JP2023043039A - ケースの連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑え、ケースの汎用性を維持しつつシール部材の位置決めを可能とする。【解決手段】減速機１は、減速機ケース２と、モータケース４とが、両ケース２，４の互いの対向面間にゴムシール３５を介在させた状態で、モータケース４の前面側から減速機ケース２の後面側へ締結されるネジ４０によって連結される構造である。そして、ゴムシール３５に、ネジ４０と干渉して減速機ケース２の後面側へ変形し、連結状態でネジ４０の外面に当接する位置決め片３８が設けられている。【選択図】図２

Description

本開示は、例えばモータケースと減速機ケース等の２つのケースをボルト等の締結部材で連結する構造に関する。

モータ付き減速機は、出力軸及びギア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、減速部のギアと噛合している。
連結部は、減速機ケースとモータケースとにそれぞれ開口部を有する端面同士を付き合わせてボルト等の締結部材で連結することで形成される。よって、両端面の間には、開口部の周囲をシールするシール構造が必要となる。このシール構造として、特許文献１には、一方の端面に環状溝部を設け、環状溝部内に保持させたＯリング等のシール部材を他方の端面に圧接させる構造が開示されている。特にここでは、シール部材の半径方向外側に複数の突起を設け、環状溝部に、各突起に対応する複数の凹部を設けて、各突起を各凹部に挿入させることでシール部材を位置決めしている。

特許第６５０２８３４号公報

上記従来のケースの連結構造においては、シール部材に突起を、環状溝部に凹部をそれぞれ設ける必要があるため、コストアップに繋がる。特に環状溝部を設ける減速機ケース又はモータケースは、環状溝部に凹部を設けることで専用品となり、汎用性が失われてしまう。

そこで、本開示は、コストアップを抑え、且つケースの汎用性を維持しつつシール部材の位置決めを行うことができるケースの連結構造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、第１のケースと、第２のケースとが、両ケースの互いの対向面の間にシール部材を介在させた状態で、一方の前記対向面側から他方の前記対向面側へ締結される締結部材によって連結されている構造であって、
前記シール部材に、前記締結部材と干渉して前記他方の対向面側へ変形し、連結状態で前記締結部材の外面に当接する位置決め片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、前記一方の対向面に凸面部が形成され、前記他方の対向面に、前記一方の対向面との連結状態で前記凸面部が嵌合する凹面部が形成されて、前記凸面部の端面と前記凹面部の底面との間に前記シール部材が配置され、前記位置決め片は、前記変形後は前記凸面部の外面と前記締結部材の外面との間に挟持さ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、前記シール部材は、前記互いの対向面の間に介在されるリング部を有し、前記位置決め片と前記締結部材とは、前記リング部を中心とした点対称位置に一対配置さ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、前記第１のケースは、減速部を収容する減速機ケースであり、前記第２のケースは、モータを収容するモータケース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、前記第１のケースは、モータを収容するモータケースであり、第２のケースは、前記モータのブレーキ機構を収容するブレーキケースであることを特徴とする。

本開示によれば、シール部材に位置決め片を設ければ足り、両ケースに位置決め用の余計な加工が不要となる。よって、コストアップを抑え、且つケースの汎用性を維持しつつシール部材の位置決めを行うことができる。また、位置決め片によって連結後の締結部材の緩み防止効果も得られる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、一方の対向面に凸面部が形成され、他方の対向面に、連結状態で凸面部が嵌合する凹面部が形成されて、凸面部の端面と凹面部の底面との間にシール部材が配置され、位置決め片は、変形後は凸面部の外面と締結部材の外面との間に挟持されているので、位置決め片が締結部材のネジ孔に噛み込むおそれがなくなる。
本開示の別の態様によれば、上記効果に加えて、シール部材は、互いの対向面の間に介在されるリング部を有し、位置決め片と締結部材とは、リング部を中心とした点対称位置に一対配置されているので、ケースの連結がバランスよく行え、必要なシール性も確保できる。

