JP2016133158A

JP2016133158A - 減速機、及びこれを具えた直交型ギアモータ

Info

Publication number: JP2016133158A
Application number: JP2015007575A
Authority: JP
Inventors: 宗博木村; Munehiro Kimura; 聡由里; Satoru Yuri; 潤一坪田; Junichi Tsubota
Original assignee: Tsubaki E&M Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-25
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: TW201627587A; DE102015222698A1; JP5989148B2; TWI665395B; CN105805234B; CN105805234A

Abstract

【課題】トルクアームの位置を任意且つ簡便に、事後的に変更することができる減速機を提供すること【解決手段】減速機２０を具えるギアモータ１００は、中間軸４０が第一ブラケット２４に設けられる第一ブラケット側軸受３０とハウジング２２に設けられる第二ブラケット側軸受３４とで軸支されており、第二ブラケット２６が最終出力軸５０を軸支する最終出力軸用軸受３８を具えるだけであるから、第二ブラケット２６の向きを最終出力軸５０の軸心を中心に任意に回転させることができ、第二ブラケット２６に設けられているトルクアーム２８の位置を、最終出力軸５０の周方向に任意且つ簡便に、事後的に変更することができる【選択図】図１

Description

本発明は、モータと連結される減速機に関し、特に、モータの入力軸の軸方向と、減速装置の出力軸の軸方向が直交している直交型ギアモータ（以下、単に「ギアモータ」ともいう。）の減速機に関する。

ギアモータには、モータの入力軸からのトルクをウォームギア、ベベルギア、ハイポイドギア、フェースギア等のギア同士が軸方向に直交している歯車機構を介して、最終出力軸の軸方向が、モータの入力軸の軸方向と直交するように構成されている減速機を有する直交型ギアモータ（以下、単に、「ギアモータ」ということもある。）がある。このような直交型ギアモータの例として、特許文献１，２に示すものがある。

特開２０１２−８０７７１号公報特開２０００−３５１０６号公報

特許文献１のギアモータは、モータの入力軸に形成されているピニオンギアと、そのピニオンギアと軸方向が直交するギアからなるフェースギアを有し、平行軸歯車機構を複数段経て中空出力軸へトルクを伝達するものである。このギアモータの減速機のハウジング（符号３０）は、ケース（符号３１ａ）とケースに嵌込むブラケット（符号３１ｂ）とで構成されている。中間軸（符号３３，３６）と中空出力軸（符号３９）は、ケースとブラケットのそれぞれに嵌込まれるボールベアリングによって軸支されている。

特許文献２のギアモータは、モータの入力軸に形成されているピニオンギアと、そのピニオンギアと軸方向が直交するギアからなるハイポイドギアを有し、一段の平行軸歯車機構を経て中空出力軸へトルクを伝達するものである。このギアモータの減速機のハウジングも、特許文献１のものと同様に、ケースとブラケットで構成され、中間軸（符号１１８）と中空出力軸（符号１２６）は、ケースとブラケットのそれぞれに嵌込まれるボールベアリングによって軸支されている。

ところで、ギアモータの駆動によって被駆動軸を回転させたときの反力で、ギアモータ自体が回転しないように、減速機には、通常、トルクアームが設けられている。
特許文献１，２のギアモータの場合、ブラケットには、中間軸と中空出力軸を軸支するボールベアリングが嵌込まれるから、ブラケットをケースに対し、１つの決まった向きで嵌合わせることしかできない。
このため、トルクアームをブラケットに設けた場合、トルクアームの位置は一定で、仮に、設置場所との関係でトルクアームの位置を変更したい場合であっても、その位置を事後的に変更することができない。
一方、減速機には、コンパクト化も求められている。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、トルクアームの位置を任意且つ簡便に、事後的に変更することができる減速機、及びこれを具えたギアモータを提供することを目的とし、さらに、コンパクト化を実現することも目的とする。

