JP4028268B2 - 平行ギヤヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば物流システムのコンベア等の駆動系に使用されるギヤドモータ等に適用するのに最適な平行ギヤヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、物流システムのコンベア等の駆動系に使用されるギヤドモータにおいて比較的容量が小さい(0.1kw未満)領域では、その減速機構として、平行軸タイプのギヤヘッドを用いたギヤドモータが適用されている。このギヤドモータは、モータの取付角寸法と平行ギヤヘッドの角寸法が略同一の大きさに設定されており、このギヤドモータ自体は、コンパクトな構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この平行ギヤヘッドには出力軸として中実軸が用いられており、中実軸が装置の外部に突き出た構造となるため、装置全体を軸方向に小さくすることが困難であると共に、中実軸がギヤヘッドのケーシングの外部で回転することになるため、安全性を確保するには、用途によっては該中実軸等を覆う部材が必要となり、コスト高になるという問題があった。
【0004】
一方、出力軸として相手機械を挿入するための中空部を有するホローシャフトを用いることも考えられるが、装置の小型化や動力伝達部材の削減等は実現できるものの、ケーシング内部の潤滑油の漏れを防ぐため、出力軸の両端に、オイルシール等の密封装置を設置する必要がある。しかも、ホローシャフトは一般にその外径が大きいため、密封装置のシール圧力も高圧とならざるを得ない。
【0005】
そのため、両端の密封装置から出力軸に対して負荷がかかり、動力の損失が大きくなるという問題がある。
【0006】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、安全性を確保しながら省スペース化、動力伝達部材の削減を実現し、同時に、動力の損失防止や潤滑油の漏れ防止を図ることのできる平行ギヤヘッドを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
入力軸と最終段の出力軸の軸線とが平行する平行ギヤヘッドにおいて、前記出力軸として被駆動軸をキー結合して挿入するための中空部を有するシャフトを用いると共に、該中空部の軸線方向の一方側を有底とし、更に、前記出力軸に固設され、該出力軸の軸線回りに回転する歯車を有すると共に、前記中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通して前記出力軸の加工便宜上設けられた貫通孔を、前記歯車の内周により塞いだことにより、上記課題を解決したものである。
【0008】
まず、本発明によれば、出力軸として被駆動軸を挿入するための中空部を有するシャフトを用いているため、動力伝達部材の削減を図ることができると共に、被駆動軸をシャフト内部に挿入可能であり、コンベア等の被駆動装置に組み込んだ場合でも、装置全体の小型化、省スペース化を実現することができる。
【0009】
又、前記中空部の軸線方向の一方側を有底としたため、必要ならば出力軸の一端側についてはケース内に収めることができる。この場合は、ケース外と遮断された状態で該出力軸を支持可能となるため、中空部を貫通孔として形成した場合に比べ、装置内部の潤滑油が外部に漏れ難い。一方、ケース内に収めない場合でも有底部側については、その外径を小さくできるため、シール機構の設計が容易となる。
【0010】
しかも、オイルシール等の密封装置から出力軸に加わるシール圧力負荷を、少なくとも該出力軸の片側でより軽減できるようになるため、動力の損失防止を図ることができると共に、設計によっては部品点数の削減によるコストの低減をも実現することができる。
【0011】
なお、キー溝を加工するためには、中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通させた貫通孔を設けることが好ましいが、この貫通孔を、出力軸に固設された歯車の内周によって塞ぐ構造とすれば、貫通孔を通じてオイルが外部に漏れるのを別途の密封機構を付設することなく防止することができる。
【0012】
又、出力軸が前記中空部の他に該中空部より小径且つ軸受にて支持される中実部を有し、該中実部の先端が前記平行ギヤヘッドのケーシングに当接される構造とすれば、出力軸の軸線方向の移動がケーシングにより規制され、位置決め手段としても機能できる。
【0013】
