JP2006118573A - スリーブ内蔵型中空出力軸減速機及びそれを用いたコンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】被動軸への取付け・取外しが簡便な中空出力軸減速機及びそれを用いたコンベヤを提供すること。
【解決手段】中空出力軸２０を有する減速機において、中空出力軸２０にスリーブ３０を挿入し、スリーブ３０の一端には被動軸Ｈを受け入れる凹部３２を形成し、他端をテーパリング又はクランプにより中空出力軸２０と締結するようにした。これにより、既存の減速機の交換を、被動軸Ｈの交換なしに効率よく行なうことができる。この中空出力軸減速機１０をコンベヤＣに取付けるには、中空出力軸減速機１０をコンベヤＣの側面に配置し、コンベヤＣの被動軸Ｈをスリーブ３０の一端の凹部３２に挿入して、キー又はテーパリング若しくはクランプにより締結すればよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、被動軸への取付け・取外しが簡便な中空出力軸減速機及びそれを用いたコンベヤに関する。

図４は、従来の中空出力軸減速機の一部を断面で示す正面図である。図５は、図４の中空出力軸減速機の側面から見た場合の断面図である。
この中空出力軸減速機１０Ａは、モータ１５０を具えており、モータ軸１５２は、一対のベアリング１５４，１５４によって回転自在に支持されている。モータ軸１５２の先端部には、第１ピニオン１５５が形成されている。一方のベアリング１５４に隣接してオイルシール１５６が配置されている。モータ１５０は、ブラケット１５７を介して六角穴付ボルト１５８によって、ケース１６０に固定されている。蓋１６２は六角穴付ボルト１６４によってケース１６０に締結されている。ケース１６０と蓋１６２によって構成される内部空間内に、第２軸１７０が一対のベアリング１７２，１７２によって回転自在に支持されており、第３軸１８０が一対のベアリング１８２，１８２によって回転自在に支持されている。

また、中空出力軸１２０が一対のベアリング１２９，１２９によって回転自在に支持されている。中空出力軸１２０の両端は、それぞれケース１６０と蓋１６２の開口部から露出している。そして、中空出力軸１２０の外周とケース１６０及び蓋１６２の開口部との間にはそれぞれオイルシール１６８が配置されている。中空出力軸１２０には、その全長に亘ってキー溝１２２が形成され、また、中空出力軸１２０の両端部寄りの位置にそれぞれ止め輪用溝１２４，１２４が形成されている。

第２軸１７０には、平行キー１７４によって第１ギヤ１７６が取付けられており、さらに、第２軸１７０には、第２ピニオン１７８が形成されている。そして、第１ピニオン１５５がこの第１ギヤ１７６に噛み合っており、第１ピニオン１５５と第１ギヤ１７６とによりハイポイドギヤを構成している。また、第３軸１８０には、平行キー１８４よって第２ギヤ１８６が取付けられており、さらに、第３軸１８０には、第３ピニオン１８８が形成されている。そして、第２ピニオン１７８がこの第２ギヤ１８６に噛み合っている。さらに、中空出力軸１２０には、平行キー１２６によって第３ギヤ１２８が取付けられており、第３ピニオン１８８がこの第３ギヤ１２８に噛み合っている。従って、モータ軸１５２の回転は、第１ピニオン１５５、第１ギヤ１７６、第２ピニオン１７８、第２ギヤ１８６、第３ピニオン１８８及び第３ギヤ１２８を介して中空出力軸１２０に伝達される。

しかし、（１）被動軸Ｈ（後述する。）を中空出力軸１２０に挿入する際に、キーとキー溝との位置合わせに手間がかかる、（２）中空出力軸１２０と被動軸Ｈの取外しが難しく、メンテナンスの点で不利である、（３）被動軸Ｈへの中空出力軸１２０の取付け又は取外しをスムーズに行うには、治具、スラスト軸受、六角ナット、ジャッキボルト等を使用する必要があるため、取付け又は取外しに時間と手間がかかる等の問題があった。

そこで、図６に示すような、中空出力軸にキー溝を形成せずに、中空出力軸の一端部にテーパリング式締結具を取付けた中空出力軸減速機１０Ｂがある（例えば、特許文献１参照。）。中空出力軸１２１の一端部は外径が縮小されており、この外径が縮小された部分が蓋１６２の開口部から突出している。中空出力軸１２１の外径が縮小された部分の外周には後述するテーパリング式締結具１４０が装着されている。中空出力軸１２１の他端部はケース１６０の開口部から露出している。