本発明は、モータが装着されるハウジングと、
前記モータからトルクが伝達される第一入力ギアと噛合い、該第一入力ギアと軸方向に直交する第一出力ギアと、
前記第一出力ギアが固定されている中間軸上に設けられている第二入力ギアと、
前記第二入力ギアと噛合う最終出力ギアが設けられている、前記中間軸と軸方向が同じ最終出力軸を具えた減速機において、
前記中間軸は、前記最終出力軸の軸方向の一方の側から前記ハウジングに嵌込まれる第一ブラケットに設けられる第一ブラケット側軸受と、前記第二入力ギアに対し前記第一ブラケット側軸受と反対側の位置の前記ハウジングに設けられる第二ブラケット側軸受とで軸支され、前記第一ブラケット側から、前記第一出力ギア、第二入力ギアの順にこれらを具え、
前記第二ブラケット側軸受の外径は、前記第二入力ギアの歯底円直径よりも小さく、
前記最終出力軸は、前記ハウジングと、前記最終出力軸の軸方向の他方の側から前記ハウジングに嵌込まれ、トルクアームを具える第二ブラケットに設けられる最終出力軸用軸受によって軸支されていることを特徴とする減速機及びこれを具えた直交型ギアモータによって前記課題を解決した。

本発明によれば、中間軸は、第一ブラケットに設けられる第一ブラケット側軸受とハウジングに設けられる第二ブラケット側軸受とで軸支されており、第二ブラケットは、最終出力軸を軸支する最終出力軸用軸受を具えるだけであるから、第二ブラケットの向きを最終出力軸の軸心を中心に任意に回転させ、ハウジングに固定することができる。よって、第二ブラケットに設けられているトルクアームの位置を、最終出力軸の周方向に任意且つ簡便に変更することができる。

また、第二ブラケット側軸受の外径が第二入力ギアの歯底円直径よりも小さいから、第二入力ギアと最終出力ギアとを簡便に噛合わせることができるので、組立ても容易である。

また、第一出力ギアと第二入力ギアとの間に位置し、ハウジングに設けられる、中間軸を軸支する中央軸受をさらに具え、第二入力ギアの歯先円直径が中央軸受の外径よりも小さい構成とすれば、中間軸を安定して支持することができ、また、第二入力ギアと最終出力ギアの歯車比はそのままに、これらの歯車を小さくして、それぞれの芯間距離を縮めることができるので、減速機をコンパクトにすることができる。

また、ハウジングと第二ブラケットの嵌合面に円形状のインロー部を設ければ、第二ブラケットをハウジングに対し、最終出力軸の周方向のいずれの位置であっても嵌込み易い。

また、第二ブラケットをハウジングに固定するボルトが円周方向に等間隔に配置されている構成とすれば、第二ブラケットをハウジングに対し、最終出力軸の周方向の所定の位置に簡便に固定できる。

本発明の実施形態の横断面図。本発明の実施形態の正面図。（ａ）は、本発明の実施形態の中間軸の横断面図、（ｂ）は、本発明の参考例の中間軸の横断面図。本発明の参考例の横断面図。本発明の実施形態の正面透視図。

本発明の実施例を、図１〜５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。

図１に示されているように、本発明の実施形態の減速機２０を具えるギアモータ１００は、モータＭと減速機２０から構成されている。減速機２０は、ハウジング２２、第一ブラケット２４、第二ブラケット２６を有する。モータＭは、ハウジング２２のモータ取付部２３の側からハウジング２２内部にモータＭの入力軸１０が挿し込まれ、ハウジング２２と連結されている。

ハウジング２２は、中間軸４０と最終出力軸５０を収納する内部空間を有している。ハウジング２２には、最終出力軸５０の軸方向の一方の側から第一ブラケット２４が嵌込まれ、他方の側から第二ブラケット２６が嵌込まれる。第一・第二ブラケット２４，２６は、それぞれ、ハウジングに固定され、ハウジング２２と第一ブラケット２４及び第二ブラケット２６との間には、適当な封止処理を施すのがよい。

第一ブラケット２４には、第一ブラケット側軸受３０が設けられ、ハウジング２２には、後述する第二入力ギア４４に対して第一ブラケット側軸受３０と反対側に位置するように第二ブラケット側軸受３４と、第一出力ギア４２と第二入力ギア４４の間に位置するように中央軸受が設けられている。中間軸４０は、第一ブラケット側軸受３０、中央軸受３２，及び第二ブラケット側軸受３４によって軸支されている。ギアモータ１００では、第一ブラケット側軸受３０と中央軸受３２がボールベアリングで第二ブラケット側軸受３４が滑り軸受である。中央軸受３２を設けることにより、これを設けない構成に比べて、中間軸４０を安定して支持することができる。

