが
ら説明する。
選択できるようにした、モータ付きハイポイド減速機
（ギヤドモータ）のシリーズについて図４を参照しなが
ら説明する。
【００３２】なお、このモータ付きハイポイド減速機の
シリーズには、減速機だけのシリーズが含まれている。
従って、減速機のシリーズだけを、製品提供のためのシ
リーズとして用意することも当然できる。又、ここでい
う「シリーズ」は、必ずしも現実の製品体系全体を指す
ものではない。具体的には、本発明に係るシリーズが、
各枠番ごと、或いは各枠番の一部において採用されてお
り、これらの集合として現実の製品体系全体が構築され
る。更に、ここでいう「シリーズ」を構成する個々の減
速機、或いはギヤドモータは、必ずしも完成品の形で、
予め在庫として用意されている必要はなく、ユーザから
の受注に応じて、該当する減速機、或いはギヤドモータ
を製造或いは完成させる形態を含む。
シリーズには、減速機だけのシリーズが含まれている。
従って、減速機のシリーズだけを、製品提供のためのシ
リーズとして用意することも当然できる。又、ここでい
う「シリーズ」は、必ずしも現実の製品体系全体を指す
ものではない。具体的には、本発明に係るシリーズが、
各枠番ごと、或いは各枠番の一部において採用されてお
り、これらの集合として現実の製品体系全体が構築され
る。更に、ここでいう「シリーズ」を構成する個々の減
速機、或いはギヤドモータは、必ずしも完成品の形で、
予め在庫として用意されている必要はなく、ユーザから
の受注に応じて、該当する減速機、或いはギヤドモータ
を製造或いは完成させる形態を含む。
【００３３】なお、「枠番」とは、一連の製品群を提供
するメーカーが、該製品群を構成している各減速機ある
いはギヤドモータを、取扱うトルク（又は伝達容量）の
大小に応じて区分している場合に、各区分の取扱いトル
クの大小を区別するために付けられる指標のことであ
る。一般に、同一の枠番では、相手機械に対する取合い
寸法が同一とされるが、場合によっては、同一の枠番で
機械に対する取合寸法が複数種類用意されることもあ
る。通常、同一の枠番で複数の減速比が選択可能に用意
される。
するメーカーが、該製品群を構成している各減速機ある
いはギヤドモータを、取扱うトルク（又は伝達容量）の
大小に応じて区分している場合に、各区分の取扱いトル
クの大小を区別するために付けられる指標のことであ
る。一般に、同一の枠番では、相手機械に対する取合い
寸法が同一とされるが、場合によっては、同一の枠番で
機械に対する取合寸法が複数種類用意されることもあ
る。通常、同一の枠番で複数の減速比が選択可能に用意
される。
【００３４】このモータ付きハイポイド減速機のシリー
ズでは、基本的にハイポイドギヤセット１０８の減速比
と、組み合わせるモータは自由に選択できる。
ズでは、基本的にハイポイドギヤセット１０８の減速比
と、組み合わせるモータは自由に選択できる。
【００３５】しかし、この実施形態では、その上で、少
なくともその一部において歯車箱１１０を共通（同一寸
法）とすることにより、コストの軽減及び在庫負担の軽
減を図っている。
なくともその一部において歯車箱１１０を共通（同一寸
法）とすることにより、コストの軽減及び在庫負担の軽
減を図っている。
【００３６】個々のハイポイド減速機の最適設計を考え
た場合、材料費、潤滑油量等を考慮すると、（単体とし
ての）歯車箱の内部空間は小さい方が好ましい。また、
従来の３段型の歯車箱を使用して低減速比を構成してい
た際の不具合を解消するのが目的で別途設計されること
になったという背景を考慮しても、この設計思想自体は
自然な発想と言える。
た場合、材料費、潤滑油量等を考慮すると、（単体とし
ての）歯車箱の内部空間は小さい方が好ましい。また、
従来の３段型の歯車箱を使用して低減速比を構成してい
た際の不具合を解消するのが目的で別途設計されること
になったという背景を考慮しても、この設計思想自体は
自然な発想と言える。
【００３７】しかしながら、この設計思想を単純に採用
すると、歯車箱はその減速比が異なるごとに設計される
ことになってしまい、（個々の減速機のみに着目した場
合には確かに合理的ではあるものの）製造体系という観
点で見た場合には、必ずしも合理的とは言えない。