テーパリング式締結具１４０は、複数の締結用ボルト１４９とインナーリング１４２と一対のアウターリング１４３，１４３とから構成されている。インナーリング１４２の外周には断面で見て山形をなすテーパ面が形成されており、さらにインナーリング１４２には軸方向にスリットが形成されている。一対のアウターリング１４３，１４３には、それぞれ内周にテーパ面が形成されている。また一方のアウターリング１４３には、締結用ボルト１４９に対応する貫通孔が形成されており、他方のアウターリング１４３には締結用ボルト１４９に対応するねじ孔が形成されている。
締結用ボルト１４９を締め付けることにより、被動軸Ｈと中空出力軸１２１とはテーパリングにより発生する面圧で強固に締結される。そして、中空出力軸１２１の回転力は、摩擦力によって被動軸Ｈに伝達される。

このような締結具を具えた中空出力軸減速機１０Ｂによれば、被動軸と中空出力軸の焼付きが少なく、被動軸と中空出力軸の取付け又は取外しが容易である。また、被動軸への中空出力軸の取付け又は取外しをスムーズに行うために、キー結合の場合は、治具やジャッキボルトを使用する必要があるが、テーパリング式締結具であれば、取付け又は取外しがより簡便である。
特開２００１−９９１７７号公報

一方、従来、図７に示すようなコンベヤを駆動する減速機１０Ｃがある。この減速機においては、出力軸の動力がチェーンＣＨを介して被動軸Ｈに伝達されコンベヤアが駆動される。しかし、このような減速機は、（１）減速機にたまったゴミ・埃がコンベヤ上に落下する、（２）減速機破損時にグリースがコンベヤ上に落下する、（３）コンベヤから落下したゴミが駆動装置上にたまる、（４）コンベヤをメンテナンスする場合、チェーンの脱着に時間がかかる、（５）減速機を交換する場合、チェーンの脱着と減速機のベースからの取外しに時間がかかる、（６）チェーンのメンテナンスも必要である等の問題がある。

そこで、このようなコンベヤを駆動する既存の減速機１０Ｃを取外し、テーパリング式締結具を具えた中空出力軸減速機１０Ｂに交換することが行われている。この場合、テーパリング式締結具を具えた中空出力軸減速機１０Ｂは、コンベアの横に配置され、トルクアームによって固定される。
しかし、既存の減速機１０Ｃのときに用いられていた被動軸では長さが短く、テーパリング式締結具を具えた中空出力軸減速機１０Ｂに交換するには、コンベアの被動軸もともに交換しなければならず、交換に手間及び時間がかかっていた。
また、中空出力軸の軸径をコンベヤの被動軸の軸径に合わせなければならず、コンベヤの被動軸の軸径ごとに中空出力軸減速機１０Ｂを製造しなければならないので、大量生産ができず、中空出力軸減速機の製造コストを低減させることが困難となっていた。

本発明は、中空出力軸を有する減速機において、
前記中空出力軸にスリーブが挿入され、該スリーブの一端に被動軸を受け入れる凹部が形成され、他端が前記中空出力軸にテーパリング又はクランプにより締結されることを特徴とするスリーブ内蔵型中空出力軸減速機によって、前記の課題を解決した。

本発明によれば、中空出力軸にスリーブを挿入し、該スリーブの一端に被動軸を受け入れる凹部が形成され、他端がテーパリング又はクランプにより中空出力軸と締結されるようにしたことで、既存の減速機の交換を、被動軸の交換なしに効率よく行うことができる効果がある。
しかも、コンベヤの被動軸の軸径にスリーブの軸径を合わせるだけでよく、中空出力軸を共通のものとすることができるので、中空出力軸減速機の製造コストを低減させることができる。

本発明を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は、本発明の中空出力軸減速機がコンベヤの横に配置され、トルクアームによって固定された状態を示す上面図であり、図２は、図１に示す中空出力軸減速機の側面から見た断面図である。
中空出力軸減速機１０は、コンベアＣの横に配置され、トルクアームＴによって固定されている。また、中空出力軸減速機１０は、モータ５０を具え、モータ軸５２は、一対のベアリング５４，５４によって回転自在に支持されている。モータ軸５２の先端部には、第１ピニオン５５が形成されている。一方のベアリング５４に隣接してオイルシール５６が配置されている。モータ５０は、ブラケット５７を介して六角穴付ボルト５８によって、ケース６０に固定されている。蓋６２は六角穴付ボルト６４によってケース６０に締結されている。ケース６０と蓋６２によって構成される内部空間内に、第２軸７０が一対のベアリング７２，７２によって回転自在に支持されており、第３軸８０が一対のベアリング８２，８２によって回転自在に支持されている。
なお、既存のコンベヤに本発明のスリーブ内蔵型中空出力軸減速機を適用するには、トルクアームＴの固定部の加工が必要なだけである。

