JP2016060354A - Wheeled gear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は例えば台車装置の駆動装置などとして使用される車輪付ギヤモータに関するものである。 The present invention relates to a wheeled gear motor used, for example, as a drive device for a bogie device.
従来、台車装置などにおける車輪駆動装置においては、コスト削減やメンテナンスの容易性を目的として、ギヤモータの出力軸に直接車輪を取り付ける構造の車輪付ギヤモータが広く採用されている。例えば、モータ部の回転を減速して出力する減速部と、減速部からの出力を車輪に伝達する車輪ハブ軸受部と、モータ部と減速部のハウジングを収容するケーシングとを備えるインホイールモータ駆動装置において、前記ケーシングと減速部のハウジングとの間に、ケーシングに固定されるケーシング固定部材と、減速部のハウジングに固定されるハウジング固定部材を設け、ケーシング固定部材とハウジング固定部材とを弾性部材を挟んで接着することにより、減速部のハウジングをケーシングに対して浮いた状態に保持するようにしたものがある(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a wheel drive device such as a cart device, a wheeled gear motor having a structure in which a wheel is directly attached to an output shaft of a gear motor has been widely employed for the purpose of cost reduction and ease of maintenance. For example, an in-wheel motor drive provided with a speed reduction part that decelerates and outputs the rotation of the motor part, a wheel hub bearing part that transmits the output from the speed reduction part to the wheels, and a casing that houses the motor part and the housing of the speed reduction part In the apparatus, a casing fixing member fixed to the casing and a housing fixing member fixed to the housing of the reduction unit are provided between the casing and the housing of the reduction unit, and the casing fixing member and the housing fixing member are elastic members. There is a structure in which the housing of the speed reduction portion is held in a floating state with respect to the casing by adhering them to each other (see Patent Document 1).
前記特許文献1の発明は減速部のケーシングと、そのケーシング内に収容される減速機のハウジング間における振動の発生を抑制して、静粛化を図ることを目的としているものであるが、減速機の出力軸に直接車輪を取り付ける手法では、車輪に加わる過大なラジアル荷重が直接ギヤモータの出力軸に作用するので、出力軸の軸強度や軸受の寿命を確保するために、出力軸の軸径を大きくし、かつ出力軸を支持する軸受サイズを大きくする必要があり、減速機部分を小型化できない課題があった。また、容易に交換できない出力軸を支持する軸受の長寿命化が課題であった。 The invention of Patent Document 1 is intended to suppress the occurrence of vibration between the casing of the speed reducer and the housing of the speed reducer accommodated in the casing, thereby achieving quietness. In the method of attaching the wheels directly to the output shaft, the excessive radial load applied to the wheels acts directly on the output shaft of the gear motor, so the shaft diameter of the output shaft is reduced to ensure the shaft strength of the output shaft and the life of the bearing. There is a problem that it is necessary to increase the size of the bearing that supports the output shaft and to increase the size of the output shaft. In addition, extending the life of a bearing that supports an output shaft that cannot be easily replaced has been a problem.
本発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、減速機部分の小型化が可能で、長寿命化された車輪付ギヤモータを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wheeled gear motor capable of reducing the size of the reduction gear and extending the service life.
本発明に係る車輪付ギヤモータは、駆動源としてのモータと、前記モータに連結された減速機構が内蔵され、かつ前記減速機構の出力軸を挿通させる中空円筒状の車輪保持部が一体的に形成されたギヤケースと、前記車輪保持部の外周面に軸受を介して装着された車輪と、前記出力軸の回転を前記車輪に伝達する回転伝達部材と、を備えたことを特徴とするものである。 The wheeled gear motor according to the present invention includes a motor as a drive source and a speed reduction mechanism connected to the motor, and a hollow cylindrical wheel holding portion through which the output shaft of the speed reduction mechanism is inserted. And a rotation transmission member for transmitting the rotation of the output shaft to the wheel. .
