JP4248358B2 - Connecting structure of motor and clutch / brake unit and clutch / brake unit - Google Patents
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本発明は、モータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造及びこの構造に適用するのに好適なクラッチ・ブレーキユニットに関する。 The present invention relates to a connection structure between a motor and a clutch / brake unit, and a clutch / brake unit suitable for application to this structure.
従来、ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵し、モータと連結して用いられるクラッチ・ブレーキユニットが例えば特許文献1に開示されている。
Conventionally, for example,
図7にその要部を示す。 The principal part is shown in FIG.
モータ2のモータ軸4にはピニオン6が装着されている。クラッチ・ブレーキユニット8の入力軸10にはホロー部12が形成され、このホロー部12にモータ軸4のピニオン6と噛合可能な内歯14が形成されている。
A
クラッチ・ブレーキユニット8は、ケーシング16の内部に、クラッチ機構18及びブレーキ機構20をそれぞれ備えており、クラッチ機構18によって自身の入力軸10と出力軸22の接続又は切断が可能であると共に、ブレーキ機構20によって出力軸22の回転の制動が可能である。
The clutch / brake unit 8 includes a
クラッチ・ブレーキユニット8の出力軸22には、モータ軸4のピニオン6と同一の歯形のピニオン23が形成されており、減速機24の図示せぬ入力軸と噛合可能である。この構成により、モータ2と減速機24との間にクラッチ・ブレーキユニット8を介在させることができるようになると共に、必要に応じて、モータ2と減速機24とを直結させることもできる。
The
ところで、このようなこのような構成の連結構造においては、クラッチ・ブレーキユニット8の入力軸10のホロー部12に、モータ軸4側のピニオン6と噛合可能な内歯14を形成しなければならず、この加工が比較的難しく、高コストになり易いという問題があった。特に、モータ軸4に装着されているピニオン6がヘリカルピニオン等の特殊なピニオンであった場合には、内歯14の形成が一層困難かつ高コストになるという問題があった。
By the way, in such a connection structure, the
更には、ピニオン6がヘリカルピニオンのように回転に伴って軸方向の分力(アキシャル荷重)が発生するタイプのピニオンであった場合、モータ軸4の回転の加速、減速、停止に伴って当該アキシャル荷重の大きさが変化し、また該アキシャル荷重の掛かる方向も反転することから、いわゆる「がた打ち音」と称される衝撃音が発生する上に、フレッチングが発生し易く、耐久性も低下し易いという問題もあった。クラッチ・ブレーキユニット8を介在させる用途においては、頻繁にモータ軸4の回転の加速、減速、停止が行われることが多く、この問題が特に顕在化し易かった。
Further, when the
そのため、ピニオン6がヘリカルピニオンのようにアキシャル荷重が発生するピニオンであった場合には、当該ピニオン6と内歯14との間に接着剤を充填し、両者6、14を接着・固定するのが一般的である。
Therefore, when the
しかしながら、この連結方法は、入力軸10のホロー部12の内歯14の加工が元々困難である上に、接着という工程が追加されるため、接着剤の準備・確保も必要となり、製造コストの一層の増大を誘引した。また、一度接着剤にて固着してしまうと、その後においてクラッチ・ブレーキユニット8を外してモータ2と減速機14と直結したいという要求が発生したとしても、モータ2とクラッチ・ブレーキユニット8との分離ができなくなるという不具合も発生した。
However, in this connection method, the processing of the
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、たとえモータ軸の先端にヘリカルピニオン等が装着されているような場合であっても、クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に特殊な内周加工をすることなく、また接着剤を塗布することもなく固定連結が可能で、低コスト化、低振動化、低騒音化及び耐久性の向上が実現でき、更には、必要に応じてモータ側との連結・分離を自在に行うこともできるモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造及びこの構造に適用するのに好適なクラッチ・ブレーキユニットを提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem. Even when a helical pinion or the like is attached to the tip of the motor shaft, the input of the clutch / brake unit is provided. The shaft can be fixed and connected without any special inner peripheral processing and without applying adhesive, which can realize low cost, low vibration, low noise and improved durability. It is an object of the present invention to provide a motor / clutch / brake unit connection structure that can be freely connected / disconnected to / from the motor side as required, and a clutch / brake unit suitable for application to this structure. Yes.