出力軸の一端側を中空部より小径の中実部とすれば、該中実部を支持する軸受の小型化が可能で、装置の低コスト化を実現することができ、更に、出力軸と入力軸とを、入力軸の軸線方向投影面が、前記中空部の軸線方向投影面とは交わるが、前記中実部の軸線方向投影面とは交わらないように配置するようにすれば、入出力軸に垂直な断面のコンパクト化を実現することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1は、本発明の実施の形態の例に係る平行ギヤヘッド100を適用したギヤドモータ300の側断面図、図2は図1中のII−II線に沿う断面図を示したものであり、ギヤドモータ300は平行ギヤヘッド100と、モータ200とを備えている。なお、平行ギヤヘッド100の角寸法とモータ200の取付角寸法はほぼ同一の大きさになっている。
【0016】
前記平行ギヤヘッド100は、モータ200のモータ軸(以下、入力軸と称す。)202と、第1軸104と、第2軸106と、出力軸102と、を備えている。
【0017】
前記第1軸104は、その両端において、軸受122c、122dにより回転自在に支持され、その軸心L2を中心として回転する大径の第1歯車110と、より小径の第2歯車112とが設けられている。
【0018】
又、前記第2軸106は、紙面奥側に図中のL3相当位置をその軸心として、第1軸104と平行に配置されている。この第2軸106には、前記第2歯車112と噛合し、該第2歯車112より大径の第3歯車114と該第3歯車114より小径の第4歯車116とが設けられている。なお、第2軸106は、その両端において、図示しない軸受により回転自在に支持されている。
【0019】
前記出力軸102は、中空部102aを有するホローシャフトとされ、且つ、その軸線方向L4の一方側(図1の右方側)が有底とされている。即ち、該出力軸102は、中空部102aの他に該中空部102aより小径の中実部102bを有する。この中実部102bの先端102dはケーシング130の一部を構成するカバー130aに滑り軸受122eを介して当接している。なお、該カバー130aは、ケーシング本体130bとシールリング131及び図示せぬボルトを介して一体化され、両者130a、130bにより平行ギヤヘッド100のケーシング130が構成されている。
【0020】
又、出力軸102は、その中空部102aが軸受122aにより、又中実部102bが軸受122bによってそれぞれ回転自在に支持されている。
【0021】
一方、前記入力軸(モータ軸)202は、その先端部が直接歯切りされており、平行ギヤヘッド100のケーシング130内に挿入され、第1軸104に設けられた第1歯車110と噛合し、平行ギヤヘッド100の初段ギヤセットを構成している。
【0022】
出力軸102と入力軸202は、図2に示すように、該入力軸202の軸線方向L1の投影面F3が、出力軸102の中空部102aの軸線方向L4の投影面F1とは交わるが、中実部102bの軸線方向L4の投影面F2とは交わらないように配置されている。
【0023】
又、出力軸102には、前記第4歯車116と噛合する第5歯車118が設けられている。この第5歯車118は、出力軸102に設けられた貫通孔102cを塞ぐように出力軸102に圧入・配置されている。なお、この貫通孔102cは、出力軸102にキー溝102eを形成するために設けた貫通孔である。
【0024】
ケーシング本体130bと出力軸102の他端側との間には、ケーシング本体130bの内部から潤滑油が漏れるのを防ぐため、オイルシール(密封装置)120が設置されている。一方、図1から明らかなように、出力軸102の一方側(中実部102bの側)は、ケーシング130内に完全に収容されており、オイルシールは設けられていない。
【0025】
次に、この実施形態に係る平行ギヤヘッド100を適用したギヤドモータ300の作用について説明する。
【0026】
モータ200に通電すると、入力軸202がその軸心L1を中心として回転し、入力軸202の先端部と噛合した第1歯車110と、該第1歯車110と同じ第1軸104に設けられた第2歯車112が、第1軸104の軸心L2を中心として回転する。この時、入力軸202の回転が、該入力軸202と第1歯車110の歯数の比だけ減速され、第2歯車112に伝達される。
【0027】
又、第2歯車112の回転と同時に、第2歯車112と噛合する第3歯車114と、該第3歯車114と同じ第2軸106に設けられた第4歯車116が第2軸106の軸心L3を中心として回転し、第2歯車112から伝達された回転が更に減速される。
【0028】
最終的に、第4歯車116の回転により、第4歯車116と噛合する第5歯車118が回転すると共に、出力軸102が回転し、動力が出力される。
【0029】
本発明の実施形態の例に係る平行ギヤヘッド100は、出力軸102として被駆動軸を挿入するための中空部102aを有するホローシャフトを用い、相手機械との連結部材が不要なため、動力伝達部材の削減を図ることができると共に、被駆動軸をホローシャフト内部に挿入可能であるため、コンベア等の被駆動装置に組み込んだ場合でも、装置全体の小型化、省スペース化を実現することができる。