すると、歯車箱はその減速比が異なるごとに設計される
ことになってしまい、（個々の減速機のみに着目した場
合には確かに合理的ではあるものの）製造体系という観
点で見た場合には、必ずしも合理的とは言えない。
【００３８】特に、歯車箱の在庫負担は膨大なものとな
る。この点については、充分に余裕のある大きな歯車箱
を採用し、少なくとも歯車箱に関しては全てのハイポイ
ドギヤセットに共通の歯車箱とすることが先ず考えられ
る。しかし、十分に大きい歯車箱の単なる共有では、３
段型の歯車のほかに別途の新規の１段型の歯車箱を設計
する意義がそれだけ減少しまい、無駄も多い。
る。この点については、充分に余裕のある大きな歯車箱
を採用し、少なくとも歯車箱に関しては全てのハイポイ
ドギヤセットに共通の歯車箱とすることが先ず考えられ
る。しかし、十分に大きい歯車箱の単なる共有では、３
段型の歯車のほかに別途の新規の１段型の歯車箱を設計
する意義がそれだけ減少しまい、無駄も多い。
【００３９】そこで、この実施形態では、少なくとも歯
車箱の出力軸１０５の軸方向の長さについて、用意しよ
うとする最小減速比（本例では１／５）のハイポイドギ
ヤセット１０８Ｃに対応させて最適設計した歯車箱（即
ち、最小減速比を実現するハイポイドピニオン１０６Ｃ
の径、及び、ハイポイドギヤ１０７Ｃの厚さを考慮した
設計した歯車箱）１１０を、シリーズに共通の歯車箱１
１０とするようにしている。最小減速比をベースに最適
設計した歯車箱を共通の歯車箱とすると、最も無駄のな
い大きさの（最も小型の）歯車箱により、シリーズを構
築できる。
車箱の出力軸１０５の軸方向の長さについて、用意しよ
うとする最小減速比（本例では１／５）のハイポイドギ
ヤセット１０８Ｃに対応させて最適設計した歯車箱（即
ち、最小減速比を実現するハイポイドピニオン１０６Ｃ
の径、及び、ハイポイドギヤ１０７Ｃの厚さを考慮した
設計した歯車箱）１１０を、シリーズに共通の歯車箱１
１０とするようにしている。最小減速比をベースに最適
設計した歯車箱を共通の歯車箱とすると、最も無駄のな
い大きさの（最も小型の）歯車箱により、シリーズを構
築できる。
【００４０】より具体的には、先ず最大減速比（この実
施形態では１／１０）のハイポイドギヤセット１０８Ａ
のハイポイドギヤ１０７Ａの外径を基準として歯車箱１
１０Ａの出力軸方向の断面寸法を決定する。これによっ
て、歯車箱１１０の基本的なトルク容量が決定される。
次に、最小減速比（この実施形態では１／５）のハイポ
イドギヤセット１０８Ｃを考慮して歯車箱１１０Ｃの出
力軸１０５Ｃの軸方向の長さを決定する。この実施形態
では、先にハイポイドギヤ１０７の外径を決定してある
ため、この状態で減速比を小さくしていくと、ハイポイ
ドピニオン１０６の径が大きくなり、入力軸１０４の軸
心とハイポイドギヤ１０７の噛合面との距離が大きくな
る。さらに、ハイポイドギヤ１０７の（軸方向の）厚さ
ｔ１はこの実施形態ではモジュールの２〜３倍に設定す
るようにしてあるため、結局最小減速比のハイポイドギ
ヤセット１０８Ｃのピニオン径＋ハイポイドギヤ１０７
Ｃの厚みに依存して歯車箱１１０の出力軸方向の長さが
決定される。
施形態では１／１０）のハイポイドギヤセット１０８Ａ
のハイポイドギヤ１０７Ａの外径を基準として歯車箱１
１０Ａの出力軸方向の断面寸法を決定する。これによっ
て、歯車箱１１０の基本的なトルク容量が決定される。
次に、最小減速比（この実施形態では１／５）のハイポ
イドギヤセット１０８Ｃを考慮して歯車箱１１０Ｃの出
力軸１０５Ｃの軸方向の長さを決定する。この実施形態
では、先にハイポイドギヤ１０７の外径を決定してある
ため、この状態で減速比を小さくしていくと、ハイポイ
ドピニオン１０６の径が大きくなり、入力軸１０４の軸
心とハイポイドギヤ１０７の噛合面との距離が大きくな
る。さらに、ハイポイドギヤ１０７の（軸方向の）厚さ
ｔ１はこの実施形態ではモジュールの２〜３倍に設定す
るようにしてあるため、結局最小減速比のハイポイドギ
ヤセット１０８Ｃのピニオン径＋ハイポイドギヤ１０７
Ｃの厚みに依存して歯車箱１１０の出力軸方向の長さが
決定される。
【００４１】又、このシリーズでは、その上で、歯車箱