本発明によれば、減速機構が内蔵されたギヤケースに、出力軸を挿通させる中空円筒状の車輪保持部を一体的に形成し、その車輪保持部の外周面に軸受を介して車輪を装着し、前記車輪を前記車輪保持部から突出された前記出力軸で駆動するようにしたことにより、車輪に加わる過大なラジアル荷重が直接出力軸に作用することを防止し、出力軸および出力軸を支持する軸受のサイズを小さくして減速機部分の小型化が容易に可能となる。また、出力軸を支持する軸受の長寿命化が可能となる。 According to the present invention, a hollow cylindrical wheel holding portion through which an output shaft is inserted is integrally formed in a gear case having a built-in speed reduction mechanism, and a wheel is attached to the outer peripheral surface of the wheel holding portion via a bearing. The wheel is driven by the output shaft protruding from the wheel holding portion, thereby preventing an excessive radial load applied to the wheel from directly acting on the output shaft and supporting the output shaft and the output shaft. It is possible to easily reduce the size of the speed reducer by reducing the size of the bearing. Further, the life of the bearing that supports the output shaft can be extended.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による車輪付ギヤモータを概略的に示す要部断面図である。図において、車輪付ギヤモータは駆動源であるモータ部分10、減速機部分20、車輪部分30、及び伝達部40からなっている。減速機部分20は、詳細図示を省略している複数の歯車を用いた減速機構を収容保持するギヤケース21における出力軸22の挿通部分に、該出力軸22を挿通させると共に外周面で車輪部分30を回転可能に支持するための中空円筒状の車輪保持部21aが一体的に形成されている。出力軸22は、モータ部分10のブラケットに設けられた軸受23と車輪保持部21aの図における内側左端部に配設された軸受24によって支承され、駆動力を取り出すための出力軸端部22aは図の右側に突出されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a gear motor with wheels according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the gear motor with wheels is composed of a
車輪部分30は、軸端内径側にフランジ部31aが形成されたリング状の車輪31と、この車輪31の内周面に嵌合された軸方向に離間された2つの軸受32、33からなっている。この車輪部分30は、前記車輪保持部21aの外周面に対して軸受32、33の内輪が嵌合するように装着され、車輪31に加わるラジアル荷重Aを車輪保持部21aで受けるように構成されている。そして、出力軸22の回転を車輪31に伝達する伝達部40は、出力軸端部22aに固定手段41によって固定されて回転することで動力を伝達する回転伝達部材である車輪フランジ42と、この車輪フランジ42のフランジ面42aの周方向に複数設けられた係止穴に挿通されて、車輪31のフランジ部31aに設けられたネジ穴に締結された連結ボルト43によって構成されている。なお、伝達部40は出力軸22と車輪31の回転軸心相互のズレを吸収して円滑に回転力を伝達する機能をもっている。
The
なお、図示の例では車輪保持部21aはギヤケース21本体と一体に鋳造された構造を有しているが、必ずしも一体鋳造構造に限定されるものではなく、例えば車輪保持部21aに対応する中空円筒状の別部品をギヤケース21本体と溶接等によって接合しても構成可能である。また、モータ部分10及び減速機部分20の構成、モータの駆動方式、制御回路などは、例えば公知の在来技術を適宜選択して用いることができる部分であるので、図示及び詳細な説明を省略する。
In the illustrated example, the
上記のように構成された実施の形態1においては、軸受32、33を内蔵した車輪31を減速機部分20のギヤケース21を構成する中空円筒状の車輪保持部21aで支持し、車輪31と出力軸22を車輪フランジ42で結合する構造としたことで、車輪31に加わる過大なラジアル荷重Aが直接出力軸22に作用することが防止され、出力軸22及びその出力軸22を支持する軸受23、24のサイズを小さくして減速機部分20の小型化、軽量化、かつ出力軸22を支持する軸受23、24の長寿命化が実現できる。また、車輪31に軸受32、33を内蔵することで、消耗部品である車輪31と軸受32、33を同時にかつ容易に交換でき、大幅なメンテナンス性向上が可能である。
In the first embodiment configured as described above, the
なお、図2は従来の車輪付ギヤモータの構造例を示す比較のための参考図である。図2に示すように従来の手法によるものはコスト削減やメンテナンの容易性を目的として、ギヤモータの出力軸22に車輪31が直接取り付けられる。その場合、車輪31に加わるラジアル荷重Aがギヤモータの出力軸22に直接作用するので、出力軸22の軸強度やその出力軸22を支持する軸受23、24の寿命を確保するために、出力軸22の軸径を大きくし、かつ軸受23、24のサイズも大きく構成する必要があった。
FIG. 2 is a reference diagram for comparison showing a structural example of a conventional wheeled gear motor. As shown in FIG. 2, in the conventional method,
上記のように実施の形態1によれば、減速機構が内蔵されたギヤケース21に、出力軸22を挿通させる中空円筒状の車輪保持部21aを一体的に形成し、その車輪保持部21aの外周面に軸受32、33を内蔵した車輪31を装着し、その車輪31をギヤケース21から突出された出力軸22で回転伝達部材としての車輪フランジ42を介して駆動するようにしたことにより、従来の車輪付ギヤモータの構造で課題であった車輪に加わる過大なラジアル荷重Aが直接出力軸22に作用することが防止され、出力軸22およびその出力軸22を支持する軸受23、24のサイズを小さくして減速機部分20の小型化、軽量化を図ることが容易になる。また、容易に交換できない出力軸22を支持する軸受23、24の長寿命化が可能となるなどの顕著な効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the hollow cylindrical
なお、図に例示されたモータ部分10、減速機部分20、車輪部分30及び伝達部40のそれぞれの構成や方式、用いる部材の種類などは、何れも本発明の範囲内で適宜変形や変更が可能であることは言うまでもない。また、本発明の用途は特に台車装置に限定されるものではない。
It should be noted that each of the configurations and methods of the
10 モータ部分、20 減速機部分、21 ギヤケース、21a 車輪保持部、22 出力軸、22a 出力軸端部、23 軸受、24 軸受、30 車輪部分、31 車輪、31a フランジ部、32 軸受、33 軸受、40 伝達部、41 固定手段、42 車輪フランジ(回転伝達部材)、42a フランジ面、43 連結ボルト、A ラジアル荷重。 10 motor part, 20 reduction gear part, 21 gear case, 21a wheel holding part, 22 output shaft, 22a output shaft end part, 23 bearing, 24 bearing, 30 wheel part, 31 wheel, 31a flange part, 32 bearing, 33 bearing, 40 transmission part, 41 fixing means, 42 wheel flange (rotation transmission member), 42a flange surface, 43 connecting bolt, A radial load.
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