JP2012087882A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】歯車減速機とモータの組付け角度を変更することができ、歯車減速機とモータが互いに離れることがなく、歯車減速機内部のグリスが外部に流れ出るといった問題が生じないギヤードモータを提供する。
【解決手段】歯車減速機３とモータ２のいずれか一方のケーシングの内周側に半径方向に互いに重なるように組付けられる挿入部を前記歯車減速機３とモータ２のいずれか他方に設けるとともに、前記歯車減速機３とモータ２の軸方向に組付けられる締結手段によって前記歯車減速機３とモータ２が互いに固定されるギヤードモータ１であって、前記挿入部の外周面に円周方向に沿って溝部６０を形成し、該溝部６０内に位置して前記ケーシングと挿入部の軸方向の動きを係止するとともに円周方向の動きを可能にする抜け止め手段４１を設け、前記締結手段４を外すことで、前記歯車減速機３とモータ２を円周方向に互いの位置を変えることを可能にしたことにある。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯車減速機とモータを組付けたギヤードモータに関する。

従来の、この種のギヤードモータは、ギヤ出力軸の向きによって、次の二種類に大別できる。一つは、歯車減速機の入力軸と出力軸が直交する直交軸タイプのギヤードモータである。もう一つは、歯車減速機の入力軸と出力軸が同じ方向の平行軸タイプのギヤードモータである。

直交軸タイプのギヤードモータには、その構造上、取付け方向によってギヤ出力軸位置が変化するため、モータに対してギヤ出力軸を右側にしたものと、左側にしたものの二種類が必要になるという問題がある。

この問題に対して、特許文献１には、二種類の製品をバリエーションとして持っていることが開示されている。特許文献２には、中空シャフトのギヤ出力軸と取付けボルト孔が貫通された２つの面を共に取付け可能面としたことが開示されている。特許文献３には、正方形に配設された取付けボルト孔の中心に中空シャフトのギヤ出力軸を配設したことが開示されている。

上記特許文献以外の方法としては、歯車減速機とモータ各々を、単品として別々に販売する方法や、組み付けねじで固着した状態で販売する方法もある。

特開平１−１２６４６８号公報 特開平６−５４４８３号公報 特開平１０−２９９８４０号公報

しかしながら、こうした従来のギヤードモータにおいては、次のような問題があった。
特許文献１の方法にあっては、製品種類が２倍になるのは勿論のこと、ギヤ出力軸の部品種も２倍になってしまう。
特許文献２の方法にあっては、加工された２つの取付け面のうち、実際に取付けに使われるのは左右どちらか１つの面であるため、結果的に加工が不要の面まで取付け面加工を施していることになり、その分コストアップとなる。
特許文献３の方法にあっては、減速機内の歯車の種類や配置に制限が伴うため、限られた種類の減速機でしか実施できない。
歯車減速機とモータを各々単品で販売する方法では、顧客が歯車減速機とモータを好みの方向に組付けられるというメリットがある反面、顧客が歯車減速機とモータを組み付ける際、モータピニオンと歯車減速機の初段歯車とを噛み合わせる時に、歯車部に打痕をつけてしまい、それが噛み合い音不良の原因となる、という問題がある。
組付けた状態で販売する方法でも、組み付けねじを緩めると、モータピニオンと歯車減速機の噛み合いが外れてしまうため、顧客が、方向を変えて組み付け直す際、すなわち、再度噛み合わせる時に歯車部に打痕をつける恐れがある。
また、組み付けねじを緩めた際に、モータピニオンと歯車減速機の噛み合いが外れるため、グリスが流れ出るといった問題もあった。

