JP2023037427A - モータ付き減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えつつ、オイルシールのずれによるグリス漏れを効果的に防止可能とする。【解決手段】減速部３を収容する減速機ケース２に、モータ５を収容するモータケース４が、筒状の連結部６を介して固定されて、モータ５の回転軸２２の先端が、連結部６を貫通して減速機ケース２内に突出しており、連結部６内に、回転軸２２を支持するボールベアリング３０と、ボールベアリング３０より前側で連結部６と回転軸２２との間をシールするオイルシール３４とが配置されるモータ付き減速機１であって、ボールベアリング３０とオイルシール３４との間で連結部６の内周面に、オイルシール３４がボールベアリング３０の内輪３１に当接することを防止するカラー３５が設けられている。【選択図】図１

Description

本開示は、モータを一体に取り付けてなるモータ付き減速機に関する。

モータ付き減速機は、出力軸及びギヤを含む減速部を収容した減速機ケースに、モータを収容したモータケースを取り付けてなる。モータの回転軸は、減速機ケースとモータケースとの一方に設けられた連結部を貫通して減速機ケース内に突出し、減速部のギヤと噛合している。
回転軸は、特許文献１に開示されるように、連結部内でボールベアリングによって支持されている。連結部内でボールベアリングよりも減速機ケース側には、連結部と回転軸との間をシールするオイルシールが隣接して配置されている。このオイルシールは、減速機ケース内のグリスがモータケース側へ浸入することを防止するために用いられている。

特許第３１００２６４号公報

上記従来のモータ付き減速機においては、温度上昇等によって減速機ケースの内圧が上がると、オイルシールがボールベアリング側に押圧され、ボールベアリングに接触してしまうおそれがある。ボールベアリングの内輪は回転軸と共に回転しているため、オイルシールが内輪と接触すると損傷が生じ、シール性が低下してグリスをモータケース側へ漏洩させてしまう。回転軸にオイルシールの止め輪を設けることも考えられるが、回転軸に止め輪用の溝を加工する必要が新たに生じ、コストアップに繋がる。

そこで、本開示は、コストアップを抑えつつ、オイルシールのずれによるグリス漏れを効果的に防止可能なモータ付き減速機を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、本開示は、減速部を収容する減速機ケースに、モータを収容するモータケースが、筒状の連結部を介して固定されて、モータの回転軸の先端が、連結部を貫通して減速機ケース内に突出しており、
連結部内に、回転軸を支持する転がり軸受と、転がり軸受より減速機ケース側で連結部と回転軸との間をシールするオイルシールとが配置されるモータ付き減速機であって、
転がり軸受とオイルシールとの間で連結部の内周面に、オイルシールが転がり軸受の内輪に当接することを防止する当接防止部材が設けられていることを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、当接防止部材は、オイルシールに当接していることを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、当接防止部材は、転がり軸受の外輪に当接していることを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、当接防止部材は、内径がオイルシールの外径よりも小さいリング状のカラーであることを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、カラーの内径は、内輪の外径よりも大きいことを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、カラーの内径は、内輪の外径よりも小さくなっており、カラーにおける転がり軸受側の端面で内周側には、外径が内輪の外径よりも大きくなるリング状の切欠部が形成されていることを特徴とする。

本開示によれば、当接防止部材によってオイルシールが転がり軸受の内輪に当接することがなくなる。よって、コストアップを抑えつつ、オイルシールのずれによるグリス漏れを効果的に防止可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、当接防止部材は、オイルシールに当接しているので、オイルシールのずれ防止効果が向上する。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、当接防止部材は、転がり軸受の外輪に当接しているので、当接防止部材の位置決めが容易となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、当接防止部材を、内径がオイルシールの外径よりも小さいリング状のカラーとしているため、オイルシールへ確実に当接可能となる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、カラーの内径は、内輪の外径よりも大きいので、カラーが内輪に当接することを確実に防止することができる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、カラーの内径は、内輪の外径よりも小さくなっており、カラーにおける転がり軸受側の端面で内周側には、外径が内輪の外径よりも大きくなるリング状の切欠部が形成されているので、内輪との接触を回避しつつカラーの内径を小さくでき、オイルシールとの当接面積を大きく確保することができる。

