JP2866247B2 - モータ付直交歯車減速機のシリーズ及びシリーズ群 - Google Patents
モータ付直交歯車減速機のシリーズ及びシリーズ群Info
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Description
にコンベア等の用途に最適な、用意すべきモータと歯車
箱の種類を少なくしながら必要な負荷容量と減速比の組
合せを多数確保することを可能としたモータ付直交歯車
減速機のシリーズ(及びシリーズ群)に関する。
において、モータを備えると共にモータ軸と出力軸とが
直交したモータ付直交歯車減速機のニーズが高まってい
る。
通りである。
システム等においては、必要な部分のみを必要なときに
のみ運転させるのが効率的である。この場合、1つ1つ
のコンベアの駆動に独立性があった方が有利である。
又、搬送経路を変更するべく1つ1つのコンベアの配置
を変えたりすることもよく行われるが、この場合も1つ
1つのコンベアの駆動が独立していた方が有利である。
由は、以下の通りである。
法(長手方向寸法)は、モータの軸方向となる。そのた
め、該歯車減速機を取付けたときのスペース性を向上さ
せるには、この最大寸法の方向(モータ軸の方向)をコ
ンベアと平行に配置するのが最良となる。ところが、コ
ンベアの軸を駆動するには、当該歯車減速機の出力軸は
このコンベアの軸と平行でなければならない。従って、
歯車減速機の出力軸はモータ軸に対して直交させる必要
がある。
4(特公平2−53656)において、このような要求
を満足するモータ付直交歯車減速機を提案し、市場に提
供している。図14、15にこの公知例を示す。
車減速機では、1段目がハイポイドギヤセット20、2
段目以降は平行軸歯車21の組合せで構成されているた
め、平行軸歯車21の組合せを変えることにより減速比
を変えることができる。
て決まる相手機械への取合い寸法を市場の要請に合せて
小なるものから大なるものへ何種類かの大きさに分けた
サブシリーズ(このサブシリーズを以降「枠番」と称す
る)を予め準備し、且つ、同一の枠番で何種類かの減速
比を予め系列化して全体をシリーズとして準備すること
により、多様なユーザへの対応を可能としている。
リーズは、1つの枠番に1つのモータ1を与え、同一枠
番で必要とされる減速比毎に専用の歯車箱2を用意する
構成で成立していたため、シリーズ全体としては共用で
きる部分が非常に少ないというのが実情であった。
せるべく、図16〜19に示すような工夫をしたシリー
ズが提案されている。
一般に歯車減速機はモータの回転を駆動される相手機械
が必要とする最適回転数にまで減速する目的で使用され
る。枠番により減速機の出力軸と歯車箱(の大きさ)が
決定されると、大略の機械的強度(許容出力トルク)の
限界が決定されるため、同一枠番内であっても、低減速
比(モータと出力軸の回転数の比が小さい)においては
大容量のモータ、一方、高減速比(モータと出力軸の回
転数の比が大きい)においては小容量のモータを組合せ
るのが出力軸と減速比の強度上のバランスがよいことに
なる。
のモータを組合せることによってシリーズ化する方が軽
量コンパクト化を図る上で有利である。
ドギヤセット20を用いたモータ付直交歯車減速機にお
いては、全体のコンパクト化を図るために、一般にハイ
ポイドピニオン4はモータ軸3と一体に加工される。
速比が決まるとハイポイドピニオン4の外径 d1とハイ
ポイドギヤ5の外径D1 が決まり、両者のバランスによ
りオフセット量 e1も決まる。
との強度バランスからモータ軸負荷側の軸受13の寸法
及び該軸受13とハイポイドギヤ5の中心Cとの軸方向
間隔A1 も決まる。
19の例では1つの枠番に2種類以上のモータを組合せ
るようにして次のようにシリーズ化を図っている。
2段の平行軸歯車21a を組合せた高減速比専用の歯車
箱2a と小容量のモータ1a を組合せた例を示してい
る。図17はその歯車列の展開図である。
1段の平行軸歯車21b を組合せた低減速比専用の歯車
箱2b と大容量のモータ1b を組合せた例を示してい
る。図19は、その歯車列の展開図である。
図19に示すように、モータ1a 、1b の歯車箱側壁面
23a 、23b は歯車箱2a 、2b と一体に形成され、
モータ軸負荷側の軸受13a 、13b はこの壁面23a