本発明は、こうした従来の問題点に着目してなされたもので、歯車減速機とモータを組み付ける締結手段を外すことで、歯車減速機とモータの組付け角度を変更することができ、かつ歯車減速機とモータが互いに離れることがないので、歯車部を再度噛み合わせる必要がないことから歯車部に打痕をつける恐れがなく、歯車減速機内部のグリスが外部に流れ出るといった問題が生じないギヤードモータを提供することを目的とする。
また、通常、出力軸の向きが右側のものと左側のものの二種類が必要になる直交軸タイプのギヤードモータにあっても一種類で対応できる直交軸ギヤードモータを提供することを他の目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、歯車減速機とモータのいずれか一方のケーシングの内周側に半径方向に互いに重なるように組付けられる挿入部を前記歯車減速機とモータのいずれか他方に設けるとともに、前記歯車減速機とモータの軸方向に組付けられる締結手段によって前記歯車減速機とモータが互いに固定されるギヤードモータであって、前記挿入部の外周面に円周方向に沿って溝部を形成し、該溝部内に位置して前記ケーシングと挿入部の軸方向の動きを係止するとともに円周方向の動きを可能にする抜け止め手段を設け、前記締結手段を外すことで、前記歯車減速機とモータを円周方向に互いの位置を変えることを可能にしたことにある。
また、本発明は、前記抜け止め手段として、前記歯車減速機とモータのいずれか一方のケーシングに半径方向に貫通するピン穴を形成し、該ピン穴を通して前記挿入部の溝部に係合するピンを装着したことにある。
さらに、本発明は、前記抜け止め手段として、内周側が前記挿入部の溝部に配置され、外周側が前記ケーシングの内周面に係合する環状の弾性体を用いたことにある。
またさらに、本発明は、前記モータの出力軸を支持する軸受を前記歯車減速機のケーシングに設けられた前記モータの出力軸挿入孔の内周面に配置したことにある。
また、本発明は、前記歯車減速機として直交軸ギヤを用いると共に、該直交軸ギヤの出力軸の中心線と前記モータの出力軸の中心線が直交するように前記直交軸ギヤとモータを組み合わせ、前記ギヤードモータの４つの取付けボルト孔と、前記直交軸ギヤの出力軸の中心線と前記モータの出力軸の中心線とを含む平面と、の距離が夫々等しくなるように前記取付けボルト孔を配置したことにある。

請求項１によれば、締結手段を外すことで、歯車減速機とモータを円周方向に互いの位置を変えることを可能にしたので、歯車減速機に対してモータを９０度おきに回転することができ、モータリード線の引き出し方向や、端子箱の位置の変更ができるため、製品の種類を削減することができる。減速機部がモータ部から外れないので、モータリード線の引き出し方向や、端子箱の位置を変更する際に、モータ部の噛み合い部への打痕傷などの発生や、減速機部からグリスが流れ出ることを防止できる。
請求項２によれば、簡単な構成で減速機とモータを回転可能で、かつ外れることがないので、モータリード線の引き出し方向や、端子箱の位置を変更する際に、モータ部の噛み合い部への打痕傷などの発生や、減速機部からグリスが流れ出ることを防止できる。
請求項３によれば、簡単な構成で減速機とモータを回転可能で、かつ外れることがないので、モータリード線の引き出し方向や、端子箱の位置を変更する際に、モータ部の噛み合い部への打痕傷などの発生や、減速機部からグリスが流れ出ることを防止できる。さらに、減速機とモータ部の接合面からギヤードモータ内部に液体などが侵入することも防止できる。
請求項４によれば、モータフランジを使用しない構造のため、部品削減によるコストダウンができる。
請求項５によれば、直交軸ギヤードモータであっても、減速機の取付け面に対してモータ部を１８０度回転させることによって、一種類のギヤードモータで左右両面の取付けに対応できるため、製品種類、部品種類、加工コストの削減を図ることができる。

本発明の実施の形態によるギヤードモータを示す部分断面図である。 図１の部分を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態によるギヤードモータを示す斜視図である。 図１の平面図である。 図１のモータ部と歯車減速機部を分離した状態の断面図である。 本発明の他の実施の形態によるギヤードモータを示す部分断面図である。 図６の部分拡大図である。 図６のモータ部と歯車減速機部を分離した状態の断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態によるギヤードモータを示す部分断面図である。 図９の部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１ないし図５の実施の形態のギヤードモータ１は、モータ部２にモータフランジを使用せず、歯車減速機部３のケーシングでモータの出力軸の軸受を支持するようにしたものである。モータフランジの省略による部品の削減によりコストダウンを図ることが可能である。モータ部２は締結用ねじ４を介して歯車減速機部３に締結されている。
この実施の形態は、歯車減速機部３として直交軸歯車減速機５０を使用した態様を説明する。