本発明は、モータ軸にピニオンが備えられたモータと、ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵したクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造において、前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に、前記ピニオンが挿入されるホロー部が形成されるとともに、該入力軸の端部外周に、該入力軸の外周よりも小径である底部と、該底部よりも大径である終端部とを有する段差部が形成され、該段差部の底部に円周方向に狭縮可能なスリットを有するクランプリングが配置されることにより、前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸と、前記ピニオンとを摩擦締結によって連結したことにより、上記課題を解決したものである。
The present invention relates to a connection structure of a motor having a pinion on a motor shaft and a clutch / brake unit having a clutch mechanism and a brake mechanism built in a casing, and the pinion is inserted into an input shaft of the clutch / brake unit. is the hollow portion is formed Rutotomoni, the end portion outer periphery of the input shaft, the stepped portion having a bottom which is smaller in diameter than the outer periphery of the input shaft, and a termination portion is larger in diameter than the bottom portion is formed By arranging a clamp ring having a slit that can be narrowed in the circumferential direction at the bottom of the stepped portion , the input shaft of the clutch / brake unit and the pinion are connected by friction engagement, It solves the problem.
本発明においては、「クラッチ・ブレーキユニットの入力軸のホロー部にモータ軸に装着されているピニオンと噛合する内歯を形成する」という発想から脱却し、該入力軸とピニオンとを「摩擦締結」によって連結するようにした。 In the present invention, the concept of “an internal tooth that meshes with the pinion mounted on the motor shaft is formed in the hollow part of the input shaft of the clutch / brake unit” is separated from the idea of “friction fastening”. To connect.
これにより、モータ軸に装着されているピニオンがたとえヘリカルピニオンのような特殊な種類のピニオンであっても、その歯形に全く異存することなく簡易に連結することが可能となり、高コストな内歯の形成工程が不要となる。 As a result, even if the pinion mounted on the motor shaft is a special type of pinion such as a helical pinion, it can be easily connected without being completely different from its tooth profile, and high-cost internal teeth The forming step is not necessary.
また、モータ軸とクラッチ・ブレーキユニットの入力軸は、軸方向及び回転方向のいずれの方向においても完全に固定・一体化されるため、仮にアキシャル加重の大きさや方向が頻繁に変化するような状況で使用したとしても「がた打ち音」が発生したり、フレッチングが発生したり、あるいは耐久性が低下したりすることもない。また固定・一体化のために接着剤等を使用していないので、再分離が可能である。 Also, since the motor shaft and the input shaft of the clutch / brake unit are completely fixed and integrated in both the axial direction and the rotational direction, the situation where the magnitude and direction of the axial load changes frequently Even if it is used in the above, there will be no “rattle noise”, fretting, or durability. Further, since no adhesive or the like is used for fixing and integration, re-separation is possible.
更に、本発明をクラッチ・ブレーキユニット側から見た場合には、「摩擦締結」という特性上、締結するべきモータ軸側の状態は特に限定されないことになる。即ち、モータ軸に装着(或いは形成)されているピニオンの種類は問われない。ピニオン自体が装着されておらず、モータ軸そのものと連結する場合でも適用可能である。 Further, when the present invention is viewed from the clutch / brake unit side, the state on the motor shaft side to be fastened is not particularly limited due to the characteristic of “friction fastening”. That is, the type of pinion mounted (or formed) on the motor shaft is not limited. The present invention is applicable even when the pinion itself is not mounted and is connected to the motor shaft itself.
そのため、例えば、モータ及び減速機が直接連結されていた既存設備に対して、後から当該モータと減速機との間にクラッチ・ブレーキユニットを介在させたいという要求が発生したような場合においても、モータ軸側の形状の如何に関わらず、クラッチ・ブレーキユニットを簡単に挿入することができる。
更には、本発明では、前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に、前記ピニオンが挿入されるホロー部が形成されるとともに、該入力軸の端部外周に、該入力軸の外周よりも小径である底部と、該底部よりも大径である終端部とを有する段差部が形成され、該段差部の底部に円周方向に狭縮可能なスリットを有するクランプリングが配置されるようにしてあるため、クランプリングを当初より段差部に系合させておいて、クラッチ・ブレーキユニットと一体的に持ち運びすることも可能となる。また、クランプリングが不用意に入力軸に沿ってケーシングの内部に入り込んでしまう恐れもない。
なお、同様な効果が、前記入力軸の外周に、円周方向に狭縮可能なスリットを有し、且つフリー状態の内径が、前記入力軸の外周よりも小さく設定されたクランプリングが配置される構成によっても得られる。
Therefore, for example, in the case where a request to intervene a clutch / brake unit between the motor and the speed reducer later occurs with respect to the existing equipment in which the motor and the speed reducer are directly connected, The clutch / brake unit can be easily inserted regardless of the shape of the motor shaft.