、23b に設けられたハウジング24a 、24b に収
納される。
ータ1a 、1b の容量毎に異なる寸法のものが用意され
ており、高減速比の歯車減速機はモータ容量が小さいた
め、小さな寸法のハイポイドギヤセット20a と組合さ
れ(図16、図17)、一方、低減速比の歯車減速機は
モータ容量が大きいため大きな寸法のハイポイドギヤセ
ット20b と組合される(図18、図19)。
4a 、4b を一体に加工したモータ軸3a 、3b は、図
示の枠番で大容量用のものをこれより大なる枠番の高減
速比用として使用し、一方図示の枠番で小容量用のもの
をこれより小なる枠番の低減速比用として使用すること
により、シリーズ中でのモータ軸3a 、3b の種類を少
なくしている。
6〜19の例で示したシリーズにおいても、同一の枠番
においては、歯車箱2a 、2b はオフセット量ea、eb
と、モータ軸負荷側の軸受13a 、13b 及びハイポイ
ドギヤ5a 、5b の軸方向間隔Aa 、Ab とを2種類に
しての対応となり、結果として高減速比(3段形)専用
の歯車箱2a と、低減速比(2段形)専用の歯車箱2b
を有することになり、平行軸歯車列21a 、21b も共
用できないものとなっていた。
車箱とモータの組合せに係るシリーズでも近年の生産シ
ステムの合理化に伴うモータ付直交歯車減速機の多様
化、低コスト化に十分対応できないという問題が顕著に
なってきた。
流システム分野においては、例えば複数のコンベアから
なる物流システムの必要な部分のみを必要なときにのみ
運転するのが効率的であるために、1つ1つのコンベア
の駆動に独立性を持たせるようになってきている。
モータ付直交歯車減速機は相手機械(コンベア等)の一
部を構成しているにすぎず、更に、この相手機械等も物
流システム全体の一部を構成しているにすぎない。従っ
て、物流システム全体との関係において、モータ付直交
歯車減速機をコンパクトに収めると共に、最適な出力ト
ルクと出力回転数を得るために多様な取付方法や減速比
が求められる。
軸と平行な床面で取付けるもの(脚取付型)、b )歯車
箱の出力軸と垂直な面で据付けるもの(フランジ取付
型)、c )歯車箱の出力軸を中空のホローシャフト型と
して、前記歯車箱を貫通させ、軸継手等を用いることな
く相手機械の入力軸と直接連結可能としたもの(ホロー
シャフト型)等の多様な取付方法で、且つそれぞれ多様
なモータ容量、減速比の組合せで1つの物流システムの
中で求められるようになっている。
の組合せ方法に係るシリーズにあっては、同一枠番であ
ってもモータ容量の組合せの種類だけの歯車箱の種類が
必要になるという問題があったものである。
全体において大きな容積を占めると共に重量もあり、
又、加工面の数も多いため、用意すべき歯車箱の種類が
増大することは全体のコスト高に直接つながるものであ
った。
テム全体との関係において、それまで使用していたもの
の減速比やモータ容量の変更が必要になることがよくあ
るが、公知のシリーズにおいては、モータ容量を変える
ためには必然的に歯車箱の変更も必要となるため、結局
全体を交換する必要があり、ユーザにとって無駄な支出
を強いられることも多かった。
なされたものであって、物流システムの多様化に伴って
要求される様々な態様の取付方法、減速比及び負荷容量
の組合せの要請に対応しながら、可能な限り共用化する
ことによってシリーズ中に予め準備すべきモータの種類
や歯車箱の種類を低減し、結果としてより低コストの減
速機シリーズを提供することができ、且つ、物流システ
ム中に現に組込まれているモータ付直交歯車減速機にモ
ータ容量や減速比の変更が要請されたような場合であっ
ても、当該モータ付直交歯車減速機全体を交換しなくて
も済むようにし、より合理的に使用することができるよ
うなモータ付直交歯車減速機のシリーズを提供し、上記
課題を解決せんとしたものである。
モータと直交して配置された出力軸を有する歯車箱とを
備え、且つ、該歯車箱中に、少なくとも前記モータの軸
に形成されたハイポイドピニオンと、前記モータ軸と軸
心をずらせて直交させた軸に取り付けられ前記ハイポイ
ドピニオンと噛合するハイポイドギヤとからなるハイポ
イドギヤセットを内蔵したモータ付直交歯車減速機のシ
リーズにおいて、前記シリーズを、減速比は低減速比か
