JP2012140993A - 中間歯車減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、既存のモータとギヤヘッドを、これらを更に加工することなく組み合わせ可能にする装置の提供を目的としている。
【解決手段】本発明は、駆動源Ｍ１に歯車減速機ＧＨ２を組み付けるための中間歯車減速機１であって、駆動源Ｍ１の出力軸２３との連結部８を有する入力軸６と、歯車減速機ＧＨ２の入力歯車３４との連結部６ａを有し、入力軸６を介して伝達された回転運動を歯車減速機ＧＨ２の入力歯車３４に伝達する出力軸６と、歯車減速機ＧＨ２に取り付けるために、歯車減速機ＧＨ２の入力側取付部に対応する形状を有する歯車減速機取付部３，５と、駆動源Ｍ１に取り付けるために、駆動源Ｍ１の出力側取付部に対応する形状を有する駆動源取付部２，４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は歯車減速機、モータ、歯車減速機付きモータの分野に関する。

従来、ギヤードモータのトルクは、モータと組み合わされたギヤヘッドの機械的強度によって制約を受けるため、高減速比領域においては、減速比を高くしても一定値以上にはトルクを高くできないという問題があった。この高減速比領域におけるモータの効率低下を改善するために、高減速比領域では容量の小さいモータを使用するという方法が考えられている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、容量の小さいモータをギヤヘッドに取り付けるために、ギヤヘッドのモータ取付面において、第１の取付角寸法に対応した第１のモータ取付孔に加えて、第１の取付角寸法よりも小さい第２の取付角寸法に対応した第２のモータ取付孔を形成している。ここで、第１のモータ取付孔と第２のモータ取付孔は、ギヤヘッドの入力軸の軸心を中心に相互に所定角度回転した位置にある。

しかしながら、特許文献１のように、ギヤヘッドのモータ取付面において第２の取付孔を形成する方法では、ギヤヘッドに特定の取付孔を形成する必要があり、既存のギヤヘッドをそのまま利用することができない。現在、モータの取付角と、ギヤヘッドの取付角は一般的に同寸法でラインナップしている。モータの取付角寸法より大きいギヤヘッドを組合せて、ギヤヘッドの許容トルクをアップさせようとすると、モータとギヤヘッドの嵌め合い寸法を合せる必要があり、更に、モータのギヤとギヤヘッドのギヤが噛み合う設計に変更しなければならない。よって、既存のラインナップに対して、新規の製品種及び部品種が多数必要となる。

特開２００３−２９９３０９号公報

上記に鑑みて本発明は、既にモータやギヤヘッドの取付寸法が世界標準的に各社ラインナップされている状況において、高減速比領域におけるモータの効率低下を改善するために、既存のモータとギヤヘッドを、これらを更に加工することなく組み合わせ可能にする装置の提供を目的としている。

本発明の一態様は、駆動源に歯車減速機を組み付けるための中間歯車減速機であって、前記駆動源の出力軸との連結部を有する入力軸と、前記歯車減速機の入力歯車との連結部を有し、前記入力軸を介して伝達された回転運動を前記歯車減速機の前記入力歯車に伝達する出力軸と、前記歯車減速機に取り付けるために、前記歯車減速機の入力側取付部に対応する形状を有する歯車減速機取付部と、前記駆動源に取り付けるために、前記駆動源の出力側取付部に対応する形状を有する駆動源取付部とを備える。

一例として、前記歯車減速機取付部の幅寸法は、前記駆動源取付部の幅寸法よりも大きい。また、前記出力軸の軸径は前記駆動源の出力軸の軸径より大きくなるように構成しても良い。前記入力軸と前記出力軸を同一軸で構成し、前記出力軸を前記歯車減速機の前記入力歯車と噛み合うように構成しても良い。

例えば、前記駆動源の出力軸との前記連結部は、前記一本の軸の入力側に取り付けられて前記駆動源からの回転運動を伝達するはす歯ピニオンを備え、前記中間歯車減速機は、前記一本の軸において前記はす歯ピニオンよりも出力側に取り付けられて、前記一本の軸を支持する２個の軸受を更に備える。

前記歯車減速機取付部の軸方向と交差する一方向に位置する第１の端部が、前記駆動源取付部の前記軸方向と交差する前記一方向に位置する第２の端部に対して、突出するように構成しても良い。

