JP2013019523A - Geared motor - Google Patents
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Description
本発明は、ハイポイドギアを使用したギアードモータ(以下、単に「ギアードモータ」という。)に関する。 The present invention relates to a geared motor using a hypoid gear (hereinafter simply referred to as “geared motor”).
ハイポイドギアは、曲がり歯傘歯車のピニオン軸とリングギア軸の間にオフセットを設けてピニオンとリングギアを噛合させたものであり、曲がり歯傘歯車より静粛性に優れ、滑らかに駆動するという特性を有する。そして、ハイポイドギアは直交歯車であるから、これを使用したギアードモータの最大寸法はモータの軸方向の寸法となり、例えば、物流搬送、食品搬送、自動ドア等のベルトコンベアの搬送方向と平行に設置したときにコンパクト性を図ることができる。このため、ハイポイドギアを使用したギアードモータは様々なベルトコンベア用の駆動装置として多用されている。 Hypoid gears are made by providing an offset between the pinion shaft and the ring gear shaft of the bevel gear bevel and meshing the pinion and ring gear, and have the characteristics of being quieter and more smoothly driven than the bevel gear bevel gear. Have. And since the hypoid gear is an orthogonal gear, the maximum dimension of the geared motor using this is the dimension in the axial direction of the motor, for example, it is installed in parallel with the conveying direction of the belt conveyor such as logistics conveyance, food conveyance, automatic door, etc. Sometimes compactness can be achieved. For this reason, geared motors using hypoid gears are widely used as driving devices for various belt conveyors.
このようなギアードモータには、低価格化だけでなく、例えば、ベルトコンベアの内側といった、狭い空間でも設置できるコンパクト性と、モータの高出力化が同時に求められている。しかし、コンパクト性を重視しモータを小さくすれば低出力となり、モータを高出力にするためにモータのサイズを大きくするとコンパクト性に欠ける。また、小さくとも高出力であるような高性能モータを使用すると生産コストがかかってしまい、低価格化を実現することができない。すなわち、ギアードモータは両立し難い課題を有していることになる。
また、ハイポイドギアを使用するギアードモータの場合、1段のハイポイドギアでは、ハイポイドギア特有の軸間のオフセットのために、ハイポイドピニオンの軸、すなわち、入力軸と、ハイポイドリングギアの軸、すなわち、出力軸を同一線上に配置することができない。よって、モータと歯車箱との間にオフセットの分ずれが生じることになり、モータ又は歯車箱が出っ張ってしまうという問題がある。
For such a geared motor, not only cost reduction but also compactness that can be installed in a narrow space such as the inside of a belt conveyor and high output of the motor are required at the same time. However, if compactness is emphasized and the motor is made smaller, the output becomes lower, and if the motor size is increased in order to increase the motor output, the compactness is lacking. Moreover, if a high-performance motor that is small but has high output is used, production costs are incurred, making it impossible to reduce the price. That is, the geared motor has a problem that is difficult to achieve.
In the case of a geared motor using a hypoid gear, the hypoid gear in one stage has a hypoid pinion axis, that is, an input shaft, and a hypoid ring gear axis, that is, an output shaft, due to an offset between the axes specific to the hypoid gear. Cannot be placed on the same line. Therefore, there is a problem that a deviation of offset occurs between the motor and the gear box, and the motor or the gear box protrudes.
上記のギアードモータの課題や問題を解決するために、ギアードモータにはこれまでに様々な改良が加えられており、その例として、以下に挙げるものがある。 In order to solve the above-mentioned problems and problems of the geared motor, various improvements have been added to the geared motor, and examples thereof include the following.