第二ブラケット２６には、最終出力軸用軸受３８（便宜上、「第一最終出力軸用軸受３８」とする。）が設けられ、ハウジング２２には、最終出力軸用軸受３６（便宜上、「第二最終出力軸用軸受３６」とする。）が設けられている。最終出力軸５０は、第一最終出力軸用軸受３８と、第二最終出力軸用軸受３６によって軸支されている。最終出力軸用軸受は、第一・二ともに、ボールベアリングである。ハウジング２２及び第二ブラケット２６と最終出力軸５０との間であって、ハウジング２２に対し、第一・二最終出力軸用軸受３６，３８のそれぞれの外側には、封止部材５４，５４が設けられている。これにより、ハウジング２２内部は密封されるので、潤滑油をハウジング２２内部に封入することができる。なお、第二ブラケット２６には、トルクアーム２８（図２も参照。）が設けられている。

入力軸１０上には、モータＭからのトルクを伝達する第一入力ギア１２が設けられている。第一入力ギア１２は、モータＭがハウジング２２に装着されたときに、図示されているように、中間軸４０上に固定されている第一出力ギア４２と噛合う。中間軸４０上には、第二入力ギア４４が設けられており、第二入力ギア４４は、最終出力軸５０上に設けられている最終出力ギア５２と噛合っている。かくして、モータのトルクは、入力軸１０から最終出力軸５０に伝達される。ここで、第一出力ギア４２と第二入力ギア４４は、第一ブラケット２４がハウジング２２に取付けられたときに、第一ブラケット２４側から、第一出力ギア４２、第二入力ギア４４の順になるように配設されている。

図示されている第一入力ギア１２と第一出力ギア４２はウォームギアであるが、第一入力ギア１２と第一出力ギア４２が軸方向に直交すれば、他の交差軸歯車でもよい。また、第二入力ギア４４と最終出力ギア５２はヘリカルギアであるが、中間軸４０と最終出力軸５０の軸方向が同じであれば、他の平行軸歯車でもよい。これらの構成により、中間軸４０と最終出力軸５０の軸方向は同じになり、モータＭの入力軸１０の軸方向と、最終出力軸５０の軸方向は直交することになる。

減速機２０は、上記の構成、特に、中間軸４０が第一ブラケット２４に設けられる第一ブラケット側軸受３０とハウジングに設けられる中央軸受３２及び第二ブラケット側軸受３４により軸支されているという構成であるから、第二ブラケット２６には、最終出力軸５０を軸支する第一最終出力軸用軸受３８のみを設ければよい。このため、第二ブラケット２６の向きを最終出力軸５０の軸心を中心に任意に回転させて、ハウジング２２に固定することができる。よって、第二ブラケット２６に設けられているトルクアーム２８の位置を、最終出力軸５０の周方向に任意且つ簡便に変更することができる。

このとき、図２に示されているように、第二ブラケット２６をハウジング２２に締結するボルトＶを最終出力軸５０の軸方向に対する円周方向に等間隔に配置すれば、第二ブラケット２６をハウジング２２に対し、最終出力軸５０の周方向の所定の位置に簡便に固定することができる。また、第二ブラケット２６とハウジング２２との嵌合面を円形状のインロー部２５（図１参照。）とすることもできる。これにより、第二ブラケット２６をハウジング２２に対し、最終出力軸５０の周方向のいずれの位置であっても嵌込み易い。

次に、第二ブラケット側軸受３４の外径について説明する。第二ブラケット側軸受３４の外径は、第二入力ギア４４の歯底円直径よりも小さくする。具体的には、図３（ａ）に示すように、第二ブラケット側軸受３４がすべり軸受である場合は、すべり軸受の外径Ｘを第二入力ギア４４の歯底円直径よりも小さくし、第二ブラケット側軸受がボールベアリングである場合は、アウターレースの外径を第二入力ギア４４の歯底円直径よりも小さくする。これにより、減速機を組立てるときに、第二入力ギア４４と最終出力ギア５２とを簡便に噛合わせることができる。逆に、図３（ｂ）に示すように、例えば、ボールベアリングである第二ブラケット側軸受３４ａのアウターレースの外径Ｘ′が第二入力ギア４４の歯底円直径よりも大きい場合、図４に示すように、最終出力ギア５２をハウジング２２ａ内部に嵌込み難く、最終出力ギア５２と第二入力ギア４４とを噛合わせ難い。