前記モータ部２は、一端を閉塞した筒状のケーシング２１の内周面に環状の固定子２４が配設され、この固定子２４の軸線上には、回転子２５を支持した回転軸２６が配設されており、この回転軸２６の片側には、歯車減速機部３に連結される出力軸２６ａが設けられている。前記回転軸２６は、両端部が軸受２７，２８を介して回転自在に支持されており、一端の軸受２７はケーシング２１のボス部２１ａに支持され、他端の軸受２８は、直交軸歯車減速機５０の減速機ケース５１に支持されている。
この実施の形態では、前記モータ部２の出力軸２６ａの先端には、ハイポイドピニオン２６ｃが設けられている。また、モータ部２のケーシング２１には、開口側の周縁部に半径方向のピン孔２１ｂが形成されている。
このモータ部２の回転軸２６の両端部を支持する軸受２７，２８のうち軸受２８は、直交軸歯車減速機５０の減速機ケース５１に支持されている。７は電源および駆動装置に接続するためのモータリード線を接続する端子を内蔵した端子箱で、前記モータ部２のケーシング２１に組付けられている。

前記直交軸歯車減速機５０は、前記モータ部２の出力軸２６ａの回転を、９０度方向を変えて伝達するもので、モータ部２の回転軸２６の延長線上に直交する向きに設けられた軸５２に支持されたハイポイドギヤ５３にハイポイドピニオン２６ｃが噛合している。軸５２には、減速歯車５４が装着されており、この減速歯車５４は減速大歯車５５に噛合している。減速大歯車５５は軸５２と平行に設けられた出力軸５６に装着されており、この出力軸５６は、前記モータ部２の出力軸２６ａの延長線上に同じく直交する軸上に設けられている。

前記減速機ケース５１は、図示しない取付けボルトにより締結される角筒状のケーシング５７と、該ケーシング５７の開口部を塞ぐフランジ５７Ａとで形成されており、内部に前記ハイポイドギヤ５３，減速歯車５４，減速大歯車５５，出力軸５６が設けられている。５１ａは減速機ケース５１に設けられた取付けボルト孔である。
前記ケーシング５７の側面には、前記モータ部２の出力軸２６ａが導入される開口穴５７ａが形成され、該開口穴５７ａと直交する向きに前記出力軸５６を導出する開口穴５７ｂを形成したものである。前記開口穴５７ａの内面には、前記モータ部２の出力軸２６ａを支持する軸受２８が支持されており、前記ケーシング５７とフランジ５７Ａの内面には、軸５２を支持する軸受５８ａ，５８ｂと、前記出力軸５６を支持する軸受５９ａ，５９ｂがそれぞれ設けられている。前記出力軸５６は、モータ部２の出力軸２６ａの中心線の延長線上で、図４に示すように減速機ケース５１の幅方向の中心位置Ｌ１＝Ｌ２になるように形成されている。

前記モータ部２の出力軸２６ａが組付けられる前記ケーシング５７の外面には、モータ部２のケーシング２１の内面側に組付けられる挿入部としての円筒部５７ｃが形成されており、モータ部２のケーシング２１は、前記ケーシング５７の円筒部５７ｃに嵌合させて組み付けられてケーシング５７の端面に係止されている。この円筒部５７ｃの外周面には、図５に示すように円周方向に沿って溝部６０が設けられており、この溝部６０には、抜け止め手段として、前記モータ部２のケーシング２１のピン孔２１ｂに圧入されるピン４１の先端が係合するように装着されている。
６１は前記ケーシング５７の開口穴５７ａ内面に設けられたシール部材で、前記モータ部２の出力軸２６ａに密着して、前記ケーシング５７内部をシールしている。