特許文献1には、モータの出力軸がハイポイドギアのピニオンを有し、ハイポイドギアの出力軸に平行歯車が連結され、平行歯車と噛合する歯車が最終出力軸となるギアードモータであって、平行歯車の最終出力軸となる部分の歯車箱の軸方向の寸法を短くすることによって、ギアードモータに段差を設けたものが開示されている。この構成によれば、最終出力軸の軸方向のコンパクト化を実現することができるとされている。
特許文献2には、モータの出力軸が平行歯車と連結され、その平行歯車の出力軸がハイポイドギアのハイポイドピニオンと連結され、ハイポイドピニオンと噛合するハイポイドリングギアの軸が最終出力軸であるギアードモータであって、最終出力軸が歯車箱のハイポイドギア取付穴の略中央部に配設されたものが開示されている。この構成によれば、モータの取付方向によって出力軸の位置が変わることがないギアードモータ、すなわち、オフセットがあることによるモータと歯車箱とのずれの問題を改善できるとされている。
Patent Document 1 discloses a geared motor in which a motor output shaft has a hypoid gear pinion, a parallel gear is connected to the hypoid gear output shaft, and a gear meshing with the parallel gear is a final output shaft. A geared motor with a step is disclosed by shortening the axial dimension of the gear box at the portion serving as the final output shaft. According to this configuration, it is supposed that the final output shaft can be made compact in the axial direction.
ここで、図7に示すように、特許文献1のようなギアードモータ100の場合、出力軸の軸方向のコンパクト化を図ることはできるが、ハイポイドギアのオフセット分、モータ104とハイポイドリングギアの歯車箱152の位置がずれるため、モータの径方向の長さWの分、歯車箱152に対してモータ104が出っ張ることになる。このため、ハイポイドギアのオフセットの方向のコンパクト化を図ることはできない。
また、特許文献2のようなギアードモータの場合、ハイポイドギアのオフセット分のずれを平行歯車を一段設けることで解消しているが、平行歯車が増えた分、ギア、軸、軸受、及び歯車箱といった部品点数の増加を招き、生産コストの増大につながることになる。これは、特許文献1のような、ハイポイドギアの次の段に平行歯車を有するギアードモータであっても同様である。
Here, as shown in FIG. 7, in the case of the geared
Further, in the case of the geared motor as in
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、モータの高出力とコンパクト性を兼ね備えた、生産コストを抑えたギアードモータを提供することをその目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a geared motor that has both high output and compactness of the motor and that can reduce production costs.
本発明は、1段のハイポイドギア、出力軸がハイポイドピニオンと連結されるモータ、前記ハイポイドピニオンと噛合する最終出力軸を有するハイポイドリングギア、及び前記ハイポイドリングギアが収納され、前記モータと連結される歯車箱を有し、
前記歯車箱は前記最終出力軸方向から見た正面図において、平行な上下2辺とその一端を直角に結ぶ辺と他端を斜めに結ぶ斜辺からなり、
前記モータが前記歯車箱の高さの範囲内で、前記斜辺に連結されていることを特徴とするギアードモータによって前記課題を解決した。また、請求項2のように、前記歯車箱の高さとモータの直径の比が、1:1より大きく、1.4:1より小さい範囲内にあることが好適であり、また、請求項3のように、歯車箱とモータが一体に形成されている構成としてもよい。
The present invention includes a one-stage hypoid gear, a motor whose output shaft is connected to the hypoid pinion, a hypoid ring gear having a final output shaft that meshes with the hypoid pinion, and the hypoid ring gear, and is connected to the motor. Have a gearbox,
In the front view seen from the final output shaft direction, the gear box is composed of two parallel upper and lower sides, a side connecting one end thereof at a right angle, and a hypotenuse connecting the other end diagonally,
The problem is solved by a geared motor, wherein the motor is connected to the hypotenuse within a range of the height of the gear box. Further, as in
また、請求項4のように、ギアードモータの固定用取付部材が、前記歯車箱の高さの範囲内で、両端部に取付けられているのが好適実施形態である。 In a preferred embodiment, the fixing member for fixing the geared motor is attached to both ends within the range of the height of the gear box.