１１０のみならず出力軸１０５をも共通にし、複数のハ
イポイドギヤセット及びモータの中から、所定のものを
選択して組み合わせることができるようにしている。
１１０のみならず出力軸１０５をも共通にし、複数のハ
イポイドギヤセット及びモータの中から、所定のものを
選択して組み合わせることができるようにしている。
【００４２】即ち、図４に示す３種のモータ付きハイポ
イド減速機のうち、（Ａ）のモータ付きハイポイド減速
機１００Ａは、共通の歯車箱１１０、出力軸１０５、及
び軸受１０９Ａ、１０９Ｂに対して、ハイポイドピニオ
ン１０６Ａ及びハイポイドギヤ１０７Ａの組からなるハ
イポイドギヤセット１０８Ａを組み込んで構成した減速
比１／１０の減速機１０１Ａに、０．７５ＫＷのモータ
１０２Ａを一体結合したものであり、（Ｂ）のモータ付
きハイポイド減速機１００Ｂは、共通の歯車箱１１０、
出力軸１０５、及び軸受１０９Ａ、１０９Ｂに対して、
（Ａ）とは異なるハイポイドピニオン１０６Ｂ及びハイ
ポイドギヤ１０７Ｂの組からなるハイポイドギヤセット
１０８Ｂを組み込んで構成した減速比１／７の減速機１
０１Ｂに、１．５ＫＷのモータ１０２Ｂを一体結合した
ものであり、（Ｃ）のモータ付きハイポイド減速機１０
０Ｃは、共通の歯車箱１１０、出力軸１０５、及び軸受
１０９Ａ、１０９Ｂに対して、（Ａ）、（Ｂ）の何れと
も異なるハイポイドピニオン１０６Ｃ及びハイポイドギ
ヤ１０７Ｃの組からなるハイポイドギヤセット１０８Ｃ
を組み込んで構成した減速比１／５の減速機１０１Ｃ
に、１．５ＫＷのモータ１０２Ｃを一体結合したもので
ある。
イド減速機のうち、（Ａ）のモータ付きハイポイド減速
機１００Ａは、共通の歯車箱１１０、出力軸１０５、及
び軸受１０９Ａ、１０９Ｂに対して、ハイポイドピニオ
ン１０６Ａ及びハイポイドギヤ１０７Ａの組からなるハ
イポイドギヤセット１０８Ａを組み込んで構成した減速
比１／１０の減速機１０１Ａに、０．７５ＫＷのモータ
１０２Ａを一体結合したものであり、（Ｂ）のモータ付
きハイポイド減速機１００Ｂは、共通の歯車箱１１０、
出力軸１０５、及び軸受１０９Ａ、１０９Ｂに対して、
（Ａ）とは異なるハイポイドピニオン１０６Ｂ及びハイ
ポイドギヤ１０７Ｂの組からなるハイポイドギヤセット
１０８Ｂを組み込んで構成した減速比１／７の減速機１
０１Ｂに、１．５ＫＷのモータ１０２Ｂを一体結合した
ものであり、（Ｃ）のモータ付きハイポイド減速機１０
０Ｃは、共通の歯車箱１１０、出力軸１０５、及び軸受
１０９Ａ、１０９Ｂに対して、（Ａ）、（Ｂ）の何れと
も異なるハイポイドピニオン１０６Ｃ及びハイポイドギ
ヤ１０７Ｃの組からなるハイポイドギヤセット１０８Ｃ
を組み込んで構成した減速比１／５の減速機１０１Ｃ
に、１．５ＫＷのモータ１０２Ｃを一体結合したもので
ある。
【００４３】このように特に歯車箱１１０及び出力軸１
０５をシリーズに共通な部品としたことにより、異なる
減速比の減速機１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１
Ｃ）であっても、相手機械やモータ１０２（１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０２Ｃ）に対する取り合いを統一すること
ができる。また、シリーズ全体の部品種類を少なくする
ことができ、在庫管理の合理化が図れる。
０５をシリーズに共通な部品としたことにより、異なる
減速比の減速機１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１
Ｃ）であっても、相手機械やモータ１０２（１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０２Ｃ）に対する取り合いを統一すること
ができる。また、シリーズ全体の部品種類を少なくする
ことができ、在庫管理の合理化が図れる。
【００４４】歯車箱１１０のみならず出力軸１０５（及
び軸受１０９Ａ、１０９Ｂ）まで共用化できるのは、次
の理由による。
び軸受１０９Ａ、１０９Ｂ）まで共用化できるのは、次
の理由による。
【００４５】その一つは、このハイポイド減速機１００
では、減速比が異なることによる噛合面の位置調整をハ