Furthermore, in the present invention, the input shaft of the clutch and brake unit, the pinion is hollow portion formed to be inserted Rutotomoni, the end portion outer periphery of the input shaft, is smaller in diameter than the outer circumference of the input shaft A step portion having a bottom portion and a terminal portion having a larger diameter than the bottom portion is formed, and a clamp ring having a slit that can be narrowed in the circumferential direction is arranged at the bottom portion of the step portion. It is also possible to carry the clamp ring integrally with the clutch / brake unit by connecting the clamp ring to the step portion from the beginning. Moreover, there is no possibility that the clamp ring will inadvertently enter the casing along the input shaft.
A similar effect is that a clamp ring having a slit that can be narrowed in the circumferential direction on the outer periphery of the input shaft and having a free inner diameter smaller than the outer periphery of the input shaft is disposed. It can also be obtained by the configuration.
本発明によれば、クラッチ・ブレーキユニットの入力部の構成を簡素化でき、また、モータ軸に装着されるピニオンの種類によらずモータとクラッチ・ブレーキユニットとを何時でも自由に連結・分離することができ、低コスト化、低振動化、低騒音化及び耐久性の向上が実現できる。 According to the present invention, the configuration of the input portion of the clutch / brake unit can be simplified, and the motor and the clutch / brake unit can be freely connected and disconnected at any time regardless of the type of pinion attached to the motor shaft. Therefore, cost reduction, vibration reduction, noise reduction, and durability improvement can be realized.
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の実施形態の例に係るクラッチ・ブレーキユニットの一部破断の正面図及び側面図、図3は摩擦締結部材付近(図1の矢視III部分)の拡大図、図4は図3の矢視IV部付近の拡大図、図5及び図6は摩擦締結部材を除いた状態の構造を示す正面図及び側面図である。なお、図1の部分破断は、図2の矢視II−II断面に相当している。 1 and 2 are a front view and a side view of a partially broken clutch / brake unit according to an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a frictional fastening member (portion III in FIG. 1). 4 is an enlarged view of the vicinity of the IV portion in FIG. 3, and FIGS. 5 and 6 are a front view and a side view showing the structure in a state where the friction fastening member is removed. In addition, the partial fracture | rupture of FIG. 1 is corresponded in the arrow II-II cross section of FIG.
クラッチ・ブレーキユニット30は、ケーシング32の内部に、クラッチ機構34及びブレーキ機構36をそれぞれ備える(図5参照)。クラッチ機構34によってクラッチ・ブレーキユニット30の入力軸38と出力軸40の接続又は切断が可能であり、ブレーキ機構36によって出力軸40の回転の制動が可能である。このクラッチ機構34及びブレーキ機構36の基本的な構造は、特に従来と変わりはない。
The clutch /
クラッチ・ブレーキユニット30の入力軸38にはモータ軸26のヘリカルピニオン28が挿入されるホロー部38Hが形成されている。また、入力軸38にはその軸方向に沿って、該入力軸38の外周側からホロー部38Hの内周側に至るスリット42が形成されており、該スリット42の隙間が変化することによって入力軸38のホロー部38Hの内径Do が変化可能な構成とされている。スリット42の先端42Aは応力集中防止のために、円加工が施されている。
The