こうして、図５に示すように、モータ部２の出力軸２６ａを開口穴５７ａに挿入するようにして、ケーシング５７内に組み付けると、出力軸２６ａのハイポイドピニオン２６ｃがハイポイドギヤ５３に噛合して直交軸歯車減速機５０にモータ部２が組付けられる。ピン４１をモータ部２のケーシング２１のピン孔２１ｂに圧入して、ケーシング５７の外面の溝部６０に係合させる。そして、ねじ４をモータ部２のケーシング２１縁部の鍔部に形成されたねじ孔２１ｃに挿通させて、減速機ケース５１のケーシング５７のねじ孔に螺合して、モータ部２と歯車減速機部３を組付ける。

そして、直交軸歯車減速機５０の向きを変えるときは、ねじ４を外してモータ部２に対して歯車減速機部３の向きを９０度ごとに変えると、ピン４１が溝部６０に沿って摺動しながら歯車減速機部３が回動し、所望の向きに変えることができる。この時、ピン４１が溝部６０に係合しているので、直交軸歯車減速機５０がモータ部２から完全に離れることがないことからモータ部２の出力軸２６ａのハイポイドピニオン２６ｃを直交軸歯車減速機５０のハイポイドギヤ５３に噛合した状態で、回動させることができる。したがって、ハイポイドピニオン２６ｃおよびハイポイドギヤ５３の歯車部に打痕をつける恐れがない。さらに、歯車減速機部３の方向を変えるときに、出力軸２６ａのハイポイドピニオン２６ｃをハイポイドギヤ５３に組み付け直す必要がないことから、歯車減速機部３内のグリスが漏れるといった不具合を生じず、必要に応じて歯車減速機部３、すなわち直交軸歯車減速機５０の向きを変えることができる。直交軸歯車減速機５０の向きを１８０度回転させれば、左右の向きを変えることができ、出力軸５６を反対側に向けることができる。

図６ないし図８は、本発明の他の実施形態であり、図１ないし図５と基本構成は、共通であり、同一部分は同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。

この実施の形態では、抜け止め手段として、ピン４１に代えて弾性変形できるゴム等の弾性部材で成形したリング状のシール部材４２を用いたものである。シール部材４２の断面形状は、上部片、下部片と、これらをつなぐ中間部材からなる弾性体、あるいは、略コ字形状（略Ｃ字状）、等の断面形状のものを用いることができる。

ケーシング５７の円筒部５７ｃの外周面に形成する溝部６０は、図７に示すように開口側の周縁部の壁部６２の高さを低くして開口部６３を広く形成し、前記壁部６２の開口側の外側方向に向けて徐々に中心側に傾斜する斜面６２ａが設けられている。また、モータ部２のケーシング２１の内面には、円周方向に沿って内径側に突出する段差部２１ｄが設けられている。こうして、図７に示すように、シール部材４２の外周端面４２ａをモータ部２のケーシング２１の段差部２１ｄに係合させて、直交軸歯車減速機５０をモータ部２に組み付ける。シール部材４２は、壁部６２を乗り越えて溝部６０に嵌まり、溝部６０内に組付けられる。シール部材４２は、溝部６０に嵌まり、内周端面４２ｂが壁部６２の内側端面６２ｂに係止されるので、直交軸歯車減速機５０がモータ部２から離脱することなく、組付けられる。

そして、直交軸歯車減速機５０の向きを変えるときは、ねじ４を外して、モータ部２に対して直交軸歯車減速機５０を回動させる。直交軸歯車減速機５０は、シール部材４２によって抜け防止が図られ、歯車減速機部３内のグリスが漏れるといった不具合を防ぐことができる。さらに、直交軸歯車減速機５０とモータ部２の接触面部Ｇからギヤードモータ１内部に液体などが侵入することを防止できる。

次に図９および図１０は、本発明の別の他の実施の形態である。図９はモータ部と歯車減速機部のケーシングが完全に別体に構成されたギヤードモータを示したもので、このギヤードモータ１は、モータ部２と歯車減速機部３が独立に構成され、締結手段としての複数の締結用ねじ４を介してモータ部２と歯車減速機部３が一体になるように互いに締結されている。