イポイドギヤ１０７の厚さの調整によって行っていると
いうことである。即ち、このハイポイド減速機１００で
は、出力軸１０５の一方側のスラスト荷重をハイポイド
ギヤ１０７の後面（噛合面と反対側の面）を介して第１
の軸受１０９Ａで受けるとともに、他方向のスラスト荷
重を出力軸１０５の大径部１１５の段部１１５ａで受け
止めようにしている。従って、減速比が異なることによ
る噛合面の位置調整を（必ずしも出力軸１０５の大径部
１１５の位置或いはその軸方向長さの調整によって行う
必要はなく）、ハイポイドギヤ１０７の厚さを調整する
ことによって行うことができる。ハイポイドギヤ及びハ
イポイドピニオンの組合せについては、減速比を異なら
せるには一般に別種のものを用意する必要があるため、
このときに、ピニオン中心から軸受１０９Ａの端面まで
の距離が一定になるようにギヤセットの厚みｔ２（スペ
ーサを用いるときはスペーサを含む厚み）を予め調整・
設定しておけばよい。これにより、歯車箱１１０及び出
力軸１０５に関しては、構造上全く変更する必要が無く
なる。尚、同一厚さとしてスペーサ等で調節しても良
い。
では、減速比が異なることによる噛合面の位置調整をハ
イポイドギヤ１０７の厚さの調整によって行っていると
いうことである。即ち、このハイポイド減速機１００で
は、出力軸１０５の一方側のスラスト荷重をハイポイド
ギヤ１０７の後面（噛合面と反対側の面）を介して第１
の軸受１０９Ａで受けるとともに、他方向のスラスト荷
重を出力軸１０５の大径部１１５の段部１１５ａで受け
止めようにしている。従って、減速比が異なることによ
る噛合面の位置調整を（必ずしも出力軸１０５の大径部
１１５の位置或いはその軸方向長さの調整によって行う
必要はなく）、ハイポイドギヤ１０７の厚さを調整する
ことによって行うことができる。ハイポイドギヤ及びハ
イポイドピニオンの組合せについては、減速比を異なら
せるには一般に別種のものを用意する必要があるため、
このときに、ピニオン中心から軸受１０９Ａの端面まで
の距離が一定になるようにギヤセットの厚みｔ２（スペ
ーサを用いるときはスペーサを含む厚み）を予め調整・
設定しておけばよい。これにより、歯車箱１１０及び出
力軸１０５に関しては、構造上全く変更する必要が無く
なる。尚、同一厚さとしてスペーサ等で調節しても良
い。
【００４６】もう１つは、（このシリーズでは、原則的
には、歯車箱さえ共通ならば、減速機１０１に対して組
み合わせるモータ１０２を自由に選択できるようになっ
てはいるものの）この実施形態では、更に、上述した例
から明らかなように、少なくともある一部のもの同士の
間では、ハイポイド減速機１００の減速比とモータ容量
との積が等しくなるように、減速機１０１とモータ１０
２の組み合わせが決められている。ここで、減速比は
「呼び（分母の値）」を指し、「１／１０」は「１
０」、「１／５」は「５」を指す。
には、歯車箱さえ共通ならば、減速機１０１に対して組
み合わせるモータ１０２を自由に選択できるようになっ
てはいるものの）この実施形態では、更に、上述した例
から明らかなように、少なくともある一部のもの同士の
間では、ハイポイド減速機１００の減速比とモータ容量
との積が等しくなるように、減速機１０１とモータ１０
２の組み合わせが決められている。ここで、減速比は
「呼び（分母の値）」を指し、「１／１０」は「１
０」、「１／５」は「５」を指す。
【００４７】図４の３種類のモータ付きハイポイド減速
機１００Ａ〜１００Ｃのうち、上段のモータ付きハイポ
イド減速機１００Ａと下段のモータ付きハイポイド減速
機１００Ｃがその条件を満たしている。
機１００Ａ〜１００Ｃのうち、上段のモータ付きハイポ
イド減速機１００Ａと下段のモータ付きハイポイド減速
機１００Ｃがその条件を満たしている。
【００４８】例えば、上段のモータ付きハイポイド減速
機１００Ａでは、「減速比×モータ容量」＝１０×０．
７５＝７．５となり、下段のモータ付きハイポイド減速
機１００Ｃでは、「減速比×モータ容量」＝５×１．５
＝７．５となり、両者は等しくなる。
機１００Ａでは、「減速比×モータ容量」＝１０×０．
７５＝７．５となり、下段のモータ付きハイポイド減速
機１００Ｃでは、「減速比×モータ容量」＝５×１．５
