JP4340175B2

JP4340175B2 - モータ内蔵ローラ

Info

Publication number: JP4340175B2
Application number: JP2004075021A
Authority: JP
Inventors: 秀俊林; 和良梅田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP2004307214A

Description

本発明は、コンベア等に使用されるモータプーリ、モータローラ等のモータ内蔵ローラに関し、特に、装置全体の強度を維持しながら、同時に、生産性及び取付作業性の向上が可能なモータ内蔵ローラに関する。

従来、ローラ本体内にモータと減速機とを備え、該モータの回転が減速機によって減速されてローラ本体に伝達され、外部部材に固定された状態で該ローラ本体を回転可能なモータ内蔵ローラが種々提案されている。この種のモータ内蔵ローラは、例えば図３に示されるように、コンベア２上に配置されて搬送物４を直接移動させるためのモータローラＭＲとして使用される。あるいは、図４に示されるように、ベルト６を介して搬送物４を移動させるためのモータプーリＭＰとして使用されることもある。

以下、図５を用いて、従来のモータ内蔵ローラ１０について詳細に説明する（例えば、特許文献１参照）。なお、図５は、モータ内蔵ローラ１０の側断面を示す図である。

モータ内蔵ローラ１０は、ローラ本体１２と、モータ３０と、減速機４０と、から主に構成されている。

前記ローラ本体１２は、略円筒形状の部材からなり、該ローラ本体１２内には、前記モータ３０及び減速機４０がそれぞれ収容されている。又、ローラ本体１２の両端部には、該両端部を閉塞するためのローラカバー１２ａ、１２ｂを介して軸受１８、１９が配置され、更に該軸受１８、１９を介して、一対の第１取付軸１４及び第２取付軸１６がローラ本体１２と相対回転可能に保持されている。従って、ローラ本体１２は、固定的に設置される一対の第１、第２取付軸１４、１６の軸心Ｌ１を中心として回転可能な構造となっている。

前記第１取付軸１４は、中空の棒状部材からなり、その中空部には、一端が前記モータ３０に接続されているモータ配線２３が挿通されている。又、該第１取付軸１４の一部（図中下側）には、前記モータ配線２３を、ローラ本体１２内の第１取付軸１４外部から該第１取付軸１４の前記中空部へ挿通・案内するための窓１４ｂが設けられている。

一方、第２取付軸１６は、中実の棒状部材からなり、該第２取付軸１６のローラ本体１２中心側には、ローカバー１２ｂに固定され、ばね２６を収納可能なスペースが確保されたばねケース２７が設けられている。該ばねケース２７の中には、ばね２６が内蔵されており、該ばね２６の一端は、第２取付軸１６に当接している。又、ばね２６の他端は、ばねケース２７の端に受止められたボール２９に当接している。このことによって、第２取付軸１６がばね２６の伸縮により、ローラ本体１２の軸心Ｌ１に沿って図中Ｈ１方向にスライド自在、且つ復帰自在となっている。

前記モータ３０は、モータ軸３２を備え、該モータ軸３２は減速機４０の入力軸４１を兼用している。

該減速機４０は、いわゆる揺動内接噛合式の遊星歯車減速機に属するもので、モータ３０のモータ軸３２と一体化された入力軸４１、偏心体４２、外歯歯車４３、及び内歯歯車４４等を有し、外歯歯車４３に該外歯歯車４３の偏心揺動成分を吸収する揺動シャフト４５を介して出力軸４６が連結されている。又、該出力軸４６はローラ本体１２に固定されており、該ローラ本体１２を回転駆動可能である。

次に、このモータ内蔵ローラ１０の作用について説明する。

モータ３０に通電すると、モータ３０のモータ軸３２が回転する。該モータ軸３２（減速機４０の入力軸４１）の回転は減速機４０によって減速され、その減速出力が出力軸４６を介してローラ本体１２に伝達され、該ローラ本体１２が回転駆動される。

ところで、ローラ本体１２をこの伝達されてきた回転トルクによって実際に回転させるためには、その反作用トルクをどこかで受け止めなくてはならない。このモータ内蔵ローラ１０では、この反作用トルクは具体的には内歯歯車４４を回転させようとするトルクとして、あるいはモータ軸３２を逆回転させようとするトルクとして発生する。内歯歯車４４側及びモータ軸３２に発生する反作用トルクは、モータケース３４を介して第１取付軸１４にまで伝達される。そして、第１取付軸１４をコンベアフレーム等の外部部材に取付けることによってこれらの反作用トルクを受け止めるようにしている。