形態１のモータ付き減速機の縦断面図である。 ゴムシール部分の拡大図である。 ゴムシール部分で分解して示すモータ付き減速機の斜視図である。 形態２のブレーキ付きモータの一部縦断面図である。 ゴムシール部分の拡大図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
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、上側を上方として説明する。
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の後部に、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、出力ギアセット１１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。
出力ギアセット１１は、入力ピニオン１０と直交方向に支持されて上下両端が減速機ケース２から突出する中空の出力軸１２と、出力軸１２へ一体に結合されて入力ピニオン１０が噛合する大径の出力ギア１３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１５と、ステータ１５を貫通して軸心に回転軸１７を備えたロータ１６とを有する。回転軸１７の後部は、モータケース４の後部でボールベアリング１８を介して支持される。回転軸１７の前部は、貫通孔７の内部でボールベアリング１９を介して支持される。貫通孔７の後部には、ボールベアリング１９を保持する軸受保持部２０が形成されている。ボールベアリング１９の前方には、貫通孔７と回転軸１７との間をシールするオイルシール２１が設けられている。回転軸１７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の後面には、図２及び図３に示すように、軸受保持部２０と同心となる背面視円形の凸面部２５が形成されている。凸面部２５の後端面は、リング状の平坦な前側受け座２６となっている。凸面部２５の径方向外側は、前側受け座２６よりも前側に位置する平坦な前側突き当て面２７となっている。この前側突き当て面２７に、一対のネジ孔２８，２８が形成されている。ネジ孔２８，２８は、連結部６の軸線を中心とした点対称位置に配置されている。凸面部２５におけるネジ孔２８，２８に隣接する外周には、円弧状の切欠き２９，２９が形成されている。
モータケース４の前端には、フランジ部３０が形成されている。フランジ部３０の前面には、連結部６の凸面部２５が嵌合する正面視円形の凹面部３１が形成されている。凹面部３１の底面は、リング状の平坦な後側受け座３２となっている。フランジ部３０の前面は、後側受け座３２よりも前側に位置する平坦な後側突き当て面３３となっている。
ここでは凸面部２５を凹面部３１に嵌合させて、前側突き当て面２７と後側突き当て面３３とを当接させるいんろう結合となっている。この結合状態で、前側受け座２６と後側受け座３２とは、前後に所定の隙間を隔てて対向している。フランジ部３０には、連結部６のネジ孔２８，２８に対応した一対の透孔３４，３４が形成されている。

前側受け座２６と後側受け座３２との間には、ゴムシール３５が配置されている。ゴムシール３５は、正面視円形で板状のリング部３６を備えている。リング部３６は、組み付け前では、前側受け座２６と後側受け座３２との隙間よりも大きい厚みを有している。
リング部３６の前面外周側には、全周に亘って段差が形成されて、外周が薄肉部３７となっている。薄肉部３７の外周には、一対の位置決め片３８，３８が一体に形成されている。位置決め片３８，３８は、正面視四角形状の舌片で、薄肉部３７と略同じ厚みを有して径方向外側へ突出している。位置決め片３８，３８は、リング部３６を中心とした点対称位置に配置されている。ゴムシール３５は、位置決め片３８，３８がネジ孔２８，２８と透孔３４，３４との間に位置するように前側受け座２６と後側受け座３２との間に配置されている。

以上の如く構成された減速機１において、減速機ケース２にモータケース４を組み付ける際、連結部６の前側受け座２６にゴムシール３５のリング部３６を、位置決め片３８，３８がネジ孔２８，２８の後方に位置するようにセットする。こうして位置決め片３８，３８をネジ孔２８，２８に合わせることでゴムシール３５の位置決めが行われる。
この状態でモータケース４を後方から組み付けて凹面部３１に凸面部２５を嵌合させると、ネジ孔２８，２８と透孔３４，３４との間に位置決め片３８，３８が位置することになる。
ここから透孔３４，３４に後方からネジ４０，４０を貫通させてネジ孔２８，２８にねじ込むと、図１及び図２に示すように、ネジ４０，４０と干渉した位置決め片３８，３８が前方へ折曲し、切欠き２９，２９内で凸面部２５の外面とネジ４０，４０の外面との間に挟持される。そして、リング部３６は、前側受け座２６と後側受け座３２との間で前後に圧縮されて両受け座２６，３２の間をシールする。

このように、上記形態１の減速機１は、減速機ケース２（第１のケース）と、モータケース４（第２のケース）とが、両ケース２，４の互いの対向面間にゴムシール３５（シール部材）を介在させた状態で、モータケース４の前面側から減速機ケース２の後面側へ締結されるネジ４０（締結部材）によって連結される構造である。そして、ゴムシール３５に、ネジ４０と干渉して減速機ケース２の後面側へ変形し、連結状態でネジ４０の外面に当接する位置決め片３８が設けられている。
この構成によれば、ゴムシール３５に位置決め片３８を設ければ足り、減速機ケース２及びモータケース４に位置決め用の余計な加工が不要となる。よって、コストアップを抑え、且つ減速機ケース２及びモータケース４の汎用性を維持しつつゴムシール３５の位置決めを行うことができる。また、位置決め片３８によって連結後のネジ４０の緩み防止効果も得られる。