＝７．５となり、両者は等しくなる。
【００４９】このように組み合わせるものを規定した場
合、出力軸１０５に作用するトルクを等しくすることが
できるため、出力軸の最適設計を行うことができると共
に強度的に共用化がしやすくなる。
合、出力軸１０５に作用するトルクを等しくすることが
できるため、出力軸の最適設計を行うことができると共
に強度的に共用化がしやすくなる。
【００５０】なお、上述した実施形態における残りのハ
イポイド減速機１００Ｂでは、上記積は、７×１．５＝
１０．５となっている。このように、一般に基準となる
積（この場合７．５）よりも当該組合せに係る積（１
０．５）が大きい場合には、基準となる積の組合せに対
してより大きな出力トルクが得られていることになる。
この組合せは、特に、同一の大きさに対してより高出力
化が求められる状況や、同一の出力に対してよりコンパ
クト化が求められるような状況に適用すると好結果が得
られる。
イポイド減速機１００Ｂでは、上記積は、７×１．５＝
１０．５となっている。このように、一般に基準となる
積（この場合７．５）よりも当該組合せに係る積（１
０．５）が大きい場合には、基準となる積の組合せに対
してより大きな出力トルクが得られていることになる。
この組合せは、特に、同一の大きさに対してより高出力
化が求められる状況や、同一の出力に対してよりコンパ
クト化が求められるような状況に適用すると好結果が得
られる。
【００５１】逆に、基準となる積よりも当該組合せに係
る積が小さい場合には、基準となる積の組合せに対して
より小さな出力しか得られていないことになるが、この
場合は、減速機に「構造上の余裕」が得られるため、点
検や交換の困難な場所など、より耐久性の求められるよ
うな状況に適用すると好結果が得られる。
る積が小さい場合には、基準となる積の組合せに対して
より小さな出力しか得られていないことになるが、この
場合は、減速機に「構造上の余裕」が得られるため、点
検や交換の困難な場所など、より耐久性の求められるよ
うな状況に適用すると好結果が得られる。
【００５２】但し、出力軸を共用しようとする場合は、
共用するもの同士のそれぞれの積のうち最も小さい値を
１としたときに最大の値が所定の範囲（例えば２．５以
下の範囲）に収まるように設定すると種々の面で合理的
である。
共用するもの同士のそれぞれの積のうち最も小さい値を
１としたときに最大の値が所定の範囲（例えば２．５以
下の範囲）に収まるように設定すると種々の面で合理的
である。
【００５３】なお、上記実施形態においては「出力軸の
段部」を該出力軸に直接形成することによって形成して
いたが、出力軸の外周をほぼ同一径とし、止め輪等を用
いて結果としてスラスト力を受け得る段部が形成される
ものであってもよい。
段部」を該出力軸に直接形成することによって形成して
いたが、出力軸の外周をほぼ同一径とし、止め輪等を用
いて結果としてスラスト力を受け得る段部が形成される
ものであってもよい。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、歯車箱の在庫負担を軽
減しながら多くの減速比に対応でき、低コストで選択範
囲の広いハイポイド減速機、あるいはハイポイドギヤド
モータのシリーズを提供することができるようになる。
減しながら多くの減速比に対応でき、低コストで選択範
囲の広いハイポイド減速機、あるいはハイポイドギヤド
モータのシリーズを提供することができるようになる。
【図１】本発明の実施形態のシリーズを構成しているモ
ータ付きハイポイド減速機を側方から見た断面図
ータ付きハイポイド減速機を側方から見た断面図
【図２】同モータ付きハイポイド減速機の使用形態を示
す側方から見た断面図
す側方から見た断面図
【図３】同モータ付きハイポイド減速機の正面方向から
見た断面図
見た断面図
【図４】同モータ付きハイポイド減速機のシリーズの一
部の例を示す断面図
部の例を示す断面図
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…モータ付きハ