例えば、前記中間歯車減速機と同じ構成を有するサブ中間歯車減速機を複数個軸方向に連結することによって本発明に係る中間歯車減速機を構成しても良い。

本発明に係る中間歯車減速機を組み付ける歯車減速機は、どのようなタイプの歯車減速機であっても良い。例えば、本発明に係る中間歯車減速機を平行軸歯車減速機に組み付けるように構成しても良く、直交軸歯車減速機に組み付けるように構成しても良い。

請求項１に係る発明では、既存の駆動源（例えば、モータ）と既存の歯車減速機の間に、本発明に係る中間歯車減速機を組み付けることによって、既存の駆動源と既存の歯車減速機を更に加工することなく、容量の小さいモータに許容トルクの大きな歯車減速機を組み付けることができる。これにより、モータと歯車減速機に関する既存のラインナップを利用しながら低コストで、高減速比領域におけるモータの効率低下が改善される。

また、従来の歯車減速機付きモータを、歯車減速機の許容トルクが頭打ちになる減速比で使用している場合、本発明に係る中間歯車減速機に、従来のモータよりも容量の小さいモータを組み付けることによって、従来よりも少ないモータ出力で従来と同様の出力トルクを得ることができる。したがって、請求項１の発明を用いることにより、省エネ効果も期待できる。

請求項２に係る発明では、本発明に係る中間歯車減速機を介して、第１の取付角寸法を有する歯車減速機と第１の取付角寸法よりも小さい第２の取付角寸法を有する駆動源を組み合わせることができる。小型モータは、ギヤヘッド等の他の装置に組み付けるためにブラケットを有した状態で販売されることが多い。このブラケットの形状は、一例として、角に丸みを帯びた略正方形形状である。このブラケットの幅寸法をモータの取付角寸法という。

請求項３に係る発明では、本発明に係る中間歯車減速機を介して、歯車減速機に嵌め込むことができる軸径よりも小さい軸径を有する駆動源を前記歯車減速機と組み合わせることが可能になる。請求項４に係る発明では、入力軸と出力軸を同一軸で構成しているため、部品点数を少なくすることができ、本発明に係る歯車減速機をより簡易に製造することができる。

請求項５に係る発明では、２個の軸受を有しているため、はす歯ピニオンによって生じるアキシャル荷重は、軸の回転方向が第１の回転方向の場合は、第１の軸受に作用し、軸の回転方向が第２の回転方向の場合は、第２の軸受に作用することになる。したがって、アキシャル荷重を1つの軸受で受ける場合に比べて、軸受の寿命時間の向上を図ることができる。また、前記一本の軸において、はす歯ピニオンよりも出力側に２個の軸受を配置しているため、ピニオンに干渉することなく、２個の軸受の距離を必要最小限まで短くすることができ、サイズの大きい軸受を採用することもできる。

請求項６に係る発明では、軸方向と交差する一方向において、歯車減速機取付部の端部が駆動源取付部の端部よりもより外側に突出している。したがって、駆動源を駆動源取付部に取り付けると、駆動源の前記一方向における端部と歯車減速機取付部の前記端部との差分領域に空間が形成される。この空間を、モータケーブル引き回しスペースとして利用したり、端子箱付きモータの端子箱設置スペースとして利用したりすることができる。

モータとギヤヘッドのラインナップの一例を模式的に示す図である。 図１に示すモータとギヤヘッドの各組み合わせについて、ギヤヘッドの出力トルクを示すグラフである。 （Ａ）第１の実施形態における中間歯車減速機を、組み合わせるモータ及びギヤヘッドと共に示した図である。（Ｂ）図３（Ａ）に示すモータとギヤヘッドを中間歯車減速機に組み付けた状態を示す図である。 図３（Ｂ）に示すギヤードモータの出力トルクを示すグラフである。 （Ａ）図３（Ｂ）に示すモータと中間歯車減速機とギヤヘッドの固定方法を示す図である。（Ｂ）図５（Ａ）のギヤードモータを他の装置に固定する方法を示す図である。 第２の実施形態における中間歯車減速機を、組み合わせるモータ及びギヤヘッドと共に示した図である。 図６に示すギヤードモータの出力トルクを示すグラフである。 第３の実施形態における２個の中間歯車減速機を、組み合わせるモータ及びギヤヘッドと共に示した図である。 （Ａ）第４の実施形態における中間歯車減速機を、組み合わせるモータ及びギヤヘッドと共に示した図である。（Ｂ）図９（Ａ）に示すモータとギヤヘッドを中間歯車減速機に組み付けた状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付の図により説明する。図１は、モータとギヤヘッドのラインナップの一例を模式的に示すものである。なお、実施形態の記載において、「モータ」は請求項の記載における「駆動源」に対応し、「ギヤヘッド」は請求項の記載における「歯車減速機」に対応する。