モータ付き減速機の縦断面図である。 モータ付き減速機の変更例を示す連結部部分の拡大縦断面図である。 モータ付き減速機の他の変更例を示す連結部部分の拡大縦断面図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、モータ付き減速機の一例を示す縦断面図である。便宜上、図１の左側を前方として説明する。
モータ付き減速機（以下単に「減速機」という。）１は、減速部３を収容する四角箱状の減速機ケース２に、モータ５を収容する筒状のモータケース４を、連結部６を介して連結してなる。連結部６は、減速機ケース２の後面から後方へ突出し、前後に貫通する貫通孔７を有する筒状となっている。
減速部３は、入力ピニオン１０と、中間ギアセット１１と、出力ギアセット１２とを備えている。
入力ピニオン１０は、連結部６を貫通して減速機ケース２内に突出している。
中間ギアセット１１は、入力ピニオン１０と直交方向に支持される中間軸１３と、中間軸１３へ一体に結合される大径のギア１４と、ギア１４と同軸で中間軸１３に形成され、ギア１４より小径となるピニオン１５とを備えている。入力ピニオン１０は、ギア１４と噛合している。
出力ギアセット１２は、入力ピニオン１０と直交方向に支持されて両端が減速機ケース２から突出する中空の出力軸１６と、出力軸１６へ一体に結合されてピニオン１５が噛合する大径の出力ギア１７とを備えている。

モータ５は、モータケース４内に固定されるステータ２０と、ステータ２０を貫通して軸心に回転軸２２を備えたロータ２１とを有する。回転軸２２の後部は、モータケース４の後部でボールベアリング２３を介して支持される。モータケース４の前端には、連結部６の後端に嵌合するリング状の受け部２４が設けられている。受け部２４は、連結部６の後端に、複数のボルト２５，２５・・によって組み付けられる。回転軸２２の前部は、連結部６を同軸で貫通しており、回転軸２２の前端に、入力ピニオン１０が同軸で一体に設けられている。
連結部６の貫通孔７は、前方から、小径孔２６、中径孔２７、大径孔２８となり、後方へ向かうに従って段階的に拡開している。
大径孔２８内には、回転軸２２の前部を支持するボールベアリング３０が設けられている。ボールベアリング３０は、回転軸２２と一体の内輪３１と、大径孔２８に保持される外輪３２と、内輪３１と外輪３２との間に配置される複数のボール３３，３３・・とを備えている。
ボールベアリング３０の前方で中径孔２７には、回転軸２２と連結部６との間をシールするオイルシール３４が設けられている。

ボールベアリング３０とオイルシール３４との間で大径孔２８内には、リング状のカラー３５が設けられている。カラー３５の前面は、中径孔２７と大径孔２８との間の段部３６に当接している。カラー３５の後面は、ボールベアリング３０の外輪３２に当接している。外輪３２は、モータケース４の受け部２４に当接して後方への移動が規制されている。よって、カラー３５は、段部３６と外輪３２との間で前後方向に位置決めされる。
カラー３５の内径は、オイルシール３４の外径よりも小さく設定されて、カラー３５の前面をオイルシール３４の後面に当接させている。
カラー３５の内径は、ボールベアリング３０の内輪３１の外径よりも大きく設定されている。

以上の如く構成された減速機１において、連結部６にモータケース４を組み付ける際、前方からオイルシール３４、カラー３５、ボールベアリング３０の順に組み付けた回転軸２２の前部を貫通孔７に後方から差し込み、オイルシール３４を中径孔２７に、カラー３５及びボールベアリング３０を大径孔２８にそれぞれ嵌合させる。
そして、受け部２４をボルト２５によって連結部６に連結すれば、図１のようにオイルシール３４とボールベアリング３０との間にカラー３５が介在された状態となる。この状態で、カラー３５は内輪３１に当接せず、オイルシール３４も内輪３１と非接触となる。
このように、カラー３５は、ボールベアリング３０と共に大径孔２８に入れるだけで簡単に組み付けできる。よって、回転軸２２に止め輪用の溝加工等が必要なくなり、コストアップが抑えられる。

この減速機１を使用してモータ５を駆動させても、カラー３５は、内輪３１と干渉しないため、回転軸２２の回転に支障を及ぼすことがない。
そして、減速機１の使用に伴う温度上昇等により、減速機ケース２の内圧が上がると、連結部６内でオイルシール３４が後方（モータ５側）へ押圧される。しかし、オイルシール３４は、カラー３５によって後方への移動が規制されているため、オイルシール３４が後方へ移動して内輪３１に当接するおそれがなくなる。

このように、上記形態の減速機１によれば、減速部３を収容する減速機ケース２に、モータ５を収容するモータケース４が、筒状の連結部６を介して固定されて、モータ５の回転軸２２の先端が、連結部６を貫通して減速機ケース２内に突出しており、連結部６内に、回転軸２２を支持するボールベアリング３０（転がり軸受）と、ボールベアリング３０より前側（減速機ケース２側）で連結部６と回転軸２２との間をシールするオイルシール３４とが配置される構造であって、ボールベアリング３０とオイルシール３４との間で連結部６の内周面に、オイルシール３４がボールベアリング３０の内輪３１に当接することを防止するカラー３５（当接防止部材）が設けられている。
この構成によれば、コストアップを抑えつつ、オイルシール３４のずれによるグリス漏れを効果的に防止可能となる。