前記モータ部２は、一端を閉塞した筒状のケーシング２１と、このケーシング２１の開口端を塞ぐリング状のフランジ２２とで、モータケース２３が形成されている。このモ−タケース２３は、ケーシング２１の内周面に環状の固定子２４が配設され、この固定子２４の軸線上には、回転子２５を支持した回転軸２６が配設されており、この回転軸２６の片側には、モータピニオン２６ｂを形成した出力軸２６ａが設けられている。前記回転軸２６は、両端部が軸受２７，２８を介して回転自在に支持されており、一端の軸受２７はケーシング２１のボス部２１ａに支持され、他端の軸受２８は、フランジ２２のボス部２２ａに支持されている。前記フランジ２２の外側には、前記回転軸２６の先端出力軸２６ａが導出されている。前記フランジ２２の周縁部２２ｂは、ケーシング２１の内周面に圧入されており、かつ周縁部２２ｂの外側面には、軸方向と同方向に延びる延長部２２ｃが挿入部として設けられている。この延長部２２ｃの外周面には、後述するピンが係合する溝部２９が円周方向に沿って設けられている。前記回転軸２６の先端出力軸２６ａは、フランジ２２の軸線上に形成された穴２２ｄを通して歯車減速機部３に挿入されている。また、前記ケーシング２１の角部板面には、前記締結用ねじ４を通す穴２１ｅが軸方向に沿って形成されている。

前記歯車減速機部３は、一端を閉塞した筒状のケーシング３１内に減速歯車３２，３３，３４が内蔵され、ケーシング３１の一端壁部３１ａに形成した出力軸孔３１ｂから減速機出力軸３５が外部に導出されている。
前記減速機出力軸３５は、軸受３６ａ，３６ｂを介して支持されており、軸受３６ａはケーシング３１の他端開口部を塞ぐ仕切り板３７に支持され、軸受３６ｂは、ケーシング３１の一端壁部３１ａに設けられたボス部３１ｃに支持されている。
前記減速機出力軸３５には、前記減速歯車３４が装着されており、この減速歯車３４に前記減速歯車３３が噛合している。この減速歯車３３は、軸３８に支持されており、この軸３８に減速歯車３２も支持されている。前記軸３８は、軸受３９ａ，３９ｂを介して支持されており、軸受３９ａは仕切り板３７に支持され、軸受３９ｂはケーシング３１の一端壁部３１ａに設けられたボス部３１ｄに支持されている。
仕切り板３７は、ねじ４０を介してケーシング３１に装着されており、仕切り板３７に形成された孔３７ａを通して前記モータ部２の先端出力軸２６ａがケーシング３１内に導入されている。前記モータ部２の出力軸２６ａは、モータピニオン２６ｂが減速歯車３２に噛合しており、減速歯車３２を介して軸３８、減速歯車３３、減速歯車３４と伝わり、減速機出力軸３５から外部に出力が取り出される。前記ケーシング３１の外周面には、半径方向の孔３１ｅが形成されており、この孔３１ｅにピン４１が圧入されてピン４１の先端を前記溝部２９に係合させている。ケーシング３１の四隅には、前記締結用ねじ４を螺合する、ねじ孔３１ｆが軸方向に形成されている。

上記ギヤードモータの作用を説明する。
モータ部２と歯車減速機部３の組付けに際して、フランジ２２の周縁部２２ｂの延長部（挿入部）２２ｃを歯車減速機部３のケーシング３１内に挿入して組み付けるとともに、モータ部２の出力軸２６ａを、歯車減速機部３の仕切り板３７に形成された孔３７ａを通してケーシング３１内に挿入して減速歯車３２に噛合させる。次に、ケーシング３１の外周面に形成された孔３１ｅにピン４１を圧入して溝部２９に係合させる。
そして、モータ部２と歯車減速機部３の向きを調整して複数の締結用ねじ４をケーシング２１のねじ穴２１ｅを通して歯車減速機部３のケーシング３１のねじ孔３１ｆに螺合して固定する。
こうして、モータ部２の出力軸２６ａは、歯車減速機部３のケーシング３１内の減速歯車３２に噛合し、減速歯車３２と同軸の減速歯車３３を介して減速歯車３４に噛合する。そして、減速歯車３４を支持する減速機出力軸３５から減速された回転が取り出される。