図１において、モータＭ１のモータ出力Ｗ１と、モータＭ２のモータ出力Ｗ２と、モータＭ３のモータ出力Ｗ３と、モータＭ４のモータ出力Ｗ４との関係は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４であり、ギヤヘッドＧＨ１の最大許容トルクＴ１と、ギヤヘッドＧＨ２の最大許容トルクＴ２と、ギヤヘッドＧＨ３の最大許容トルクＴ３と、ギヤヘッドＧＨ４の最大許容トルクＴ４との関係は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４である。モータＭ１〜Ｍ４とギヤヘッドＧＨ１〜ＧＨ４のそれぞれの取付面は略正方形に構成されている。この取付面の幅寸法、すなわち、モータの取付角寸法と、ギヤヘッドの取付角寸法は同寸法でラインナップしており、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ１は共通の嵌め合い寸法Ｄ１を有し、同様に、モータＭ２〜Ｍ４及びギヤヘッドＧＨ２〜ＧＨ４もそれぞれ共通の嵌め合い寸法Ｄ２〜４を有している。また、モータの出力軸に歯切り加工によって形成されたギヤｇ１の構成（形状、大きさ、配置等）は、ギヤヘッドＧＨ１の入力側のギヤと噛み合うように選択されていて、同様に、モータＭ２〜Ｍ４のギヤｇ２〜ｇ４もそれぞれギヤヘッドＧＨ２〜ＧＨ４の入力側のギヤと噛み合うように形成されている。これにより、モータＭ１はギヤヘッドＧＨ１に、モータＭ２はギヤヘッドＧＨ２に、モータＭ３はギヤヘッドＧＨ３に、モータＭ４はギヤヘッドＧＨ４に、それぞれ、組み付けてギヤードモータを構成することができる。

モータＭ１とギヤヘッドＧＨ１の組み合わせ、モータＭ２とギヤヘッドＧＨ２の組み合わせ、モータＭ３とギヤヘッドＧＨ３の組み合わせ、モータＭ４とギヤヘッドＧＨ４の組み合わせについて、各ギヤヘッドの出力トルクＴ１〜Ｔ４を図２に示す。図２のグラフに示すように、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ１の組み合わせでは、減速比がＲｘ以上になるとギヤヘッドＧＨ１の機械的強度の制限によって、出力トルクが許容トルクＴ１に制限される。出力トルクを高めるために、例えば、モータＭ１に対して、ギヤヘッドＧＨ１よりも最大許容トルクが大きいギヤヘッドＧＨ２〜ＧＨ４を組み合わせようとしても、取付角寸法の異なるモータとギヤヘッドでは、モータとギヤヘッドの嵌め合い寸法Ｄ１〜Ｄ４と、ギヤｇ１〜ｇ４の構成がそれぞれ異なることから、これらを組み合わせることができない。

そこで本発明は、既存のモータに対して、最大許容トルクがより大きいギヤヘッドを組み合わせるために、モータとギヤヘッドの間に組み付ける中間歯車減速機を提供する。

［第１の実施形態］
図３（Ａ），（Ｂ）に、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２を組み合わせるための中間歯車減速機１の模式的な断面図を示す。図３（Ａ）は、中間歯車減速機１と共に、中間歯車減速機１に組み付けられるモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２をそれぞれ分離した状態で示したものである。ここでは、中間歯車減速機１の内部構造を示し、ギヤヘッドＧＨ２の内部構造を適宜省略して示している。モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２は、既存のラインナップにおける既製品であり、一例として、ギヤヘッドＧＨ２は平行軸ギヤヘッドである。図３（Ｂ）は、中間歯車減速機１にモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２を組み付けた状態を示している。