特開平１１−１２７５５６号公報

しかしながら、従来のモータ内蔵ローラ１０は、第１取付軸１４にモータ配線２３を挿通するための窓１４ｂや中空部を設ける必要があり、加工が比較的難しく、生産性が悪くなるといった問題があった。しかも、該第１取付軸1４は、モータケース３４を介してローラ本体１２からの反作用トルクを受ける構造となっているため、特に前記窓１４ｂの存在により該窓１４ｂ周辺に応力集中が発生し、装置全体の強度が低くなってしまうといった問題もあった。

更に、このモータ内蔵ローラ１０は、モータ配線２３を第１取付軸１４の中空部を通して装置外部へ引き出す構造となっているため、モータ配線２３が第１取付軸１４から離れた場所に引き回されているような場合（例えば、ローラ本体１２内周面に沿って引き回されているような場合）でも、モータ配線２３を第１取付軸１４の中空部、すなわち軸心Ｌ１付近まで案内する必要があり、モータ配線２３の引き回しや装置外部への引き出し作業が面倒であるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、装置全体の強度を維持しながら、同時に、生産性及び取付作業性の向上が可能なモータ内蔵ローラを提供することを目的とする。

本発明は、ローラ本体内にモータと減速機とを備え、該モータの回転が減速機によって減速されて前記ローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、自身を外部部材に固設可能で、且つ、前記ローラ本体を回転可能に支持する略円板状の取付ブラケットを備えると共に、該取付ブラケットに貫通孔を複数設け、且つ、前記モータに接続されたモータ配線が、前記モータに電源を供給する電源配線と、前記モータの制御を行う制御信号配線とからなり、該電源配線及び制御信号配線を前記複数設けた貫通孔のうち相異なる貫通孔に挿通したことにより、上記課題を解決したものである。

本発明によれば、自身を外部部材に固設可能で、且つ、前記ローラ本体を回転可能に支持する略円板状の取付ブラケットを備えると共に、該取付ブラケットに設けた貫通孔に、前記モータに接続されたモータ配線を挿通したため、従来のモータ内蔵ローラのように、モータ配線を必ずしも装置の軸心付近に位置する棒状の取付軸まで案内する必要がなく、モータ配線の引き回しや装置外部への引き出し作業が容易となり、取付作業性を向上させることが可能である。

又、モータ配線を挿通し、取付軸の軸心付近まで案内する、従来の「窓」を必ずしも設ける必要がなく、取付強度の向上が可能である。しかも、略円板状の部材に貫通孔を設ける加工だけでよいため、生産が比較的容易で生産性の向上が可能である。

更に、モータ配線が挿通可能な取付部材を、略円板状の部材としたため、装置のコンパクト化（特に軸方向のコンパクト化）も可能である。

なお、前記貫通孔の中心が前記取付ブラケットの軸心以外となるように前記貫通孔を形成するのが好ましい。

更に、本発明では、前記貫通孔を複数個設けると共に、前記モータ配線が、前記モータに電源を供給する電源配線と、前記モータの制御を行う制御信号配線とからなり、該電源配線及び制御信号配線を前記複数設けた貫通孔のうち相異なる貫通孔に挿通するように構成されているため、電源配線と制御信号配線を離れた位置に配置でき、電源ノイズ等によるモータの誤動作を未然に防止可能となる。

なお、例えば、前記貫通孔を、前記ローラ本体内部と外部との通気を図る通気孔と兼用可能とすれば、更にローラ本体内の温度上昇をも低減可能となる。

本発明によれば、装置全体の強度を維持しながら、同時に、生産性及び取付作業性の向上が可能なモータ内蔵ローラを提供可能である。

以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態の例に係るモータ内蔵ローラ１００を示したものであり、図１は、前述の図５に対応する、モータ内蔵ローラ１００の側断面図、図２の（Ａ）、（Ｂ）はぞれぞれ図１中の矢視IIＡ、IIＢから見た側面図である。

このモータ内蔵ローラ１００は、ローラ本体１１２内にモータ１３０と、減速機１４０とを備え、該モータ１３０の回転が減速機１４０によって減速され、ローラ本体１１２に伝達される構成とされている。

ローラ本体１１２は、略円筒形状の部材からなり、該ローラ本体１１２内には、前記モータ１３０及び減速機１４０がそれぞれ収容されている。又、ローラ本体１１２の両端部１１２ａ、１１２ｂには、リング状部材１２２、１２４を介して軸受１１８、１１９が配置され、更に該軸受１１８、１１９を介して一対の第１、第２取付ブラケット１１４、１１６がローラ本体１１２と相対回転可能に保持されている。従って、ローラ本体１１２は、一対の第１、第２取付ブラケット１１４、１１６の軸心Ｌ２を中心として回転可能な構造となっている。

