JP2013152006A - 継手 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ付きモータから回転体への漏電を防止する。
【解決手段】ブラシ付きモータの出力シャフト４１とブラシ付きモータによって駆動する回転体の入力シャフト２１とを連結する継手１００は、出力シャフト４１が嵌合する第１嵌合穴１１１と入力シャフト２１が嵌合する第２嵌合穴１２１とが同軸上に形成され、出力シャフト４１及び入力シャフト２１の少なくとも一方は、絶縁部材を介して嵌合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブラシ付きモータとそのブラシ付きモータによって駆動する回転体とを連結する継手に関するものである。

従来の駆動装置として、特許文献１には、直流モータによりギアポンプを駆動する電動ポンプユニットが開示されている。電動ポンプユニットに使用される直流モータとしては、ブラシ付きモータが用いられることが多い。

特開平１１−１３６４３号公報

特許文献１に記載の電動ポンプユニットにおいて、直流モータとしてブラシ付きモータが使用される場合には、直流モータ内にブラシの摩耗粉が堆積し、その摩耗粉によって直流モータの電源ケーブルとモータシャフトが導通することがある。この状況では、使用者が電動ポンプユニットに触れたときに、モータシャフトから継手を介して電動ポンプユニットの筺体にまで電流が流れてしまう可能性がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブラシ付きモータから回転体への漏電を防止することを目的とする。

本発明は、ブラシ付きモータの出力シャフトと当該ブラシ付きモータによって駆動する回転体の入力シャフトとを連結する継手であって、前記出力シャフトが嵌合する第１嵌合穴と前記入力シャフトが嵌合する第２嵌合穴とが同軸上に形成され、前記出力シャフト及び前記入力シャフトの少なくとも一方は、絶縁部材を介して嵌合することを特徴とする。

本発明では、絶縁部材により、ブラシ付きモータの出力シャフトと回転体の入力シャフトが絶縁されるため、ブラシ付きモータから回転体への漏電を防止することができる。

本発明の実施形態に係る継手を備えた電動油圧アクチュエータを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る継手を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る継手を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る継手１００を備える電動油圧アクチュエータ１０について説明する。

電動油圧アクチュエータ１０は、例えば、作業機械に搭載されて、作業機械の動作を制御するものである。

電動油圧アクチュエータ１０は、アクチュエータとしての油圧シリンダ１と、油圧シリンダ１に対して作動油を供給する回転体としての油圧ポンプ２と、油圧ポンプ２を駆動するブラシ付きモータ４と、作動油を貯留するタンク３とが一体化されている。油圧ポンプ２、タンク３及びブラシ付きモータ４のそれぞれは、同軸上に連結され、油圧シリンダ１に対して平行に設けられている。

ブラシ付きモータ４は、ブラシを有する直流モータである。ブラシ付きモータ４は、ブラシと接触する整流子を通じてコイルに電流が流れることにより、コイルが巻かれた鉄心にトルクが発生して、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１（図２参照）を回転させる。これにより、ブラシ付きモータ４の回転運動が油圧ポンプ２に伝達される。

ブラシ付きモータ４では、整流子の回転によってブラシが摩耗し、その摩耗粉がブラシ付きモータ４内に堆積する。ブラシ付きモータ４の使用時間が長くなるほど、ブラシ付きモータ４内に堆積する摩耗粉が増加することから、ブラシ付きモータ４の使用状態によっては、堆積した摩耗粉によってブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と電源線（リード線）とが導通することがある。

油圧ポンプ２は、タンク３からブラシ付きモータ４の回転力に応じた圧油を油圧シリンダ１へ供給する。具体的には、油圧ポンプ２は、ブラシ付きモータ４の回転方向に応じて、タンク３から油圧シリンダ１内のロッド側油室、又は、ボトム側油室へ圧油を供給する。これにより、油圧シリンダ１は伸縮する。

図２に示すように、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と、ブラシ付きモータ４によって駆動する油圧ポンプ２の入力シャフト２１とは継手１００によって連結される。

ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１は、円柱状の金属により形成されており、継手１００の嵌合穴１１１に嵌合される嵌合部４２を先端部に有する。嵌合部４２は、出力シャフト４１と継手１００との回転すべりを防止するために互いに平行に形成された平面部４２ａ及び４２ｂを有する。平面部４２ａ及び４２ｂは、出力シャフト４１の端面４１ａに対して垂直に形成されている。出力シャフト４１には、嵌合部４２を嵌合穴１１１に嵌合する際に継手１００の端面１１０と当接する壁面４２ｃを有する。