ら高減速比までそれぞれ異なるが、相手機械に据付ける
ための取合い寸法は同一であるようなサブシリーズの集
合で構成し、前記モータの前記歯車箱側のカバーを、該
歯車箱と別体としてモータと歯車箱とを分離可能とする
と共に、これら分離可能としたモータカバーと歯車箱と
の位置決めを、該モータカバーと歯車箱との据付面をイ
ンロウ結合することによって行い、同一のサブシリーズ
においては、 前記モータカバーと歯車箱との前記インロウ結合を含
む取合い寸法が一定、 前記ハイポイドピニオンと、ハイポイドギヤとの前記
軸心のずれ量が一定、 前記ハイポイドギヤの外径が一定、 前記ハイポイドギヤの中心から、モータカバーと歯車
箱との前記据付面までの距離が一定、 とし、大容量のモータに対しては低減速比のハイポイド
ギヤセットを構成するハイポイドピニオン、小容量のモ
ータに対しては高減速比のハイポイドギヤセットを構成
するハイポイドピニオンを、それぞれ対応させることに
より、ハイポイドギヤセットの必要強度レベルを一定に
維持しつつ、1の歯車箱に対して2種以上のモータを組
合せ可能としたことにより、上記課題を解決したもので
ある。なお、上記構成のうち、「前記ハイポイドギヤ
の外径が一定」及び「ハイポイドギヤセットの必要強度
レベルを一定に維持しつつ」という文言に係る「一定」
の語には、それぞれ「ほぼ一定」の概念が含まれてよ
い。
セットのほかに他の減速手段が内蔵されており、しか
も、この減速手段についてはこれを共用しつつ、前記ハ
イポイドギヤセットでの減速比を変えることにより歯車
箱全体での総減速比を変えるようにすると、一層共用化
を促進できる。
且つ、相手機械への据付方法の異なる歯車箱を用いたシ
リーズを2種以上備え、当該2種以上のシリーズの各々
のサブシリーズにおけるモータと減速比の組合せを統一
し、同一のモータと減速比の組合せの場合には、前記2
種以上のシリーズの歯車箱のうち、任意のシリーズの歯
車箱を選択可能とするように構成すると、一層良好であ
る。
すようになる。
(負荷容量)の組合せに対し、1つの歯車箱で対応でき
る。この場合、ハイポイドギヤセットの強度レベルにつ
いては、モータが異なってもほぼ一定に確保できる。
減速比を変えるようにしているため、該歯車箱のそれ以
外の減速段(例えば平行軸歯車部)についてはこれを共
通化でき、その分コストダウンが実現できる。
も、モータについてはこれを共用化できる。
説明する。
が多種類に亘っている場合により有効であるが(請求項
4)、単独の歯車箱のみを有するシリーズ(請求項1〜
3)についても実施できるため、図2、図3、図14、
図15に示すフランジ取付型を代表例として説明する。
示すモータ付直交歯車減速機自体は既に公知のものであ
る。
車減速機のシリーズを、基本的に「減速比はそれぞれ異
なるが、相手機械へ据付けるための取合い寸法は同一で
あるようなサブシリーズ(枠番)」の集合で構成する。
と図14、図15に示すモータ付直交歯車減速機は、そ
れぞれ同一の枠番内の減速機に該当している。
係るシリーズにおいては、小容量モータを高減速比歯車
箱と組合せたものに対応している。
減速比10のハイポイドギヤセット20及び2段の平行
軸歯車列21とからなる3段型の高減速比歯車箱2と組
合せ、小馬力で高減速比を実現している実施例に当るも
のである。
す軸方向断面図である。
機側カバー(モータカバー)14は、歯車箱2と別体に
構成されている。このモータカバー14は、軸受ハウジ
ング17によりモータ軸負荷側の軸受13を収容し、オ
イルシール19により歯車箱2からの潤滑油の洩れを防
止している。これにより、モータ1は歯車箱2との分離
独立が可能となっている。
ハイポイドピニオン4が一体に加工されている。このモ
ータ1と歯車箱2との位置決めは、モータ14と歯車箱
2との据付面16をインロウ結合することによって行わ
れ、且つ、この位置決めがボルト18によって固定・維
持されている。
目ピニオン、8は2段目ギヤ、9は3段目中間軸、10
は3段目ピニオン、11は3段目ギヤ、12は出力軸、
15はインロウ部をそれぞれ示している。
リーズにおいては、大容量モータ101を低減速比5の
ハイポイドギヤセット120と1段の平行軸歯車列12
1とからなる2段型の低減速比歯車箱102とを組合
せ、大馬力で低減速比を実現している実施例に当るもの
である。