なお、第１、第２取付ブラケット１１４、１１６は、ローラ本体１１２の両端部１１２ａ、１１２ｂを閉塞する、従来のローラカバーとしての機能も果たしている。

これら第１取付ブラケット１１４及び第２取付ブラケット１１６は、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ略円板状の部材からなり、図中Ｌ２を中心としてローラ本体１１２に対して相対回転可能である。又、該第１、第２取付ブラケット１１４、１１６には、自身をコンベアフレーム等の外部部材に固定するための取付軸１１４ａ及び１１６ａがそれぞれの軸Ｌ２方向に突出して設けられていると共に、ローラ本体１１２内部と外部との通気を図るための貫通孔１１４ｅ〜１１４ｈ及び１１６ｅ〜１１６ｈが設けられている。

なお、この第１取付ブラケット１１４に設けた４つの貫通孔１１４ｅ〜１１４ｈのうち貫通孔１１４ｅには、モータ１３０に接続されたモータ配線１２３が挿通されている。

図１に戻って、第１取付ブラケット１１４の一端側（ローラ本体１１２中央側）には、枠部１１４ｊが設けられており、該枠部１１４ｊは、軸受１１８の端面１１８ａと当接している。また、他端側には止め輪１６２が嵌合され、軸受１１８の端面１１８ｂと当接している。即ち、第１取付ブラケット１１４は、軸受１１８によってその軸線Ｌ２方向の移動が規制されている。

一方、第２取付ブラケット１１６の一端側（ローラ本体１１２中央側）には、枠部１１６ｊが設けられており、該枠部１１６ｊは、軸受１１９の端面１１９ａと当接している。また、他端側には止め輪１６４が嵌合され、軸受１１９の端面１１９ｂと当接している。即ち、第２取付ブラケット１１４は、軸受１１９によってその軸線Ｌ２方向の移動が規制されている。

モータ１３０は、空冷タイプの汎用モータである。このモータ１３０のケース１３３は、第１取付ブラケット１１４と一体化されたエンドカバー１３６、ファンカバー１３５及び本体ケース１３４がボルト１５０、１５２によって連結された構成とされ、エンドカバー１３６が第１取付ブラケット１１４を介して図示しない外部部材に回転不能に固定されている。モータ１３０自体の各構成要素はケース１３３（１３４、１３５、１３６）内に収容されている。モータ１３０の出力軸であるモータ軸１３２はケース１３３に組み込まれた一対の軸受１２０、１２６によって両持ち支持されている。モータ軸１３２は、その一端部１３２ａが軸受１２６から更に片持ち状態で延在・突出され、そのまま減速機１４０の入力軸として用いられている。一方、その他端側には空冷用のファン１３７が連結されており、該ファン１３７は、モータ軸１３２の回転によって回転可能である。

減速機１４０は、従来例として説明したモータ内蔵ローラ１０において使用されていた減速機４０と基本的に同じ構成を有する。即ち、この減速機１４０は、入力軸（モータ軸１３２の一端部）１３２ａと、該入力軸１３２ａの外周に偏心体１４２を介して組み込まれ、入力軸１３２ａに対して偏心揺動回転可能とされた外歯歯車１４３と、該外歯歯車１４３と内接噛合する内歯歯車１４４と、外歯歯車１４２に該外歯歯車１４３の偏心揺動成分を吸収可能に連結された揺動シャフト１４５と、を有するいわゆる揺動内接噛合式の遊星歯車減速機であり、全体がケース１５０内に収容・支持されている。又、揺動シャフト１４５は、円板状のベース回転体１４６を介してローラ本体１１２に動力伝達可能であり、該ローラ本体１１２を回転駆動可能である。

減速機１４０のケース１５０は、本体ケース１５３、継カバー１５４及び出力カバー１５２とで構成されている。又、図１から明らかなように、モータ１３０のケース１３３と減速機１４０のケース１５０はそれぞれ同軸的に一体化されている。

次に、本発明の実施形態の例に係るモータ内蔵ローラ１００の作用について説明する。

モータ１３０のモータ軸１３２（＝入力軸１３２ａ）が１回転すると、偏心体１４２を介して外歯歯車１４３が入力軸１３２ａの周りで１回だけ偏心揺動する。この偏心揺動により内歯歯車１４４と外歯歯車１４３との（内接）噛合位置が順次ずれて１回転する。ここで、外歯歯車１４３の歯数は内歯歯車１４４の歯数よりＮ（この例ではＮ＝１）だけ少ないため、外歯歯車１４３は内歯歯車１４４に対しその「歯数差Ｎ」の分だけ位相がずれることになる。ところが、この実施形態の場合、外歯歯車１４３は揺動シャフト１４５を介してベース回転体１４６に連結されている。そのため、外歯歯車１４３は、その揺動成分が揺動シャフト１４５によって吸収され、この位相差による自転成分のみが減速回転としてベース回転体１４６に伝達され、これが更にローラ本体１１２へと伝達される。