特に、カラー３５は、オイルシール３４に当接しているので、オイルシール３４のずれ防止効果が向上する。
カラー３５は、ボールベアリング３０の外輪３２に当接しているので、カラー３５の位置決めが容易となる。
当接防止部材として、内径がオイルシール３４の外径よりも小さいリング状のカラー３５を採用しているため、オイルシール３４へ確実に当接可能となる。
カラー３５の内径は、内輪３１の外径よりも大きいので、カラー３５が内輪３１に当接することを確実に防止することができる。

なお、カラーは、上記形態のように前後の厚みが半径方向で変化しない構造に限らない。
図２は、カラーの構造が異なる減速機１の連結部６部分を示す。ここでのカラー３５Ａは、内径がオイルシール３４の外径及び内輪３１の外径よりも小さくなっている。
しかし、カラー３５Ａの後面内周側には、外径が内輪３１の外径よりも大きくなるリング状の切欠部３７が、半径方向に同じ厚みで形成されている。よって、カラー３５Ａの後面は内輪３１に接触しない。
この減速機１においても、内輪３１に当接しないカラー３５Ａによってオイルシール３４が内輪３１と非接触となる。よって、コストアップを抑えつつ、オイルシール３４のずれによるグリス漏れを効果的に防止可能となる。
特にここでは、カラー３５Ａの後面で内周側に、外径が内輪３１の外径よりも大きくなるリング状の切欠部３７が形成されているので、内輪３１との接触を回避しつつカラー３５Ａの内径を小さくでき、オイルシール３４との当接面積を大きく確保することができる。
但し、切欠部は、半径方向に同じ厚みとする構造に限らず、図３に示す減速機１のカラー３５Ｂのように、内輪３１の外径よりも大きくなる外径から、半径方向中心側へ向かうに従って徐々に前方へ厚くなるテーパ状の切欠部３８としてもよい。

その他、当接防止部材は、カラーに限らず、内径がオイルシールの外径よりも小さいリング状のシムプレートやワッシャーを軸方向に複数枚重ねて用いてもよい。この場合、全てのシムプレート等は、内径が内輪の外径より大きいものであってもよいし、内輪側の１又は複数枚のシムプレート等のみの内径が内輪の外径より大きいものであってもよい。
当接防止部材は、オイルシールと外輪との一方又は双方と非接触であってもよい。
転がり軸受は、ボールベアリングに限らず、ローラ（ころ）を用いたものであってもよい。
減速部も上記形態に限らない。例えば中間ギアセットが２段以上あるものや、中間ギアセットがなく、入力ピニオンが出力ギアセットの出力ギアに噛合しているもの等であってもよい。
連結部は、減速機ケースでなくモータケース側へ一体に設けられていてもよいし、減速機ケースとモータケースとにそれぞれ設けた筒部同士を付き合わせて連結部を形成してもよい。別体の連結部を減速機ケースとモータケースとにそれぞれ結合してもよい。

１・・モータ付き減速機、２・・減速機ケース、３・・減速部、４・・モータケース、５・・モータ、６・・連結部、１０・・入力ピニオン、１１・・中間ギアセット、１２・・出力ギアセット、１６・・出力軸、２２・・回転軸、２３，３０・・ボールベアリング、２４・・受け部、２８・・大径孔、３１・・内輪、３２・・外輪、３３・・ボール、３４・・オイルシール、３５，３５Ａ，３５Ｂ・・カラー、３６・・段部、３７，３８・・切欠部。

Claims (6)

1. 減速部を収容する減速機ケースに、モータを収容するモータケースが、筒状の連結部を介して固定されて、前記モータの回転軸の先端が、前記連結部を貫通して前記減速機ケース内に突出しており、
   前記連結部内に、前記回転軸を支持する転がり軸受と、前記転がり軸受より前記減速機ケース側で前記連結部と前記回転軸との間をシールするオイルシールとが配置されるモータ付き減速機であって、
   前記転がり軸受と前記オイルシールとの間で前記連結部の内周面に、前記オイルシールが前記転がり軸受の内輪に当接することを防止する当接防止部材が設けられていることを特徴とするモータ付き減速機。
2. 前記当接防止部材は、前記オイルシールに当接していることを特徴とする請求項１に記載のモータ付き減速機。
3. 前記当接防止部材は、前記転がり軸受の外輪に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ付き減速機。
4. 前記当接防止部材は、内径が前記オイルシールの外径よりも小さいリング状のカラーであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ付き減速機。
5. 前記カラーの内径は、前記内輪の外径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のモータ付き減速機。
6. 前記カラーの内径は、前記内輪の外径よりも小さくなっており、前記カラーにおける前記転がり軸受側の端面で内周側には、外径が前記内輪の外径よりも大きくなるリング状の切欠部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のモータ付き減速機。

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