方向断面図である。
一機能の部品については下2桁が同一の番号で示してい
る。
図15に示した歯車減速機とを比較して、本発明のシリ
ーズ構成の特徴を説明する。
102との取合い寸法(インロウ部15、115の径、
深さ、ボルト18のピッチ等)がそれぞれ一定の値(例
えば径がI1 =I2 )とされている(図2、図14参
照)。
イドピニオン4、104と、ハイポイドギヤ5、105
との軸心のずれ量(オフセット量) e1、 e2がそれぞ
れ一定値( e1= e2)とされている(図3、図15参
照)。
D2が(ほぼ)一定とされている(図2、図14参
照)。
ら、モータカバー14、114と歯車箱2、102との
据付面16、116までの距離B1 、B2 が一定(B1
=B2 )とされている(図3、図15参照)。
101に対しては、低減速比5のハイポイドギヤセット
120を構成するハイポイドピニオン104を対応さ
せ、小容量のモータ1に対しては高減速比10のハイポ
イドギヤセット20を構成するハイポイドピニオン4を
それぞれ対応させることが可能となる。
的に大容量モータ101に一体に加工されるハイポイド
ピニオン104のピッチ径は大きく、小容量モータ1に
一体に加工されるハイポイドピニオン4のピッチ径は小
さくなる傾向となる。このことは、ハイポイドギヤセッ
トの強度レベル(例えば歯の面圧)と(ほぼ)等しく確
保することができることを意味している。
径 d1、 d2は大容量モータ101において大径( d
2)、小容量モータ102において小径( d2)である
が、減速比の傾向が大容量モータ101のときにおいて
は低く、小容量モータ1のときにおいては高いため、ハ
イポイドギヤ5、105の外形D1 、D2 については、
これをほぼ一定とすることが可能となるものである。
Cとモータ負荷側の軸受13、113の距離A1 、A2
は、大容量モータ101において大きく、小容量モータ
1において小さいが、モータカバー14、114が歯車
箱2、102と別体に形成されているため、このモータ
カバー14、114の部分で調整することにより、ハイ
ポイドギヤ5、105と据付面16、116との間の距
離B1 、B2 を一定にできる。
(歯車箱2、102は同一)に対して寸法も容量も異な
る2種類以上のモータ1、101を必要強度レベルを維
持した上で組合せ可能とし、且つ平行軸歯車列21、1
21についてもその初段については共用化を可能として
いるものである。
ポイドギヤセット20、120を含めて)2段のときも
3段のときも収納できるように予め3段目の中間軸10
9の軸受を保持するハウジング加工がなされており、2
段型のときは、これを使用しないようになっている。
量用のモータ1用のハイポイドギヤセット20の減速比
を10、大容量モータ101用のハイポイドギヤセット
120の減速比を5とすることにより、小容量モータと
の組合せによって例えば総減速比80、100、120
となるような平行軸歯車列を用いた場合には、大容量モ
ータとの組合せにより40、50、60の総減速比を得
ることができるようになる。
脚取付型、フランジ取付型、あるいはホローシャフト型
等の区別)の異なる歯車箱を用いたモータ付直交歯車減
速機を別のシリーズとして用意し、各シリーズを枠番群
により構成し、しかもモータと減速比の枠番毎の組合せ
を据付方法に拘らず統一しておくと、更に効果的にな
る。
例を示す。
向の異なる別の歯車箱102b に適用し、且つ大容量、
低減速比とした例を示している。図5は、図14で小容
量、高減速比のハイポイドギヤセット20と組合せてい
た平行軸歯車列21をそのままにした上で、ハイポイド
ギヤセット20b を大容量、低減速比のものと交換し、
総減速比と出力トルクを変更した例を示している。
c に適用し、小容量モータ1と大減速比の歯車箱102
c とを組合せた例を示しており、図7は、図6の歯車列
の配置を示す軸方向断面を示している。
に大容量モータ101を組合せた実施例の展開図を示し
ており、図9は、図8の歯車列の配置を示す軸方向断面
を示している。
車箱102d に適用し、小容量モータ1と高減速比の歯
車列を組合せた実施例の展開図を示しており、図11
は、図10の歯車列の配置を示す軸方向断面を示してい
る。
型の歯車箱102d に、大容量モータ101を適用した