ここで、図１に示すように、中央軸受３２を具える減速機２０において、第二入力ギア４４の歯先円直径が中央軸受３２の外径よりも小さい構成とすれば、第二入力ギア４４と最終出力ギア５２の歯車比はそのままに、これらの歯車を小さくして、それぞれの芯間距離（図５の点Ａ，Ｂ間の距離Ｘ）を縮めることができるので、ギアモータの減速比を維持しながら、減速機をコンパクトにすることができる。また、本構成によれば、第二入力ギア４４が中央軸受３２の取付部２１に干渉することなく、中間軸４０を最終出力軸５０の軸方向の一方の側からハウジング２２に嵌込むことができる。このとき、第二ブラケット側軸受３４の外径を第二入力ギア４４の歯底円直径よりも小さくする必要があるので、第二ブラケット側軸受３４は、図示されているように、すべり軸受３４を適用するのが好適である。すべり軸受は、ボールベアリングに比べて、一層コンパクトにすることができるからである。

以上に説明したとおり、本発明によれば、第二ブラケットの向きを最終出力軸の軸心を中心に任意に回転させ、ハウジングに固定することができるので、第二ブラケットに設けられているトルクアームの位置を、最終出力軸の周方向に任意且つ簡便に変更することができる減速機、及びこれを具えたギアモータとすることができ、さらに、コンパクトな減速機、及びこれを具えたギアモータを実現することができる。

Ｍモータ
Ｖボルト
１２第一入力ギア
２０、２０ａ、２０ｂ減速機
２２、２２ａ、２２ｂハウジング
２４第一ブラケット
２５インロー部
２６、２６ａ第二ブラケット
２８トルクアーム
３０第一ブラケット側軸受
３２中央軸受
３４、３４ａ第二ブラケット側軸受
３６、３８最終出力軸用軸受
４０、４０ａ、４０ｂ中間軸
４２第一出力ギア
４４第二入力ギア
５０最終出力軸
５２最終出力ギア

Claims

モータが装着されるハウジングと、
前記モータからトルクが伝達される第一入力ギアと噛合い、該第一入力ギアと軸方向に直交する第一出力ギアと、
前記第一出力ギアが固定されている中間軸上に設けられている第二入力ギアと、
前記第二入力ギアと噛合う最終出力ギアが設けられている、前記中間軸と軸方向が同じ最終出力軸を具えた減速機において、
前記中間軸は、前記最終出力軸の軸方向の一方の側から前記ハウジングに嵌込まれる第一ブラケットに設けられる第一ブラケット側軸受と、前記第二入力ギアに対し前記第一ブラケット側軸受と反対側の位置の前記ハウジングに設けられる第二ブラケット側軸受とで軸支され、前記第一ブラケット側から、前記第一出力ギア、第二入力ギアの順にこれらを具え、
前記第二ブラケット側軸受の外径は、前記第二入力ギアの歯底円直径よりも小さく、
前記最終出力軸は、前記ハウジングと、前記最終出力軸の軸方向の他方の側から前記ハウジングに嵌込まれ、トルクアームを具える第二ブラケットに設けられる最終出力軸用軸受によって軸支されていることを特徴とする、
減速機。
前記第一出力ギアと第二入力ギアとの間に位置し、前記ハウジングに設けられる、前記中間軸を軸支する中央軸受をさらに具え、
前記第二入力ギアの歯先円直径が前記中央軸受の外径よりも小さい、請求項１の減速機。
前記ハウジングと第二ブラケットの嵌合面に円形状のインロー部が設けられている、請求項１又は２の減速機。
前記第二ブラケットをハウジングに固定するボルトが前記最終出力軸の軸方向に対する円周方向に等間隔に配置されている、請求項１から３のいずれかの減速機。
請求項１から４のいずれかの減速機のハウジングにモータが装着されている、直交型ギアモータ。