本発明によれば、1段のハイポイドギア、出力軸がハイポイドピニオンと連結されるモータ、及びハイポイドピニオンと噛合するハイポイドリングギアが収納され、モータと連結される歯車箱を有するギアードモータであって、モータが歯車箱の高さの範囲内で、歯車箱に斜めに連結されているという構成であるため、従来問題となっていた、ハイポイドギアのオフセットによる歯車箱とモータのずれによる歯車箱に対するモータの出っ張りを解消することができる。 According to the present invention, a geared motor having a gear box that houses a one-stage hypoid gear, a motor whose output shaft is connected to a hypoid pinion, and a hypoid ring gear that meshes with the hypoid pinion and is connected to the motor, Since the motor is connected to the gear box at an angle within the range of the height of the gear box, the problem of the motor with respect to the gear box due to the shift of the gear box due to the offset of the hypoid gear and the motor has been a problem. Protrusions can be eliminated.
また、ハイポイドギアが一段の構成であるため、他の平行歯車等を使用しているギアードモータに比べて、部品点数が少なくて済み、生産コストを下げることができる。また、他の平行歯車等がない分、静粛性に優れ、滑らかに作動することはいうまでもない。 In addition, since the hypoid gear has a one-stage configuration, the number of parts can be reduced compared to a geared motor using other parallel gears, and the production cost can be reduced. Needless to say, since there are no other parallel gears, etc., it is excellent in quietness and operates smoothly.
また、歯車箱の高さの範囲内にモータが収まるようにするために、請求項2のように、歯車箱の高さとモータの径との比を、1:1より大きく、1.4:1より小さい範囲内にすることが適切である。この比が1:1である場合には、歯車箱の寸法の範囲内でモータを歯車箱に対し斜めに連結することができず、また、この比が1.4:1以上の場合には、モータを斜めに連結せずとも歯車箱の高さの範囲内にモータが収まることになるが、モータの径が小さくなりすぎ、出力が低下してしまうからである。 Further, in order to make the motor fit within the range of the height of the gear box, the ratio of the height of the gear box to the diameter of the motor is larger than 1: 1 and 1.4: It is appropriate to be within a range smaller than 1. If this ratio is 1: 1, the motor cannot be connected obliquely to the gearbox within the dimensions of the gearbox, and if this ratio is 1.4: 1 or greater, This is because the motor can be accommodated within the height range of the gear box without connecting the motor at an angle, but the motor diameter becomes too small and the output decreases.
また、この構成によれば、モータの径方向の寸法を短くしたとしても、軸方向の長さを長くすることができるため、従来に比べ、モータの出力を維持したまま、歯車箱の高さ方向の大きさをコンパクトにすることができる。 In addition, according to this configuration, even if the radial dimension of the motor is shortened, the axial length can be increased, so that the height of the gear box is maintained while maintaining the output of the motor as compared with the conventional case. The size of the direction can be made compact.
また、請求項3のように、歯車箱とモータは一体に形成してもよい。 Further, as in claim 3, the gear box and the motor may be integrally formed.
また、請求項4のように、ギアードモータの固定用取付部材を、歯車箱の高さの範囲内で、両端部に取付ければ、コンパクト性を損なわず、また、ハイポイドリングギアの大きさを最大限大きくすることができ、ギアの能力を最大限発揮できるため好適である。 Further, as in claim 4, if the fixing member for fixing the geared motor is attached to both ends within the range of the height of the gear box, the compactness is not impaired, and the size of the hypoid ring gear is reduced. It is preferable because it can be maximized and maximize the gear capability.
以下、本発明の実施形態を図1〜6を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this embodiment.