歯車列の展開図を示しており、図13は、図12の歯車
列の配置を示す軸方向断面を示している。
ーズにおいても、各シリーズの各々の枠番におけるモー
タと減速比の組合せを統一しておくと、同一のモータと
減速比の組合せの場合には2種以上のシリーズの歯車箱
のうち、任意のシリーズの歯車箱(任意の据付方法の歯
車箱)を自由に選択できるため、本発明の効果を最大限
に引出すことができるようになる。換言すると取付方法
の異なる歯車箱に対しても組合わせるモータを共用化で
きるようになる。
種以上のモータ容量の組合せを1つの歯車箱で対応する
ことができるようになり、しかもこの場合にハイポイド
ギヤセットの強度レベルを(モータ容量が異なるにも拘
らず)ほぼ一定に維持できるようになる。
るため、通常これと共に組込まれる平行軸歯車部の歯車
列についてはこれを共通化することができ、それだけ低
コスト化が実現できる。
なる歯車箱毎に用意し、且つ各々の枠番におけるモータ
と減速比の組合せを統一しておくことにより、同一のモ
ータと減速比の組合せの場合には、据付方法の異なる歯
車箱に対してもモータを共通化することができるように
なる。
ズの要旨を示す線図
施例を示すモータ付直交歯車減速機の歯車列の展開図
図2の反対側とした実施例を示す展開図
とした上で、ハイポイドギヤセットを大容量低減速比の
ものに交換した実施例を示す展開図
ータと大減速比の歯車箱とを組合せた実施例の歯車列の
展開図
した歯車列の展開図
し、小容量モータと大減速比の歯車箱を組合せた実施例
の歯車列の展開図
モータを適用した歯車列の実施例を示す展開図
た実施例(この減速機自体は公知)の歯車列展開図
組合せた例を示す歯車列展開図
組合せた例を示す歯車列展開図
離、 B1、B2…ハイポイドギヤと据付面までの距離。
Claims (3)
- 【請求項1】モータと、該モータと直交して配置された
出力軸を有する歯車箱とを備え、且つ、該歯車箱中に、
少なくとも前記モータの軸に形成されたハイポイドピニ
オンと、前記モータ軸と軸心をずらせて直交させた軸に
取り付けられ前記ハイポイドピニオンと噛合するハイポ
イドギヤとからなるハイポイドギヤセットを内蔵したモ
ータ付直交歯車減速機のシリーズにおいて、 前記シリーズを、減速比は低減速比から高減速比までそ
れぞれ異なるが、相手機械に据付けるための取合い寸法
は同一であるようなサブシリーズの集合で構成し、 前記モータの前記歯車箱側のカバーを、該歯車箱と別体
としてモータと歯車箱とを分離可能とすると共に、 これら分離可能としたモータカバーと歯車箱との位置決
めを、該モータカバーと歯車箱との据付面をインロウ結
合することによって行い、 同一のサブシリーズにおいては、 前記モータカバーと歯車箱との前記インロウ結合を含
む取合い寸法が一定、 前記ハイポイドピニオンと、ハイポイドギヤとの前記
軸心のずれ量が一定、 前記ハイポイドギヤの外径が一定、 前記ハイポイドギヤの中心から、モータカバーと歯車
箱との前記据付面までの距離が一定、 とし、 大容量のモータに対しては低減速比のハイポイドギヤセ
ットを構成するハイポイドピニオン、小容量のモータに
対しては高減速比のハイポイドギヤセットを構成するハ
イポイドピニオンを、それぞれ対応させることにより、
ハイポイドギヤセットの必要強度レベルを一定に維持し
つつ、1の歯車箱に対して2種以上のモータを組合せ可
能としたことを特徴とするモータ付直交歯車減速機のシ
リーズ。 - 【請求項2】請求項1において、前記歯車箱の中には前
記ハイポイドギヤセットのほかに他の減速手段が内蔵さ
れており、しかも、この減速手段についてはこれを共用
しつつ、前記ハイポイドギヤセットでの減速比を変える
ことにより歯車箱全体での総減速比を変えたことを特徴
とするモータ付直交歯車減速機のシリーズ。 - 【請求項3】請求項1に記載のシリーズであって、且
つ、相手機械への据付方法の異なる歯車箱を用いたシリ
ーズを2種以上備え、当該2種以上のシリーズの各々の
サブシリーズにおけるモータと減速比の組合せを統一
し、同一のモータと減速比の組合せの場合には、前記2
種以上のシリーズの歯車箱のうち、任意のシリーズの歯
車箱を選択可能としたことを特徴とするモータ付直交歯
車減速機のシリーズ群。
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