図３（Ａ）に示すように、中間歯車減速機１は軸方向と交差する方向に延びるモータ取付面２とギヤヘッド取付面３を備えている。モータ取付面２に形成された開口４は、モータＭ１のギヤヘッド取付面２１における凸部２２の寸法Ｄ１と同じ寸法を有している。本実施形態において、モータＭ１の凸部２２は軸方向からみると正円形を有している。したがって、中間歯車減速機１の開口４の形状も同じ正円形であり、寸法Ｄ１は、凸部２２及び開口４の径寸法である。モータＭ１のギヤヘッド取付面２１は軸方向からみると、その外縁は略正方形に構成されている。中間歯車減速機１のモータ取付面２も、その外縁はモータＭ１のギヤヘッド取付面２１と同寸法且つ同形状の略正方形を有していて、モータＭ１の取付角寸法（ギヤヘッド取付面２１の幅寸法）と同じ取付角寸法を有している。

ギヤヘッド取付面３に形成された凸部５は、ギヤヘッドＧＨ２におけるモータ取付面３０に形成された開口３１の寸法Ｄ２と同じ寸法を有している。なお、図１に示したように、ギヤヘッドＧＨ２におけるモータ取付面３０には、モータＭ２を直接取り付けることができるが、モータＭ１を直接取り付けることはできない。本実施形態において、中間歯車減速機１の凸部５は軸方向からみると正円形を有している。ギヤヘッドＧＨ２の開口３１の形状も同じ正円形であり、寸法Ｄ２は、凸部５及び開口３１の径寸法である。また、中間歯車減速機１のギヤヘッド取付面３は軸方向からみると、その外縁が略正方形に構成されており、ギヤヘッドＧＨ２のモータ取付面３０も、その外縁が同寸法且つ同形状の略正方形を有している。中間歯車減速機１のギヤヘッド取付面３の幅寸法と、ギヤヘッドＧＨ２のモータ取付面３０の幅寸法（ギヤヘッドＧＨ２の取付角寸法）は、モータＭ２の取付角寸法と同じ寸法である。本実施形態において、モータ取付面２と開口４は、「駆動源取付部」を構成し、ギヤヘッド取付面３と凸部５は、「歯車減速機取付部」を構成している。

中間歯車減速機１では、モータＭ１からの回転運動を中間歯車減速機１に伝達する入力軸とギヤヘッドＧＨ２へ出力する出力軸とが一本の軸６によって構成されている。軸６の入力側には、モータＭ１の出力軸２３に形成されたギヤｇ１と噛み合うピニオン８が設けられ、軸６においてピニオン８よりも出力側に位置する第１の軸受９と第２の軸受１０が軸６を支持している。

本実施形態では、騒音を抑制するために、はす歯（ヘリカルギヤ）をピニオン８に採用している。第１の軸受９と第２の軸受１０は、同形状且つ同寸法の同一部品であり、互いに近接して設けられている。軸６の一端は出力側に突出して出力軸を構成し、出力軸６の軸径はモータＭ１の出力軸２３の軸径より大きい。出力軸６は、その表面において歯切り加工によって形成されたギヤ６ａを有している。ここでギヤ６ａは、ギヤヘッドＧＨ２の入力軸３３に設けられたギヤ３４と噛み合うように、図１におけるモータＭ２のギヤｇ２と同じ構成になっている。

ギヤヘッド取付面３の軸６と交差する一方向に位置する端部３ａは、モータ取付面２の前記一方向に位置する端部２ａよりも外側に、すなわち、前記一方向側に突出している。ギヤヘッド取付面３及び凸部５は、軸６が中心にくるように配置され、一方、モータ取付面２及び開口４においては、軸６が中心に位置せずに、モータ取付面２及び開口４の一方の外縁側（端部２ａ側）にずれるように配置されている。

モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２は、図３（Ｂ）に示すように、中間歯車減速機１を介して結合する。モータＭ１と中間歯車減速機１は、モータＭ１におけるギヤヘッド取付面２１の凸部２２が、中間歯車減速機１におけるモータ取付面２の開口４に嵌め込まれることによって結合し、モータＭ１の出力軸２３のギヤｇ１は中間歯車減速機１のピニオン８と噛み合う。

中間歯車減速機１とギヤヘッドＧＨ２は、中間歯車減速機１におけるギヤヘッド取付面３の凸部５が、ギヤヘッドＧＨ２におけるモータ取付面３０の開口３１に嵌め込まれることによって結合し、中間歯車減速機１の出力軸６は、ギヤヘッドＧＨ２の入力軸３３に設けられたギヤ３４と噛み合う。