イポイド減速機 １０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ…減速機 １０２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ…モータ １０４…入力軸 １０５…出力軸 １０６，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ…ハイポイドピ
ニオン １０７，１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ…ハイポイドギ
ヤ １０８、１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ…ハイポイドギ
ヤセット １０９Ａ…第１の軸受 １０９Ｂ…第２の軸受 １１０…歯車箱 １１１…歯車箱本体 １１３…歯車箱蓋体 １１５ａ…段部
イポイド減速機 １０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ…減速機 １０２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ…モータ １０４…入力軸 １０５…出力軸 １０６，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ…ハイポイドピ
ニオン １０７，１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ…ハイポイドギ
ヤ １０８、１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ…ハイポイドギ
ヤセット １０９Ａ…第１の軸受 １０９Ｂ…第２の軸受 １１０…歯車箱 １１１…歯車箱本体 １１３…歯車箱蓋体 １１５ａ…段部
フロントページの続き
(72)発明者 江川 正則
愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重
機械工業株式会社名古屋製造所内
(72)発明者 重見 貴夫
愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重
機械工業株式会社名古屋製造所内
(72)発明者 峯岸 清次
愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重
機械工業株式会社名古屋製造所内
Ｆターム(参考） 3J009 DA18 EA06 EA18 EA23 EA32
FA14
5H607 AA00 BB01 BB14 CC03 DD19
EE31 EE36 KK10
Claims (3)
- 【請求項１】ハイポイドピニオンが形成された入力軸、
該入力軸と噛合するハイポイドギヤ、及び、該ハイポイ
ドギヤが組付けられる出力軸を有するハイポイドギヤセ
ットと、該ハイポイドギヤセットを収容する歯車箱と、
を備えたハイポイド減速機のシリーズであって、 異なる減速比の前記ハイポイドギヤセットから選択した
１つを、全ハイポイド減速機において共通とした前記歯
車箱に組み込み可能とすると共に、 該共通の歯車箱の前記出力軸の軸方向の長さを、前記異
なる減速比の中で最小の減速比のハイポイドギヤセット
に対応させて最適設計したことを特徴とするハイポイド
減速機のシリーズ。 - 【請求項２】請求項１に記載のハイポイド減速機に動力
を入力するモータを一体に組み付けたハイポイドギヤド
モータのシリーズであって、 異なる減速比の前記ハイポイド減速機から選択した１つ
と、異なる容量のモータから選択した１つとを、ハイポ
イド減速機の減速比とモータ容量の積が各ハイポイドギ
ヤドモータ相互間で所定の範囲に収まるように組み合わ
せ可能としたことを特徴とするハイポイドギヤドモータ
のシリーズ。 - 【請求項３】請求項２に記載のハイポイドギヤドモータ
のシリーズであって、 前記ハイポイド減速機の減速比とモータ容量の積が各ハ
イポイドギヤドモータ相互間で等しくなるように組み合
わせ可能としたことを特徴とするハイポイドギヤドモー
タのシリーズ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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