油圧ポンプ２の入力シャフト２１も、出力シャフト４１と同様、円柱状の金属により形成されており、継手１００の嵌合穴１２１に嵌合される嵌合部２２を先端部に有する。嵌合部２２は、互いに平行に形成された平面部２２ａ及び２２ｂを有する。平面部２２ａ及び２２ｂは、入力シャフト２１の端面２１ａに対して垂直に形成されている。入力シャフト２１には、嵌合部２２を嵌合穴１２１に嵌合する際に継手１００の端面１２０と当接する壁面２２ｃを有する。

入力シャフト２１に形成された平面部２２ａ及び２２ｂと、出力シャフト４１に形成された平面部４２ａ及び４２ｂとにより、ブラシ付きモータ４の回転運動は、継手１００を介して油圧ポンプ２に効率よく伝達される。

継手１００は、鉄等の金属で形成されたオルダム型の継手である。継手１００は、円柱状に形成されており、一方の端面１１０には、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１が嵌合する嵌合穴１１１が形成され、他方の端面１２０には、油圧ポンプ２の入力シャフト２１が嵌合する嵌合穴１２１が形成されている。嵌合穴１１１及び１２１は、同軸上に形成される。なお、嵌合穴１１１及び１２１は、第１嵌合穴又は第２嵌合穴に該当する。

継手１００に形成された嵌合穴１１１及び１２１は、互いに同一形状であり、嵌合部４２及び２２に対応する長穴形状である。嵌合穴１１１と嵌合穴１２１の長穴の長手方向は直交している。嵌合穴１１１は、出力シャフト４１の端面４１ａと当接する底部を有し、嵌合穴１２１は、入力シャフト２１の端面２１ａと当接する底部１２２を有する。つまり、嵌合穴１１１及び１２１は、継手１００を貫通していない。

継手１００には、油圧ポンプ２の入力シャフト２１をブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と絶縁する絶縁部材が設けられている。本実施形態では、継手１００の全面に絶縁部材である絶縁塗料が設けられている。絶縁塗料としては、例えば、変性ポリアミドイミドなどの樹脂塗料が用いられる。樹脂塗料は、浸漬や手塗りなどの手法により継手１００の全体にコーティングされる。

出力シャフト４１と入力シャフト２１とが継手１００によって連結されている状態では、入力シャフト２１の嵌合部２２が、絶縁塗料を介して継手１００の嵌合穴１２１に嵌合されるとともに、嵌合部２２の壁面２２ｃが絶縁塗料を介して継手１００の端面１２０と接触する。また、出力シャフト４１の嵌合部４２は絶縁塗料を介して継手１００の嵌合穴１１１に嵌合されるとともに、嵌合部４２の壁面４２ｃが絶縁塗料を介して継手１００の端面１１０と接触する。

なお、絶縁塗料をコーティングする箇所については、入力シャフト２１及び出力シャフト４１の壁面２２ｃ及び４２ｃが継手１００の端面１２０及び１１０と接触しない構成の場合には、嵌合穴１１１又は嵌合穴１２１の一方の内周のみに絶縁塗料をコーティングするようにしてもよい。或いは、油圧ポンプ２の入力シャフト２１をブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と絶縁することができればよいので、入力シャフト２１の外周と出力シャフト４１の外周との少なくとも一方に絶縁塗料をコーティングするようにしてもよい。

このように、継手１００では、油圧ポンプ２の入力シャフト２１、及び、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１の少なくとも一方は、絶縁部材を介して、継手１００に形成された嵌合穴１１１及び１２１に嵌合される。すなわち、絶縁部材として用いられる絶縁塗料は、嵌合穴１１１及び１２１の少なくとも一方の内周、又は、出力シャフト４１及び入力シャフト２１の少なくとも一方の外周に設けられる。

以上の第１の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

継手１００では、絶縁部材により、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と油圧ポンプ２の入力シャフト２１とが絶縁されるため、ブラシ付きモータ４から油圧ポンプ２及び油圧シリンダ１への漏電を防止することができる。

また、本実施形態では、継手１００に設けられる絶縁部材として絶縁塗料が使用されるため、簡易な手法で、油圧ポンプ２及び油圧シリンダ１をブラシ付きモータ４から絶縁することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る継手２００について説明する。継手２００には、上記第１の実施形態の絶縁塗料に代えて樹脂カラーが装着される。以下では、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１と、油圧ポンプ２の入力シャフト２１とが継手２００によって連結される。

継手２００は、図２に示された継手１００と同様、オルダム型の継手であり、円柱状の金属により形成されている。継手２００の一方の端面２１０には、出力シャフト４１が嵌合する嵌合穴２１１が形成され、他方の端面２２０には、入力シャフト２１が嵌合する嵌合穴２２１が形成されている。嵌合穴２１１及び２２１は、互いに同一形状であり、同軸上に形成される。なお、嵌合穴２１１及び２２１は、第１嵌合穴又は第２嵌合穴に該当する。