図1のギアードモータ10は、1段のハイポイドギア20、出力軸11がハイポイドピニオン24と連結されるモータM、ハイポイドピニオン24と噛合するハイポイドリングギア22が収納される、モータMと連結される歯車箱12、及び固定用の取付部材30、30を有している。なお、モータMは、ハウジングを含む全体的なものを意味し、ハイポイドピニオン24と出力軸11は一体的に形成されていてもよい。「連結」とは、その場合を含むものである。
なお、歯車箱12は最終出力軸26方向から見た図1の正面図において、平行な上下2辺12a、12cとその一端を直角に結ぶ辺12bと他端を斜めに結ぶ斜辺12dからなり、モータMは歯車箱12の高さ(前記上下2辺間の垂直距離)の範囲内で、前記斜辺12dに斜めに連結されている。
The geared
In the front view of FIG. 1 as viewed from the direction of the
次に、図2に示すように、ハイポイドリングギア22とハイポイドピニオン24を通常どおりオフセットを設けて噛合させた(a)の状態から(b)の位置まで、ハイポイドリングギア22とハイポイドピニオン24を噛合させたまま、ハイポイドリングギア22及び出力軸11を、ハイポイドリングギア22の中心Cを中心として矢印方向に回転させても、ハイポイドリングギア22とハイポイドピニオン24との噛合関係には何も影響がない。かくして、技術的には何の問題もなく、図1のように、モータMが歯車箱12に対して斜めに連結されることになる。そして、モータMが歯車箱12に対し斜めに連結されることによって、歯車箱12の高さGLの範囲内にモータMを収めることができる。かくして、従前問題となっていた、モータMの歯車箱12に対する出っ張りをなくすことができるため、歯車箱の高さGL方向のコンパクト化を図ることができる。また、歯車箱の高さGLに収まる範囲内であれば、モータMの軸方向の長さを長くし、モータ能力を向上させてもよい。
Next, as shown in FIG. 2, the
このとき、モータMを歯車箱の高さGLの範囲内に収めるために、歯車箱の高さGLとモータMの直径MLとの比を、1:1より大きく、1.4:1より小さい範囲内にするのが適切である。この比が1:1であると、歯車箱の高さGLの範囲内で、歯車箱12に対してモータMを斜めに連結することができず、また、比が1.4:1以上であると、斜めにしなくても歯車箱12に対してモータMが出っ張らなくなるが、モータMの径が小さくなりすぎ、出力が低下してしまうからである。そして、その低出力を補うためにモータコアの積厚を厚くすると、生産コストが増大してしまうことになる。換言すれば、歯車箱の高さGLとモータMの径の寸法MLとの比を、1:1より大きく、1.4:1より小さい範囲内にすることによって、ギアードモータ10のコンパクト性を実現し、モータMの出力を維持し、且つ、生産コストを抑えることができる。
At this time, in order to keep the motor M within the range of the height GL of the gear box, the ratio between the height GL of the gear box and the diameter ML of the motor M is larger than 1: 1 and smaller than 1.4: 1. It is appropriate to be within the range. If the ratio is 1: 1, the motor M cannot be obliquely connected to the
また、固定用取付部材30、30が、歯車箱の高さGLの範囲内で、ギアードモータ10の両端部に設けられているため、ギアードモータ10のコンパクト性を損なうことがない。また、この構成によれば、設置場所等の事情により取付場所の高さが制限されている場合であっても、ハイポイドリングギア22の大きさを最大限大きくすることができるため、ハイポイドリングギア22の小径化によるハイポイドギア20の低能力化を回避することができる。なお、固定用取付部材をどちらか一方の端部にのみ取付けることも可能であるが、両端部に取付ける方が安定性に優れている。
Further, since the fixing
次に、図3は、本発明のギアードモータの様々な実施形態の概略を示す正面図及び平面図である。図3の(a)〜(c)は中実の最終出力軸26及び駆動プーリ14を有している。また、(d)に示すように、中空の最終出力軸26dを有する構成とすることもできる。(a)の取付部材30a、30aには、1箇所ずつ貫通孔が設けられており、設置場所に設けられている雌ねじにボルト等で固定される。また、(b)の取付部材30b、30bには、1箇所又は2箇所の雌ねじが設けられており、ボルト等が取付部材の雌ねじに螺合される構成のものである。また、(c)の取付部材30c、30cには、雌ねじも孔も設けられていないフラット部を有するものであり、そのフラット部を設置箇所に設けられた取付金具に差し込み又は挟み込み固定するタイプのものである。このように、取付部材は設置箇所の仕様に応じて、様々なものを採用することができる。
Next, FIG. 3 is the front view and top view which show the outline of various embodiment of the geared motor of this invention. 3A to 3C have a solid