モータＭ１から出力された回転運動は、モータＭ１のギヤｇ１と中間歯車減速機１のピニオン８の噛み合いによって減速し、出力軸６を介して出力される。中間歯車減速機１の減速比は、図２のモータＭ２＋ギヤヘッドＧＨ２の最大許容トルクＴ２を、モータＭ１＋ギヤヘッドＧＨ１の最大許容トルクＴ１で除した数、すなわちＴ２／Ｔ１に極力近い値になるように設定されている。出力軸６を介して出力される回転運動は、出力軸６に形成されたギヤ６ａとギヤヘッドＧＨ２のギヤ３４の噛み合いによって、ギヤヘッドＧＨ２の入力軸３３に伝達される。ギヤヘッドＧＨ２に入力軸３３を介して伝達された回転運動は、１又は複数のギヤによって減速し、出力軸３５を介して出力される。なお、ギヤヘッドＧＨ２は既存のギヤヘッドであり、その内部構成及び作用は、本発明に関して限定されるものではない。したがって、ギヤヘッドＧＨ２の内部構造及び作用に関する詳細な説明は省略する。

図３（Ｂ）に示すように、モータＭ１を中間歯車減速機１を介してギヤヘッドＧＨ２と組み合わせることによって、高減速比領域において得られる出力トルクを高めることができる。図４のグラフは、図３（Ｂ）のギヤードモータについて、高減速比領域（減速比Ｒｘ以上）における出力トルクを点線で示している。このグラフに示すように、モータＭ１を中間歯車減速機１を介してギヤヘッドＧＨ２と組み合わせることによって、減速比Ｒｘ’まで大きくしても、最大許容トルクＴ１によって制限されていたギヤヘッドの出力トルクを出力トルクＴ２まで上げることができる。

更に、図４のグラフにおいて一点鎖線丸枠で囲った領域（減速比Ｒｘ’以上の領域）においては、モータＭ２とギヤヘッドＧＨ２の組み合わせによって得られる出力トルクＴ２と、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２の組み合わせによって得られる出力トルクＴ２は同じ値となる。したがって、この領域においては、モータＭ２の代わりにモータＭ１をギヤヘッドＧＨ２と組み合わせることによって、出力トルクを維持しながら、モータ出力がＷ２からＷ１へ小さくなるため、省エネ効果を達成することができる。

上記のような効果は、容量の小さいモータＭ１に対して最大許容トルクがより大きいギヤヘッドＧＨ２を組み合わせることによって得られており、このような組み合わせは中間歯車減速機１によって可能となっている。上記に説明したように、中間歯車減速機１をモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２との間に組み付けることによって、モータＭ１及びギヤヘッドＧＨ２を加工することなく、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２とを組み合わせることができる。中間歯車減速機１とこれに組み付けるモータＭ１及びギヤヘッドＧＨ２のそれぞれが分離構造であるため、サイズの異なる中間歯車減速機１を用意することによって、モータＭ１及びギヤヘッドＧＨ２に代えて様々なモータ及びギヤヘッドを組み合わせることができ、ギヤードモータのラインナップを低コストで実現することができる。

また、本実施形態における中間歯車減速機１は、２個の軸受９，１０を有しているため、はす歯ピニオン８によって生じるアキシャル荷重は、軸の回転方向が第１の回転方向の場合は、第１の軸受９に作用し、軸の回転方向が第２の回転方向の場合は、第２の軸受１０に作用することになる。したがって、アキシャル荷重を1つの軸受で受ける場合に比べて、軸受の寿命時間の向上を図ることができる。また、軸６において、はす歯ピニオン８よりも出力側に２個の軸受９，１０を配置しているため、ピニオン８に干渉することなく、２個の軸受９，１０の距離を必要最小限まで短くすることができ、サイズの大きい軸受を採用することもできる。更に本実施形態では、２個の軸受９，１０に同一部品を使用しているため、部品点数削減が可能となっている。

また本実施形態では、ギヤヘッド取付面３の端部であって軸６と交差する一方向に位置する端部３ａは、モータ取付面２の前記一方向に位置する端部２ａよりも前記一方向側に突出している。したがって、中間歯車減速機１にモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２を組み付けると、図３（Ｂ）において二点鎖線囲み枠Ｓによって示すように、モータＭ１の前記一方向における端部とギヤヘッド取付面３の端部３ａとの差分領域に空間Ｓが形成されるため、この空間Ｓを、モータケーブル引き回しスペースとして利用したり、端子箱付きモータの端子箱設置スペースとして利用したりすることができる。