また、中空出力軸２０が一対のベアリング２９，２９によって回転自在に支持されている。中空出力軸２０の一端部は外径が縮小されており、この外径が縮小された部分が蓋６２の開口部から突出している。中空出力軸２０の外径が縮小された部分の外周には後述するテーパリング式締結具４０が装着されている。中空出力軸２０の他端部はケース６０の開口部から露出している。そして、中空出力軸２０の外周とケース６０及び蓋６２の開口部との間にはそれぞれオイルシール６８が配置されている。

第２軸７０には、平行キー７４によって第１ギヤ７６が取付けられており、さらに、第２軸７０には、第２ピニオン７８が形成されている。そして、第１ピニオン５５がこの第１ギヤ７６に噛み合っており、第１ピニオン５５と第１ギヤ７６とによりハイポイドギヤを構成している。また、第３軸８０には、平行キー８４よって第２ギヤ８６が取付けられており、さらに、第３軸８０には、第３ピニオン８８が形成されている。そして、第２ピニオン７８がこの第２ギヤ８６に噛み合っている。さらに、中空出力軸２０には、平行キー２６によって第３ギヤ２８が取付けられており、第３ピニオン８８がこの第３ギヤ２８に噛み合っている。従って、モータ軸５２の回転は、第１ピニオン５５、第１ギヤ７６、第２ピニオン７８、第２ギヤ８６、第３ピニオン８８及び第３ギヤ２８を介して中空出力軸２０に伝達される。

本発明の中空出力軸減速機１０は、さらに、中空出力軸２０に挿入されるスリーブ３０と、スリーブ３０を中空出力軸２０に締結するテーパリング式締結具４０を有する。
テーパリング式締結具４０は、複数の締結用ボルト４９とインナーリング４２と一対のアウターリング４３，４３とから構成されている。インナーリング４２の外周には断面で見て山形をなすテーパ面が形成されており、さらにインナーリング４２には軸方向にスリットが形成されている。一対のアウターリング４３，４３には、それぞれ内周にテーパ面が形成されている。また一方のアウターリング４３には、締結用ボルト４９に対応する貫通孔が形成されており、他方のアウターリング４３には締結用ボルト４９に対応するねじ孔が形成されている。

締結用ボルト４９を締め付けることにより、スリーブ３０と中空出力軸２０とがテーパリングにより発生する面圧で強固に締結される。そして、中空出力軸２０の回転力は、摩擦力によってスリーブ３０に伝達される。
スリーブ３０の他端には被動軸Ｈを受け入れるための凹部３２が設けられており、被動軸Ｈはキー溝を介して被動軸Ｈに締結される。中空出力軸２０の回転力はこのスリーブ３０を介して、被動軸Ｈに伝達される。
このように、被動軸Ｈ及び中空出力軸２０と締結されるスリーブ３０を用いることで、図１に示すように、既存の減速機から中空出力軸減速機への交換を、被動軸を交換することなしに行うことができる。かくして、交換の手間及び時間を少なくすることができる。
また、コンベヤの被動軸の軸径にスリーブの軸径を合わせるだけでよく、中空出力軸を共通のものとすることができるので、中空出力軸減速機の製造コストを低減させることができる。

さらに、ガタや振れの防止のために、スリーブと被動軸との締結を、テーパリング式又はクランプ式締結とすることも可能である。このような、キーを用いない締結方式の代表的なものとして、図３（ａ）に示す外締めタイプのテーパリング式締結や、図３（ｂ）に示す内締めタイプのテーパリング式締結や、図３（ｃ）に示すクランプ式の締結がある。
図３（ａ）の外締めタイプのテーパリング式締結具１３１は、テーパリング式締結具４０と構造が同じであり、複数の締結用ボルト１３９とインナーリング１３２と一対のアウターリング１３３，１３３とから構成されている。インナーリング１３２の外周には断面で見て山形をなすテーパ面が形成されており、さらにインナーリング１３２には軸方向にスリットが形成されている。一対のアウターリング１３３，１３３には、それぞれ内周にテーパ面が形成されている。また一方のアウターリング１３３には、締結用ボルト１３９に対応する貫通孔が形成されており、他方のアウターリング１３３には締結用ボルト１３９に対応するねじ孔が形成されている。
締結用ボルト１３９を締め付けることにより、スリーブ１３０と被動軸とが締結される。そして、スリーブ１３０の回転力は、摩擦力によって被動軸に伝達される。