また、図4に示すように、モータMと歯車箱12eを一体で形成し、ギアードモータ10e全体の凹凸をなくした構成としてもよい。なお、この場合も、図1における斜辺を想定することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the motor M and the
次に、図5、6は本発明のギアードモータ10をベルトコンベア40に組付けたときの状態の概略を示した正面図である。図5のベルトコンベア40は、ギアードモータ10の駆動プーリ14及び従動プーリ18にベルト42が掛けられているものであり、ギアードモータ10はベルト42の外側に位置している。ベルトコンベア40では、従来のギアードモータのようなモータの出っ張りがないため、組付け時の最大高さがベルトコンベアの高さVL内となり、従来に比べてベルトコンベア40の高さがコンパクトになる。また、図6に示すように、ギアードモータ10をベルト42の内側に設置すれば、高さだけでなく幅をもコンパクトにすることができる。そして、ギアードモータ10の高さがベルトコンベアの高さVL内であるため、ギアードモータ10の出力軸を中心にしてギアードモータ10を回転させれば、ベルトコンベアの左右いずれの側のプーリにも、設計変更することなく適用させることができる。図5、6において、ギアードモータ10は図示しない取付箇所に取付部材30、30の貫通孔に挿入されるボルト等で取付けられることになる。また、ギアードモータ10は、ベルトコンベアの内側及び外側の左右両方に取付可能であるため、ギアードモータ10をどこに設置するかは、配線その他の部品との関係を考慮して容易に選択することができる。
Next, FIGS. 5 and 6 are front views schematically showing a state when the geared
以上説明したように、本発明によれば、モータが歯車箱の高さの範囲内に収まるように、歯車箱に斜めに連結されることにより、モータの出力を維持し、且つ、コンパクト化を図ることが可能となる。また、ハイポイドギアが1段のギアードモータであっても、ハイポイドギアのオフセットによる、歯車箱に対するモータの出っ張りをなくすことができる。そして、平行歯車等を使用する必要がないため、生産コストを抑えることができる。 As described above, according to the present invention, the motor output is maintained and the size of the motor is reduced by being obliquely coupled to the gear box so that the motor is within the height range of the gear box. It becomes possible to plan. Further, even if the hypoid gear is a one-stage geared motor, it is possible to eliminate the protrusion of the motor with respect to the gear box due to the offset of the hypoid gear. And since it is not necessary to use a parallel gear etc., production cost can be held down.
10 ギアードモータ
11 出力軸
12 歯車箱
12a 上辺
12b 上下2辺の一端を直角に結ぶ辺
12c 下辺
12d 斜辺
20 ハイポイドギア
22 ハイポイドリングギア
24 ハイポイドピニオン
26 最終出力軸
30 取付部材
M モータ
GL 歯車箱の高さ
ML モータの直径
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記歯車箱は前記最終出力軸方向から見た正面図において、平行な上下2辺とその一端を直角に結ぶ辺と他端を斜めに結ぶ斜辺からなり、
前記モータが前記歯車箱の高さの範囲内で、前記斜辺に連結されていることを特徴とする、
ギアードモータ。 There is a one-stage hypoid gear, a motor whose output shaft is connected to the hypoid pinion, a hypoid ring gear having a final output shaft that meshes with the hypoid pinion, and a gear box that houses the hypoid ring gear and is connected to the motor. And
In the front view seen from the final output shaft direction, the gear box is composed of two parallel upper and lower sides, a side connecting one end thereof at a right angle, and a hypotenuse connecting the other end diagonally,
The motor is connected to the hypotenuse within the range of the height of the gear box,
Geared motor.
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