図５（Ａ）に、結合したモータＭ１と中間歯車減速機１とギヤヘッドＧＨ２の固定方法を示す。図５（Ａ）は、モータＭ１と中間歯車減速機１とギヤヘッドＧＨ２を組み合わせた状態の３図を示している。図面向かって左側の図は、モータＭ１側からみた図であり、中央の図は側面図であり、向かって右側の図は、ギヤヘッドＧＨ２側からみた図である。モータＭ１のギヤヘッド取付面２１（図３（Ａ）参照）の４隅には、（図示しない）貫通孔が形成されている。モータＭ１は、この貫通孔と、中間歯車減速機１のモータ取付面２（図３（Ａ）参照）に形成された（図示しない）ネジ穴を介して、固定ネジ４０によって中間歯車減速機１に固定される。

中間歯車減速機１のギヤヘッド取付面３の周縁部には２箇所の（図示しない）貫通孔が形成されている。中間歯車減速機１は、この貫通孔と、ギヤヘッドＧＨ２のモータ取付面３０に形成された（図示しない）ネジ穴を介して、固定ネジ４２によってギヤヘッドＧＨ２に固定される。加えて、中間歯車減速機１のギヤヘッド取付面３（図３（Ａ）参照）の４隅に貫通孔４４が形成され、ギヤヘッドＧＨ２の入力側から出力側まで貫通する孔と連続している。この貫通孔４４は、中間歯車減速機１を介してモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２を組み合わせたギヤードモータを、他の装置に取り付けるために設けられている。

図５（Ｂ）に前記ギヤードモータを他の装置に固定する方法を示す。固定ネジ４６は貫通孔４４を介して、他の装置を取り付けるための取付プレート４８のネジ穴まで延び、前記ギヤードモータと他の装置を固定する。このように本実施形態では、ギヤードモータと他の装置の締結強度を高めるため、中間歯車減速機１とギヤヘッドＧＨ２を共に他の装置に固定する構造を採用している。

［第２の実施形態］
前述の第１の実施形態において、中間歯車減速機１はモータＭ１とギヤヘッドＧＨ２とを組み合わせるように構成されているが、本発明における中間歯車減速機によって他のモータとギヤヘッドの組み合わせも可能である。図６にモータＭ１とギヤヘッドＧＨ３とを組み合わせるための中間歯車減速機１を示す。図６に示す中間歯車減速機１は、ギヤヘッド取付面３における凸部５の嵌め合い寸法Ｄ３以外の構成は、図３（Ａ）に示す中間歯車減速機１と同様である。図６の中間歯車減速機１において、図３（Ａ）の中間歯車減速機１と対応する構成要素には、同様の符号を付している。また、ギヤヘッドＧＨ３についても、図３（Ａ）に示すギヤヘッドＧＨ２と対応する構成要素には、同様の符号を付している。

なお、取り付けるギヤヘッドＧＨ３はギヤヘッドＧＨ２よりも許容トルク及びサイズが大きいため、図６に示す中間歯車減速機１において、軸６の軸径、ピニオン８、軸受９，１０は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すものよりも大きいサイズのものを使用している。また、ギヤヘッド取付面３の凸部５の寸法がＤ２よりも長いＤ３となったことにより、端部３ａと端部２ａの差分領域は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すものよりも大きくなっている。

図６に示す第２の実施形態では、ギヤヘッド取付面３に形成された凸部５は、ギヤヘッドＧＨ３におけるモータ取付面３０に形成された開口３１の寸法Ｄ３と同じ寸法を有している。第１の実施形態と同様に、中間歯車減速機１とギヤヘッドＧＨ３は、中間歯車減速機１におけるギヤヘッド取付面３の凸部５が、ギヤヘッドＧＨ３におけるモータ取付面３０の開口３１に嵌め込まれることによって結合する。

図７のグラフは、図６に示す中間歯車減速機１を介してモータＭ１とギヤヘッドＧＨ３とを組み合わせたギヤードモータについて、高減速比領域（減速比Ｒｘ以上）における出力トルクを点線で示している。このグラフに示すように、モータＭ１をギヤヘッドＧＨ３と組み合わせることによって、減速比をＲｘ’’まで大きくしても、ギヤヘッドの出力トルクを出力トルクＴ３まで上げることができる。このように第２の実施形態では、更なる高減速比領域（減速比：Ｒｘ’〜Ｒｘ’’）において、ギヤヘッドの出力トルクを高めることができる。