嵌合穴２１１には、絶縁部材として樹脂カラー２０１が嵌装されている。ブラシ付きモータ４の出力シャフト４１は、樹脂カラー２０１を介して嵌合穴２１１に嵌合される。

樹脂カラー２０１の内周２１２は、出力シャフト４１の嵌合部４２に対応する長穴形状である。樹脂カラー２０１の外周２１３は、嵌合穴２１１の内周にぴったりと嵌る形状である。樹脂カラー２０１は、出力シャフト４１の端面４１ａと当接する底部を有する。これにより、出力シャフト４１から入力シャフト２１が絶縁される。樹脂カラー２０１は、軸方向の長さが嵌合穴２１１の深さよりも長く、嵌合穴２１１に嵌装された状態で端面２１０から突出するように形成される。これにより、継手２００の端面２１０と出力シャフト４１の壁面４２ｃとの接触を防止することができる。

嵌合穴２２１には、樹脂カラー２０１と同一形状の樹脂カラー２０２が嵌装されている。入力シャフト２１は、樹脂カラー２０２を介して嵌合穴２２１に嵌合される。樹脂カラー２０２は、軸方向の長さが嵌合穴２２１の深さよりも長く、嵌合穴２２１に嵌装された状態で端面２２０から突出するように形成される。これにより、継手２００の端面２２０と入力シャフト２１の壁面２２ｃとの接触を防止することができる。

樹脂カラー２０２の内周２２２は、入力シャフト２１の嵌合部２２に対応する長穴形状である。樹脂カラー２０２の内周２２２と樹脂カラー２０１の内周２１２の長穴の長手方向は直交している。樹脂カラー２０２の外周２２３は、嵌合穴２２１の内周にぴったりと嵌る形状である。樹脂カラー２０２は、入力シャフト２１の端面２１ａと当接する底部２２４を有する。これにより、出力シャフト４１から入力シャフト２１を絶縁することができる。

なお、本実施形態では、継手２００の両方の端面２１０及び２２０のそれぞれに形成された嵌合穴２１１及び２２１に樹脂カラー２０１及び２０２を嵌装する例について説明したが、嵌合穴２１１及び嵌合穴２２１の一方のみに樹脂カラー２０２を設けるようにしてもよい。

このように、継手２００では、両方の端面２１０及び２２０のそれぞれに形成された嵌合穴２１１及び２２１の少なくとも一方に樹脂カラー２０１及び２０２が嵌装される。

以上の第２の実施形態によれば、継手２００に絶縁部材として樹脂カラーが装着されるため、第１の実施形態の絶縁塗料と異なり、継手２００に生じる振動等に起因して絶縁塗料が剥がれることがないので、ブラシ付きモータ４から油圧ポンプ２への漏電をより確実に防止することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、継手１００及び２００は、鉄ではなく、絶縁物により形成されてもよい。この場合には、継手１００及び２００に対する絶縁塗料のコーティングや、樹脂カラーの嵌装などの作業を削減することができる。

上記実施形態では回転体が油圧ポンプである場合について説明したが、回転体は、油圧ポンプに限られるものではなく、ブラシ付きモータ４によって回転駆動するものであればよい。

１００、２００ 継手
１１１、１２１、２１１、２２１ 嵌合穴
２ 油圧ポンプ
４ ブラシ付きモータ
２１ 入力シャフト
４１ 出力シャフト
２０１、２０２ 樹脂カラー

Claims (3)

1. ブラシ付きモータの出力シャフトと当該ブラシ付きモータによって駆動する回転体の入力シャフトとを連結する継手であって、
   前記出力シャフトが嵌合する第１嵌合穴と前記入力シャフトが嵌合する第２嵌合穴とが同軸上に形成され、
   前記出力シャフト及び前記入力シャフトの少なくとも一方は、絶縁部材を介して嵌合することを特徴とする継手。
2. 前記絶縁部材は、絶縁塗料であり、前記第１嵌合穴及び前記第２嵌合穴の少なくとも一方の内周、又は、前記出力シャフト及び前記入力シャフトの少なくとも一方の外周に設けられることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記絶縁部材は、前記第１嵌合穴及び前記第２嵌合穴の少なくとも一方に嵌装される樹脂カラーであり、
   前記出力シャフト及び前記入力シャフトは、それぞれ前記第１嵌合穴及び前記第２嵌合穴に前記樹脂カラーを介して嵌合することを特徴とする請求項１に記載の継手。