入力軸38のホロー部38Hの端部外周には、図3、図4に拡大図示するように、円周方向にリング状に段差部44が形成されている。この段差部44は、その底部が入力軸の外径d1より小径の外径d2に加工された平滑部44A、該平滑部44Aから僅かに切り込まれた境界部44B、及び該境界部44Bから立ち上がり平滑部44Aの外径d2より僅かに大径の外径d3に加工された終端部44Cとで構成されている。即ち、d2<d3<d1である。尚、境界部44Bは必ずしも切り込まれた形状でなくてもよいが、外径d3が外径d2よりも僅かに大径となるような加工を実際に行うには困難性を伴うため、これを緩和するためには、切り込まれた形状とした方が好ましい。この段差部44の平滑部44Aと終端部44Cとに跨るようにして、摩擦締結部材の本体を構成するクランプリング50が配置される。ただし、クランプリング50の終端部44Cに対応する部分50Eは段差が形成されており、終端部44Cとは接触していない(図4参照)。これにより、クランプリング50と入力軸38とが、平滑部44Aを基準として接触することが可能となる。
On the outer periphery of the end portion of the hollow portion 38H of the
クランプリング50は、円周方向に狭縮可能なスリット50Aを備え、全体がアルファベットの「C」の形をしている。また、その外周50Bの一部にボルト(図示略)をねじ込むための切欠部50Cを備え、ねじ込んだボルトによって該スリット50Aを締付け可能な構成とされている。なお、ケーシング32には、このボルトのねじ込みを可能にするための断面楕円形の長孔32Aが貫通形成されている。
The
クランプリング50のフリー時(ボルトによって締め込まれていない状態のとき)の平滑部44Aと対向する内周面の内径D1は、入力軸38の外周d1より小径とされており(D1<d1)、該クランクリング50の段差部44への設置が容易化されているだけでなく、更に、段差部44の終端部44Cの外径d3よりも小径に設定されている(D1<d3)。
The inner diameter D1 of the inner peripheral surface facing the
クラッチ・ブレーキユニット30の出力軸40は、モータ軸26のヘリカルピニオン28と同一歯形のヘリカルピニオン60が直接歯切りされている。
The
なお、図5の符号62は入力軸38を支持するための軸受であり、符号64は該軸受62の入力軸軸方向の移動規制を行うための止め輪である。
次に、この実施形態に係るクラッチ・ブレーキユニット30の作用を説明する。
Next, the operation of the clutch /
このクラッチ・ブレーキユニット30をモータ軸26のヘリカルピニオン28と連結するときは、まず、当該ヘリカルピニオン28を入力軸38のホロー部38H内に挿入する。このとき、クランプリング50は、当初より段差部44に係合をさせておいてもよく、また、ヘリカルピニオン28を挿入した後に段差部44に係合させてもよい。
When the clutch /
クランプリング50のフリー時(ボルトによって締め込まれていない状態)の内径D1は、入力軸38の外周d1より小径とされているため、クランプリング50の段差部44への設置は、これを容易に行うことができ、また、クランクリング50が不用意に入力軸38に沿ってケーシング32の内部に入り込んでしまう恐れもない。
Since the inner diameter D1 of the
なお、クランプリング50の内径D1は、段差部44の終端部44Cの外径d3よりも更に小径に設定されているため、クランプリング50の入力軸38からの脱落が確実に防止される。また、クランプリング50を当初より段差部44に係合させておいて、クラッチ・ブレーキユニットと一体的に持ち運びすることも可能となる。尚クランプリング50の段差部44への設置は該クランプリング50を若干広げた状態で行う。
Since the inner diameter D1 of the
クラッチ・ブレーキユニット30の装着が要求される用途においては、モータ軸26の回転の加速、減速、停止が頻繁に繰り返されることになるが、本実施形態に係る連結構造においては、モータ軸26とクラッチ・ブレーキユニット30の入力軸38は、軸方向においても、また回転方向においても完全に一体化されているため、たとえモータ軸26にヘリカルピニオン28が装着されているような場合であっても、軸方向の分力の発生に起因した不具合が生じる心配は全くない。したがって、この部分の接着等の手当も不要であり、連結工数が削減されるだけでなく、一度組み付けた後の再分離も容易である。
In applications where the clutch /
クラッチ・ブレーキユニット30の出力軸40には、モータ軸26に形成されたヘリカルピニオン28と同一歯形のヘリカルピニオン60が形成されているため、クラッチ・ブレーキユニット30を装着しないときは、ヘリカルピニオン28を直接減速機(24:図7参照)等の相手機械と連結可能である。
Since the
換言するならば、何らのアダプタを介すことなく、クラッチ・ブレーキユニット30をモータ−減速機間に自由に挿入でき、また取り外しも自由に行うことができることになる。
In other words, the clutch /
なお、本発明においてクラッチ・ブレーキユニット単体の観点から見た場合、入力軸のホロー部に挿入されるピニオンは、ヘリカルピニオンに限定されない。また、必ずしもピニオンである必要もなく、モータ軸そのものであってもよい。更には、前段に配置される駆動源は、モータに限定されるものでもない。 In the present invention, when viewed from the viewpoint of the clutch / brake unit alone, the pinion inserted into the hollow portion of the input shaft is not limited to the helical pinion. Further, it is not always necessary to be a pinion, and may be a motor shaft itself. Furthermore, the drive source arranged in the preceding stage is not limited to the motor.