次に、減速機出力軸３５の位置を変えたい場合には、締結用ねじ４を外すと、歯車減速機部３は、モータ部２に対して回動可能となり、９０度づつ回動することができる。このとき、ピン４１が溝部２９に係合されているので、歯車減速機部３は、モータ部２から外れることはなく、自在に回動させることができる。そして、所定の位置で、締結用ねじ４を歯車減速機部３のケーシング３１のねじ孔３１ｆに螺合させてモータ部２と歯車減速機部３を互いに固定する。

よって、モータ部２と歯車減速機部３の締結用ねじ４を取り外しても、モータ部２から歯車減速機部３が外れることがなく、歯車減速機部３の取付け面に対して、モータ部２は９０度おきに回転することができ、モータリード線の引き出し方向や、端子箱の位置の変更を容易に行うことができる。また、顧客が、歯車減速機部３の方向を変えて組み付け直す際、モータ部２の出力軸２６ａと歯車減速機部３のケーシング３１内の減速歯車３２とを噛合わせる必要がないので、歯車部に打痕をつける恐れがない。さらに、歯車減速機部３の方向を変えて組み付け直す際に、歯車減速機部３内のグリスが漏れるといった不具合を生じないので、必要に応じて歯車減速機部３の方向を変えることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、第１の実施の形態および第３の実施の形態に、第２の実施の形態のシール部材４２を組み合わせて用いることができる。これによって、減速機の抜け止めと、減速機部とモータ部の接合面からのギヤードモータ内部への液体などの侵入防止の両方を同時に図ることができる。等、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることができることは言うまでもない。

１ ギヤードモータ
２ モータ部
３ 歯車減速機部
４ 締結用ねじ（締結手段）
２１，３１，５７ ケーシング
２１ｄ 段差部
２２ フランジ
２３ モータケース
２６ 回転軸
２６ａ 出力軸
２６ｃ ハイポイドピニオン
２９，６０ 溝部
３５ 減速機出力軸
４１ ピン（抜け止め手段）
４２ シール部材（抜け止め手段）
５０ 直交軸歯車減速機
５１ 減速機ケース
５６ 出力軸

Claims (5)

1. 歯車減速機とモータのいずれか一方のケーシングの内周側に半径方向に互いに重なるように組付けられる挿入部を前記歯車減速機とモータのいずれか他方に設けるとともに、前記歯車減速機とモータの軸方向に組付けられる締結手段によって前記歯車減速機とモータが互いに固定されるギヤードモータであって、前記挿入部の外周面に円周方向に沿って溝部を形成し、該溝部内に位置して前記ケーシングと挿入部の軸方向の動きを係止するとともに円周方向の動きを可能にする抜け止め手段を設け、前記締結手段を外すことで、前記歯車減速機とモータを円周方向に互いの位置を変えることを可能にしたことを特徴とするギヤードモータ。
2. 前記抜け止め手段として、前記歯車減速機とモータのいずれか一方のケーシングに半径方向に貫通するピン穴を形成し、該ピン穴を通して前記挿入部の溝部に係合するピンを装着したことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
3. 前記抜け止め手段として、内周側が前記挿入部の溝部に配置され、外周側が前記ケーシングの内周面に係合する環状の弾性体を用いたことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
4. 前記モータの出力軸を支持する軸受を前記歯車減速機のケーシングに設けられた前記モータの出力軸挿入孔の内周面に配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のギヤードモータ。
5. 前記歯車減速機として直交軸ギヤを用いると共に、該直交軸ギヤの出力軸の中心線と前記モータの出力軸の中心線が直交するように前記直交軸ギヤとモータを組み合わせ、前記ギヤードモータの４つの取付けボルト孔と、前記直交軸ギヤの出力軸の中心線と前記モータの出力軸の中心線とを含む平面と、の距離が夫々等しくなるように前記取付けボルト孔を配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のギヤードモータ。

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