【0030】
又、前記中空部102aの軸線方向L4の一方側を有底とし、出力軸102aの一方側(中空部102bの側)をケーシング130内に完全に収容しているため、中空部102aを貫通孔として形成し、その両端にオイルシール等の密封装置を設置した場合に比べ、装置内部の潤滑油が外部に漏れ難く、更に、オイルシール120を出力軸102の片側にのみ設置すればよいため、出力軸102に加わる負荷が軽減され、動力の損失防止を図ることができ、同時に、部品点数の削減によるコストの低減をも実現することができる。
【0031】
出力軸102のキー溝102eの加工時に設けられる貫通孔102cを出力軸102に設けられた第5歯車118の内周で塞ぐ構造としたことにより、貫通孔102cを通じてオイルが漏れるのを未然に防止することができる。
【0032】
又、出力軸102の中実部102bの先端がケーシング130の一部を構成するカバー130aに滑り軸受122eを介して当接しているため、出力軸102の軸線方向L4の移動が規制され、位置決めを行なうことができる。
【0033】
中実部102bを中空部102aより小径にしたため、中実部102bを支持する軸受122bの小型化が可能で、装置の低コスト化を実現することができる。
【0034】
更に、入力軸202の軸線方向L1の投影面F3が、出力軸102の中空部102aの軸線方向L4の投影面F1とは交わるが、中実部102bの軸線方向L4の投影面F2とは交わらないように入力軸202と出力軸102を配置したことにより、入出力軸に垂直な断面のコンパクト化を実現することもできる。
【0035】
なお、上記実施形態においては、減速機構を3段歯車構造としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0036】
又、入力軸202と出力軸102の配置についても、図2に示した配置に限定されない。更に、出力軸102は、有底側を必ずしもケーシング130内に収容する必要はない。
【0037】
上記実施形態においては、出力軸102の中空部102bの先端がカバー130aに滑り軸受122eを介して当接することとしたが、例えば、滑り軸受122eを介さずにカバー130aに直接当接していても良い。
【0038】
【発明の効果】
安全性を確保しながら省スペース化、動力伝達部材の削減を実現し、同時に、動力の損失防止や潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の平行ギヤヘッドが適用されたギヤドモータの側断面図
【図2】図1中のII−II線に沿う断面図
【符号の説明】
100…平行ギヤヘッド
102…出力軸
102a…出力軸の中空部
102b…出力軸の中実部
104…第1軸
106…第2軸
110、112、114、116、118…歯車
130…ケーシング
130a…カバー
130b…ケーシング本体
131…シールリング
200…モータ
202…モータ軸
300…ギヤドモータ
Claims (3)
- 入力軸と最終段の出力軸の軸線とが平行する平行ギヤヘッドにおいて、
前記出力軸として被駆動軸をキー結合して挿入するための中空部を有するシャフトを用いると共に、
該中空部の軸線方向の一方側を有底とし、
更に、前記出力軸に固設され、該出力軸の軸線回りに回転する歯車を有すると共に、
前記中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通して前記出力軸の加工便宜上設けられた貫通孔を、前記歯車の内周により塞ぐ
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。 - 請求項1において、
前記出力軸が前記中空部の他に該中空部より小径且つ軸受にて支持される中実部を有し、
該中実部の先端が前記平行ギヤヘッドのケーシングに当接される、
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。 - 請求項2において、
前記出力軸と前記入力軸とを、該入力軸の軸線方向投影面が、前記出力軸の中空部の軸線方向投影面とは交わるが、前記中実部の軸線方向投影面とは交わらないように配置した
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。
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- 2002-03-18 JP JP2002074840A patent/JP4028268B2/ja not_active Expired - Fee Related
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