特に、減速機ケース２の後面に凸面部２５が形成され、モータケース４の前面に、減速機ケース２の後面との連結状態で凸面部２５が嵌合する凹面部３１が形成されて、凸面部２５の端面と凹面部３１の底面との間にゴムシール３５が配置され、位置決め片３８は、変形後は凸面部２５の外面とネジ４０の外面との間に挟持されている。
よって、位置決め片３８がネジ４０のネジ孔２８に噛み込むおそれがなくなる。
ゴムシール３５は、減速機ケース２の後面とモータケース４の前面との間に介在されるリング部３６を有し、位置決め片３８とネジ４０とは、リング部３６を中心とした点対称位置に一対配置されている。
よって、減速機ケース２とモータケース４との連結がバランスよく行え、必要なシール性も確保できる。

なお、上記形態１では、凸面部の外面でネジ孔の位置に切欠きを設けているが、ネジ孔との距離によっては切欠きはなくてもよい。
ゴムシールは、薄肉部がない形状であってもよい。
上記形態１では、凸面部を減速機ケースに、凹面部をモータケースにそれぞれ形成しているが、これと逆に、凸面部をモータケースに、凹面部を減速機ケースにそれぞれ形成してもよい。但し、凸面部と凹面部とによる結合に限らない。シール部材に設けた位置決め片がネジと干渉して変形可能であれば、平坦面同士の突き当てであっても差し支えない。
ネジのねじ込み方向も、モータケース側からでなく、減速機ケース側からであってもよい。
減速部は、中間ギアセットが複数あってもよいし、連結部は、減速機ケースでなくモータケースへ一体に設けてもよい。両ケースにそれぞれ設けた連結部同士を連結してもよい。

［形態２］
本開示のケースの連結構造は、減速機ケースとモータケースとの間への適用に限らない。２つのケース同士をシール部材を介して締結部材で連結する構造であれば、他のケース同士の連結にも適用できる。以下、別の形態を説明する。
図４及び図５は、ブレーキ付きモータ５０を示している。便宜上、図４の右側を前方として説明する。ブレーキ付きモータ５０は、図示しないモータを収容するモータケース５１の前側（出力側）に、図示しない減速機構を収容するギアヘッド５２を連結し、後側に、ブレーキ機構５４を収容するブレーキケース５３を連結している。ギアヘッド５２から、減速機構の出力軸５５が突出している。モータの回転軸５６は、モータケース５１の後端を閉塞するブラケット５７を貫通してブレーキケース５３内に突出している。
ブレーキ機構５４は、モータの回転軸５６をＯＦＦ状態で制動し、ＯＮ状態で制動を解除する動作を行う。ブレーキケース５３は、前ケース５８と後ケース５９とを複数のボルトで連結してなり、前ケース５８が、ブラケット５７に、後方から複数のボルト６０によって連結されている。ボルト６０の内側でブレーキケース５３とブラケット５７との間には、シールリング６１が介在されている。

ブラケット５７の後面には、回転軸５６を中心としたリング状の溝６２が形成されて、溝６２の底面に、ボルト６０が螺合するネジ孔６３が形成されている。前ケース５８の前面には、回転軸５６を中心としたリング状の突条６４が形成されて、突条６４の前端面に、ボルト６０が貫通する透孔６５が形成されている。
ここでのゴムシール３５Ａは、ブラケット５７と前ケース５８との間に介在されている。ゴムシール３５Ａのリング部３６は、ボルト６０の外側で、溝６２内に配置されている。リング部３６には薄肉部が設けられておらず、位置決め片３８は、リング部３６の内周から径方向内側へ向けて一体形成されている。

よって、モータケース５１に前ケース５８を組み付ける際、ブラケット５７の溝６２にゴムシール３５Ａのリング部３６を、位置決め片３８がネジ孔６３の後方に位置するようにセットする。こうして位置決め片３８をネジ孔６３に合わせることでゴムシール３５Ａの位置決めが行われる。
この状態で前ケース５８を後方から組み付けると、ネジ孔６３と透孔６５との間に位置決め片３８が位置することになる。
ここから透孔６５に後方からボルト６０を貫通させてネジ孔６３にねじ込むと、ボルト６０と干渉した位置決め片３８が前方へ折曲し、図５に示すようにボルト６０の外面に当接する。そして、リング部３６は、溝６２の底面と突条６４の前端面との間で前後に圧縮されて両面間をシールすることになる。