同様に、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ４との組み合わせ、モータＭ２とギヤヘッドＧＨ３又はギヤヘッドＧＨ４との組み合わせ、モータＭ３とギヤヘッドＧＨ４との組み合わせについても、本発明に係る中間歯車減速機をモータとギヤヘッドとの間に組み付けることによって実現することができる。

［第３の実施形態］
ギヤヘッド出力軸において必要なトルク又は回転速度に応じて、複数の中間歯車減速機を使用することもできる。図８に２個の中間歯車減速機を組み合わせたギヤードモータについて、モータ、中間歯車減速機及びギヤヘッドが分離した状態を示す。図８に示すサブ中間歯車減速機１５Ａとサブ中間歯車減速機１５Ｂは軸方向に連結されることによって、中間歯車減速機１５を構成する。サブ中間歯車減速機１５Ａとサブ中間歯車減速機１５Ｂは、それぞれが、図３（Ａ）の中間歯車減速機１と対応する構成要素を有している。サブ中間歯車減速機１５Ａ，１５Ｂにおいて、図３（Ａ）の中間歯車減速機１と対応する構成要素には、同様の符号を付している。また、ギヤヘッドＧＨ３についても、図３（Ａ）に示すギヤヘッドＧＨ２と対応する構成要素には、同様の符号を付している。サブ中間歯車減速機１５Ａは、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ２とを組み合わせることができるように、モータ取付面２に形成された開口４は、モータＭ１の凸部２２と同じ寸法Ｄ１を有し、ギヤヘッド取付面３に形成された凸部５は、ギヤヘッドＧＨ２の開口部３１（図３（Ａ）参照）と同じ寸法Ｄ２を有している。サブ中間歯車減速機１５Ｂは、モータＭ２とギヤヘッドＧＨ３とを組み合わせることができるように、モータ取付面２に形成された開口４は、モータＭ２の（図示しない）凸部２２と同じ寸法Ｄ２を有し、ギヤヘッド取付面３に形成された凸部５は、ギヤヘッドＧＨ３の開口部３１と同じ寸法Ｄ３を有している。

サブ中間歯車減速機１５Ａにおけるギヤヘッド取付面３の凸部５と、サブ中間歯車減速機１５Ｂにおけるモータ取付面２の開口４は、同じ嵌め合い寸法Ｄ２を有しているため、サブ中間歯車減速機１５Ａの凸部５をサブ中間歯車減速機１５Ｂの開口４に嵌め込んで、サブ中間歯車減速機１５Ａと中間歯車減速機１５Ｂを結合することができる。サブ中間歯車減速機１５Ａと中間歯車減速機１５Ｂを結合することによって構成された中間歯車減速機１５において、中間歯車減速機１５Ａの開口４にモータＭ１を嵌め込み、中間歯車減速機１５Ｂの凸部５をギヤヘッドＧＨ３の開口３１に嵌め込むことによって、モータＭ１とギヤヘッドＧＨ３を組み合わせたギヤードモータを実現する。第３の実施形態に示すように、モータとギヤヘッドとの間にサイズの異なる中間歯車減速機を複数個組み付けて使用することによって、モータとギヤヘッドの組み合わせを様々なヴァリエーションで実現することができる。

［第４の実施形態］
本発明の中間歯車減速機は、平行軸ギヤヘッドのみではなく、直交軸ギヤヘッドと組合せることもできる。図９（Ａ），（Ｂ）に、モータＭ１と直交軸ギヤヘッドＧＨ２０とを組み合わせる中間歯車減速機５０を示し、中間歯車減速機５０及び直交軸ギヤヘッドＧＨ２０についてはその内部構造を図示している。図９（Ａ）は、モータＭ１、中間歯車減速機５０、直交軸ギヤヘッドＧＨ２０を分離した状態で示し、図９（Ｂ）は、これらを結合させたギヤードモータを示す。図９（Ａ），（Ｂ）の中間歯車減速機５０において、図３（Ａ）の中間歯車減速機１と対応する構成要素には、同様の符号を付している。