図３（ｂ）の内締めタイプのテーパリング式締結具２３１は、ボス孔に内側から嵌合される円筒状外周面と、テーパ状内周面と、テーパ状内周面の小径側に形成され被動軸に外側から嵌合される顎部２３６と、テーパ状内周面の大径側に形成された円筒状内周面と、テーパ状内周面の大径側端部に形成された拡径鍔部２３７と、軸方向のスリット（図示せず。）とを有するアウターリング２３３と、被動軸に外側から嵌合される円筒状内周面と、アウターリング２３３のテーパ状内周面と相補い合うテーパ状外周面と、テーパ状外周面の大径側に形成されアウターリング２３３の円筒状内周面と相補い合う円筒状外周面と、テーパ状外周面の大径側端部に形成された拡径フランジ部２３８と、拡径フランジ部２３８に形成された軸方向孔と、軸方向のスリット（図示せず。）とを有するインナーリング２３２と、スリーブ２３０に形成されたねじ孔に軸方向孔を貫通して螺合するボルト２３９とを有してなるものである。

このテーパリング式締結具２３１によれば、フランジ部２３８がインナーリング２３２と一体になっており、フランジ部２３８には取外し用ねじ孔（図示せず。）が設けてあるため、取付け・取外しが比較的容易である。
また、スリーブ２３０を組付ける際、方向性に注意を払う必要がなくなる。また、テーパ面の両側において、スリーブ２３０と被動軸を案内してセンタリングをすることができる。

図３（ｃ）のクランプ式締結具３３１は、スリーブ３３０にスリット３３２（紙面と平行方向とねじ孔が形成され、締結用ボルト３３９（これと直交する方向にも図示しないスリットが形成されている。）を締め付けることにより、スリーブ３３０と被動軸とが締結される。

以上説明したように、本発明によれば、中空出力軸にスリーブを挿入し、該スリーブの一端に被動軸を受け入れる凹部が形成され、他端がテーパリング又はクランプにより中空出力軸と締結されるようにしたことで、既存の減速機の交換を、被動軸の交換なしに効率よく行うことができる効果がある。
また、コンベヤアの被動軸の軸径にスリーブの軸径を合わせるだけでよく、中空出力軸を共通のものとすることができるので、中空出力軸減速機の製造コストを低減させることができるという効果を奏する。

本発明の中空出力軸減速機がコンベヤの横に配置され、トルクアームによって固定された状態を示す上面図。 図１の中空出力軸減速機の側面から見た断面図。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はスリーブと被動軸との締結具の３つの例の一部を断面で示した正面図。 従来の中空出力軸減速機の一部を断面で示した正面図。 図４に示す従来の中空出力軸減速機の側面から見た断面図。 他の従来の中空出力軸減速機の一部を断面で示した正面図。 コンベヤを駆動する従来の減速機の上面図。

符号の説明

１０：中空出力軸減速機
Ｈ：被動軸
２０：中空出力軸
３０，１３０，２３０，３３０：スリーブ
４０：（中空出力軸とスリーブとの）締結具
１３１，２３１，３３１：（スリーブと被動軸との）締結具
Ｃ：コンベヤ

Claims (3)

1. 中空出力軸を有する減速機において、
   前記中空出力軸にスリーブが挿入され、該スリーブの一端に被動軸を受け入れる凹部が形成され、他端が前記中空出力軸にテーパリング又はクランプにより締結されることを特徴とする、
   スリーブ内蔵型中空出力軸減速機。
2. 前記被動軸とスリーブの締結もテーパリング又はクランプによる、請求項１のスリーブ内蔵型中空出力軸減速機。
3. 請求項１又は２のスリーブ内蔵型中空出力軸減速機が側面に配置され、被動軸が前記スリーブの凹部に挿入され締結されていることを特徴とする、コンベヤ。
   

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