本発明は、モータ等の駆動源にクラッチ・ブレーキユニットを連結するときに適用可能である。 The present invention is applicable when a clutch / brake unit is connected to a drive source such as a motor.
26…モータ軸
28…ヘリカルピニオン
30…クラッチ・ブレーキユニット
32…ケーシング
34…クラッチ機構
36…ブレーキ機構
38…入力軸
38H…ホロー部
40…出力軸
42…スリット
44…段差部
50…クランプリング(摩擦締結部材)
50A…スリット
26 ... motor shaft 28 ...
50A ... Slit
Claims (4)
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に、前記ピニオンが挿入されるホロー部が形成されるとともに、該入力軸の端部外周に、該入力軸の外周よりも小径である底部と、該底部よりも大径である終端部とを有する段差部が形成され、
該段差部の底部に、円周方向に狭縮可能なスリットを有するクランプリングが配置されることにより、
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸と、前記ピニオンとを摩擦締結によって連結したことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。 In the connection structure of a motor with a pinion on the motor shaft and a clutch / brake unit with a clutch mechanism and a brake mechanism built in the casing,
The input shaft of the clutch and brake unit, the pinion is hollow portion formed to be inserted Rutotomoni, the end portion outer periphery of the input shaft, and a bottom portion smaller in diameter than the outer periphery of the input shaft, than bottom section A step portion having a terminal portion having a large diameter is formed,
By arranging a clamp ring having a slit that can be narrowed in the circumferential direction at the bottom of the stepped portion ,
A connection structure between a motor and a clutch / brake unit, wherein the input shaft of the clutch / brake unit and the pinion are connected by frictional engagement.
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に、前記ピニオンが挿入されるホロー部が形成され、
前記入力軸の外周に、円周方向に狭縮可能なスリットを有し、且つフリー状態の内径が、前記入力軸の外周よりも小さく設定されたクランプリングが配置されることにより、
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸と、前記ピニオンとを摩擦締結によって連結したことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。 In the connection structure of a motor with a pinion on the motor shaft and a clutch / brake unit with a clutch mechanism and a brake mechanism built in the casing,
On the input shaft of the clutch / brake unit, a hollow portion is formed into which the pinion is inserted,
A clamp ring having a slit that can be narrowed in the circumferential direction on the outer periphery of the input shaft , and having a free inner diameter set smaller than the outer periphery of the input shaft ,
A connection structure between a motor and a clutch / brake unit, wherein the input shaft of the clutch / brake unit and the pinion are connected by frictional engagement.
入力軸に前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンを挿入可能なホロー部が形成され、且つ
前記入力軸の端部外周に、該入力軸の外周よりも小径である底部と、該底部よりも大径である終端部とを有する段差部が形成され、
該段差部の底部に、円周方向に狭縮可能なスリットを有し、前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンをクランプ可能な摩擦締結部材を装備したことを特徴とするクラッチ・ブレーキユニット。 In the clutch and brake unit, which is built in the casing and includes a clutch mechanism and a brake mechanism and is connected to the drive source.
A hollow portion into which an output shaft of the driving source or a pinion provided on the output shaft can be inserted is formed on the input shaft, and
On the outer periphery of the end portion of the input shaft, a step portion having a bottom portion having a smaller diameter than the outer periphery of the input shaft and a terminal portion having a larger diameter than the bottom portion is formed,
The bottom portion of the stepped portion has a slit that can be narrowed in the circumferential direction, and is equipped with a friction fastening member that can clamp the output shaft of the drive source or a pinion provided on the output shaft. Clutch / brake unit.
入力軸に前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンを挿入可能なホロー部が形成され、且つ
前記入力軸の外周に、円周方向に狭縮可能なスリットを有すると共にフリー状態の内径が前記入力軸の外周よりも小さく設定され前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンをクランプ可能な摩擦締結部材を装備したことを特徴とするクラッチ・ブレーキユニット。
In the clutch and brake unit, which is built in the casing and includes a clutch mechanism and a brake mechanism and is connected to the drive source.
A hollow portion into which an output shaft of the driving source or a pinion provided on the output shaft can be inserted is formed on the input shaft, and
The outer periphery of the input shaft, a pinion inner diameter of the free state is provided in the output shaft or output shaft of the driving source is smaller than the outer periphery of the input shaft and having a Semachijimi capable slits in the circumferential direction A clutch and brake unit equipped with a clampable friction fastening member.
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