このように、上記形態２のブレーキ付きモータ５０は、モータケース５１（第１のケース）と、ブレーキケース５３（第２のケース）とが、両ケース５１，５３の互いの対向面間にゴムシール３５Ａを介在させた状態で、ブレーキケース５３の前面側からモータケース５１のブラケット５７の後面側へ締結されるボルト６０（締結部材）によって連結されている構造である。そして、ゴムシール３５Ａに、ボルト６０と干渉してブラケット５７の後面側へ変形し、連結状態でボルト６０の外面に当接する位置決め片３８が設けられている。
この構成によれば、ゴムシール３５Ａに位置決め片３８を設ければ足り、モータケース５１及びブレーキケース５３に位置決め用の余計な加工が不要となる。よって、コストアップを抑え、且つモータケース５１及びブレーキケース５３の汎用性を維持しつつゴムシール３５Ａの位置決めを行うことができる。また、位置決め片３８によって連結後のボルト６０の緩み防止効果も得られる。

なお、上記形態２でも、ねじ込み方向は、ブレーキケース側からでなく、モータケース側からであってもよい。
ゴムシールは、両ケースを連結するボルトの外側に設けられているが、ボルトの内側に設けてもよい。上記形態１のように、ゴムシールの内周に薄肉部を設けて位置決め片を形成してもよい。
モータケースとブレーキケースとの連結も、上記形態１のように、両ケースの対向面の一方に凸面部を、他方に凹面部を設けて嵌合させるいんろう結合であってもよい。
ブレーキケースの前ケースと後ケースとの間に本開示の連結構造を採用してもよい。但し、ブレーキケースは、２分割でなくてもよい。

そして、各形態において、位置決め片の数及び配置は、上記形態に限らない。ネジ（ボルト）の数及び位置に合わせて適宜変更できる。位置決め片の形状や厚みも、正面視四角形状に限らず、ネジ（ボルト）と干渉して変形可能であれば適宜変更可能である。
シール部材は、上記形態のゴムシールに限らない。例えばリング部が、板状でなく横断面が円形等であってもよいし、リング部の正面視が円形でなく四角形等であってもよい。ゴム製でなくてもよい。
ネジ（ボルト）は、ネジ孔へのねじ込みに限らない。両ケースを貫通させたネジ（ボルト）にナットを締結して連結してもよい。締結部材としては、ネジに限らず、リベットやピン等も使用できる。
本開示の連結構造を適用するケースは、減速機及びブレーキ付きモータのケースに限らない。形態２のブレーキケースのように分割されるケース同士の連結に本開示を適用することもできる。

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・・出力ギアセット、１２，５５・・出力軸、１７，５６・・回転軸、２５・・凸面部、２６・・前側受け座、２７・・前側突き当て面、２８，６３・・ネジ孔、２９・・切欠き、３０・・フランジ部、３１・・凹面部、３２・・後側受け座、３３・・後側突き当て面、３４，６５・・透孔、３５，３５Ａ・・ゴムシール、３６・・リング部、３７・・薄肉部、３８・・位置決め片、４０・・ネジ、５０・・ブレーキ付きモータ、５１・・モータケース、５３・・ブレーキケース、５４・・ブレーキ機構、５７・・ブラケット、５８・・前ケース、５９・・後ケース、６０・・ボルト、６２・・溝、６４・・突条。

Claims (5)

1. 第１のケースと、第２のケースとが、両ケースの互いの対向面の間にシール部材を介在させた状態で、一方の前記対向面側から他方の前記対向面側へ締結される締結部材によって連結されている構造であって、
   前記シール部材に、前記締結部材と干渉して前記他方の対向面側へ変形し、連結状態で前記締結部材の外面に当接する位置決め片が設けられていることを特徴とするケースの連結構造。
2. 前記一方の対向面に凸面部が形成され、前記他方の対向面に、前記一方の対向面との連結状態で前記凸面部が嵌合する凹面部が形成されて、前記凸面部の端面と前記凹面部の底面との間に前記シール部材が配置され、前記位置決め片は、前記変形後は前記凸面部の外面と前記締結部材の外面との間に挟持されていることを特徴とする請求項１に記載のケースの連結構造。
3. 前記シール部材は、前記互いの対向面の間に介在されるリング部を有し、前記位置決め片と前記締結部材とは、前記リング部を中心とした点対称位置に一対配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケースの連結構造。
4. 前記第１のケースは、減速部を収容する減速機ケースであり、前記第２のケースは、モータを収容するモータケースであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のケースの連結構造。
5. 前記第１のケースは、モータを収容するモータケースであり、第２のケースは、前記モータのブレーキ機構を収容するブレーキケースであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のケースの連結構造。

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