中間歯車減速機５０は、モータＭ１を取り付けるために、モータＭ１の凸部２２の寸法Ｄ１と同寸法を有する開口４を備え、直交軸ギヤヘッドＧＨ２０を取り付けるために、直交軸ギヤヘッドＧＨ２０におけるモータ取付面６０の開口６１の寸法Ｄ２と同寸法を有する凸部５を備えている。中間歯車減速機１において中間歯車減速機１のケース内に収納されていた軸受１０は、中間歯車減速機５０では、出力軸６を支持しながらケースの外側に設けられている。これは、直交軸ギヤヘッドの方が平行軸ギヤヘッドよりも入力側におけるギヤの噛み合わせが複雑であるため、出力軸６を支持する軸受１０を直交軸ギヤヘッドＧＨ２０内に、出力軸６と共に収納することによって、直交軸ギヤヘッドＧＨ２０内における出力軸６の位置決め精度を高めるためである。ギヤ６ａは、直交軸ギヤヘッドＧＨ２０において入力軸６３に連結するギヤ６４と噛み合うように、出力軸６に歯切り加工されている。なお、本実施形態では、ギヤヘッドＧＨ２０はギヤ６４としてハイポイドギヤを有している。

図９（Ｂ）に示すように、中間歯車減速機５０の凸部５は直交軸ギヤヘッドＧＨ２０の開口６１に嵌め込まれて、軸受１０と出力軸６は直交軸ギヤヘッドＧＨ２０の内部に収納される。モータＭ１の出力軸２３と中間歯車減速機５０のピニオン８を介して中間歯車減速機５０に入力された回転運動は、出力軸６のギヤ６ａと直交軸ギヤヘッドＧＨ２０のギヤ６４の噛み合いによって入力軸６３に伝達され、入力軸６３に連結したギヤ６６と出力軸６５に連結したギヤ６７の噛み合いによって、出力軸６５を介して出力される。

以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、図１に例示したモータとギヤヘッドのラインナップを用いて説明しているが、モータとギヤヘッドの種類及びこれらの組み合わせは限定されるものではなく、様々なモータと様々なギヤヘッドに対して、本発明に係る中間歯車減速機を適用することができる。

１，１５，５０ 中間歯車減速機
Ｍ１ モータ（駆動源）
ＧＨ２，ＧＨ３，ＧＨ２０ ギヤヘッド（歯車減速機）
２ 中間歯車減速機のモータ取付面
２ａ 中間歯車減速機のモータ取付面の端部（第２の端部）
３ 中間歯車減速機のギヤヘッド取付面
３ａ 中間歯車減速機のギヤヘッド取付面の端部（第１の端部）
４ 中間歯車減速機の開口
５ 中間歯車減速機の凸部
６ 中間歯車減速機の軸
８ 中間歯車減速機のピニオン
９，１０ 中間歯車減速機の軸受
１５Ａ，１５Ｂ サブ中間歯車減速機
２３ モータの出力軸

Claims (6)

1. 駆動源に歯車減速機を組み付けるための中間歯車減速機であって、
   前記駆動源の出力軸との連結部を有する入力軸と、
   前記歯車減速機の入力歯車との連結部を有し、前記入力軸を介して伝達された回転運動を前記歯車減速機の前記入力歯車に伝達する出力軸と、
   前記歯車減速機に取り付けるために、前記歯車減速機の入力側取付部に対応する形状を有する歯車減速機取付部と、
   前記駆動源に取り付けるために、前記駆動源の出力側取付部に対応する形状を有する駆動源取付部と
   を備える、中間歯車減速機。
2. 前記歯車減速機取付部の幅寸法は、前記駆動源取付部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の中間歯車減速機。
3. 前記出力軸の軸径は前記駆動源の出力軸の軸径より大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の中間歯車減速機。
4. 前記入力軸と前記出力軸を同一軸で構成し、前記出力軸を前記歯車減速機の前記入力歯車と噛み合うように構成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中間歯車減速機。
5. 前記駆動源の出力軸との前記連結部は、前記一本の軸の入力側に取り付けられて前記駆動源からの回転運動を伝達するはす歯ピニオンを備え、
   前記一本の軸において前記はす歯ピニオンよりも出力側に取り付けられて、前記一本の軸を支持する２個の軸受を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の中間歯車減速機。
6. 前記歯車減速機取付部の軸方向と交差する一方向に位置する第１の端部が、前記駆動源取付部の前記軸方向と交差する前記一方向に位置する第２の端部に対して、突出していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の中間歯車減速機。

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