本発明の実施形態の例に係るモータ内蔵ローラ１００によれば、自身を外部部材に固設可能で、且つ、前記ローラ本体１１２を回転可能に支持する略円板状の第１取付ブラケット１１４を備えると共に、該第１取付ブラケット１１４に、この第１取付ブラケット１１４の軸心Ｌ２以外を自身の中心とする貫通孔を少なくとも１つ（この例では、１１４ｅ〜１１４ｈの４つ）設け、該貫通孔１１４ｅに前記モータ１３０に接続されたモータ配線１２３を挿通したため、モータ配線１２３を挿通し、軸心Ｌ２付近まで案内する、従来の「窓」が不要となり、取付強度の向上が可能である。しかも、略円板状の部材に貫通孔を設ける加工だけでよいため、生産が比較的容易で生産性の向上が可能である。

又、モータ配線１２３を必ずしもローラ本体１１２の軸心Ｌ２付近まで案内する必要がなくなるため、モータ配線１２３の引き回しや装置外部への引き出し作業が容易となり、取付作業性を向上することが可能である。

更に、モータ配線１２３が挿通可能な取付部材を、貫通孔を設けた略円板状の部材としたため、装置のコンパクト化（特に軸方向のコンパクト化）も可能である。

又、貫通孔を複数個（１１４ｅ〜１１４ｈ及び１１６ｅ〜１１６ｈ）設けると共に、該貫通孔１１４ｅ〜１１４ｈ及び１１６ｅ〜１１６ｈを、前記ローラ本体１１２内部と外部との通気を図る通気孔と兼用可能としたため、ローラ本体１１２内の温度上昇も低減可能である。

なお、上記実施形態においては、１つの貫通孔１１４ｅにモータ配線１２３を挿通したが、例えば、このモータ配線１２３が、前記モータ１３０に電源を供給する電源配線と、該モータ１３０の制御を行う制御信号配線とからなると共に、該電源配線及び制御信号配線を前記複数の貫通孔１１４ｅ〜１１４ｈのうち相異なる貫通孔に挿通すれば、電源配線と制御信号配線を離れた位置に配置できるため、電源ノイズ等によるモータ１３０の誤動作を未然に防止可能となる。

又、上記実施形態においては、減速機１４０として揺動内接噛合式の遊星歯車減速機を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。

更に、取付ブラケットの形状、大きさ等は、図中で示したものには限定されず、自身を外部部材に固設可能で、且つ、前記ローラ本体１１２を回転可能に支持する略円板状の部材であればよい。

本発明の実施形態の例に係るモータ内蔵ローラを示す側断面図図１における矢視IIＡ、IIＢから見た側面図モータ内蔵ローラをモータローラに適用した例を示す概略正面図モータ内蔵ローラをモータプーリに適用した例を示す概略正面図従来のモータ内蔵ローラを示す側断面図

符号の説明

２…コンベア
４…搬送物
６…ベルト
１０、１００…モータ内蔵ローラ
１２、１１２…ローラ本体
１２ａ、１２ｂ…ローラカバー
１４、１６…第１、第２取付軸
１８、１９、１１８、１１９、１２０、１２６…軸受
２３、１２３…モータ配線
２６…ばね
２７…ばねケース
２９…ボール
３０、１３０…モータ
３２…モータ軸
４０、１４０…減速機
４１、１３２ａ…入力軸
４２、１４２…偏心体
４３、１４３…外歯歯車
４４、１４４…内歯歯車
４５、１４５…揺動シャフト
４６…出力軸
１１４、１１６…第１、第２取付ブラケット
１３３…モータケース
１５０…減速機ケース
１３７…ファン
１４６…ベース回転体
１６２、１６４…止め輪

Claims

ローラ本体内にモータと減速機とを備え、該モータの回転が減速機によって減速されて前記ローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、
自身を外部部材に固設可能で、且つ、前記ローラ本体を回転可能に支持する略円板状の取付ブラケットを備えると共に、
該取付ブラケットに貫通孔を複数設け、且つ、
前記モータに接続されたモータ配線が、前記モータに電源を供給する電源配線と、前記モータの制御を行う制御信号配線とからなり、該電源配線及び制御信号配線を前記複数設けた貫通孔のうち相異なる貫通孔に挿通した
ことを特徴とするモータ内蔵ローラ。
請求項１において、
前記貫通孔の中心が前記取付ブラケットの軸心以外となるように前記貫通孔を形成した
ことを特徴とするモータ内蔵ローラ。
請求項１又は２において、
前記貫通孔を、前記ローラ本体内部と外部との通気を図る通気孔と兼用可能とした
ことを特徴とするモータ内蔵ローラ。