JP4604996B2 - モータ出力軸の連結構造および連結方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ出力軸にこの出力軸の回転を伝達する伝達部材を連結する連結構造および連結方法に関するものである。

モータ出力軸へこの出力軸の回転を伝達する伝達部材を連結するとき、常に出力軸と伝達部材との間に緩みが生じ、モータが空回りする恐れが存在している。このようなモータの空回り発生の恐れを解決する連結構造の一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１には、モータ出力軸に、伝達部材の一例として出力用シャフトを連結する、次の３つの構造が記載されている。

１．モータ出力軸の端面に、予め軸方向に雌ネジを形成しておき、他方、出力用シャフトの一端に、上記雌ネジと適合する雄ネジを形成して、出力用シャフトをモータ出力軸に螺合連結させることにより同軸状に取付ける。

２．モータ出力軸の端面に、予め軸方向に適宜深さの嵌合穴を凹設すると共に、その嵌合穴の内周面に凹溝を形成しておき、他方、出力用シャフトの一端に、上記凹溝と適合するローレットを形成して、出力用シャフトをモータ出力軸に圧入嵌合させることにより同軸状に取付ける。

３．モータ出力軸の端面に、予め軸方向にキー溝を有する適宜深さの嵌合穴を形成しておき、他方、出力用シャフトの一端に、上記キー溝と適合するキーを設けて、出力用シャフトをモータ出力軸にキー溝を介して嵌合させることにより同軸状に取付ける。
特開平１１−３１３４６０号公報

しかし、従来のモータ出力軸へ伝達部材を連結する連結構造では、モータ出力軸への複雑な加工が必要であり、加工時間がかかり、コストが高くなるという問題があった。またモータを購入して組み立てるとき、モータ出力軸への複雑な加工そのものが困難なことが多くあった。

そこで、本発明は、モータ出力軸と伝達部材との間に緩みが生じ、モータが空回りする恐れを防止できるとともに、モータ出力軸への複雑な加工が不要で、コストを低減できるモータ出力軸の連結構造および連結方法を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、先端表面の一部に予め軸方向へ平坦部が形成されているモータの出力軸に、前記モータの回転力を伝達する伝達部材を連結する連結構造であって、前記伝達部材は、その一方の端面の中心で前記モータの出力軸の軸方向に凹設され、前記モータの出力軸が嵌合される嵌合穴と、前記嵌合穴を設けた部分に前記軸方向とは直角方向に形成され、前記嵌合穴の一部を抜ける貫通孔とを備え、前記伝達部材の貫通孔に嵌合される連結部材を設け、前記連結部材は、前記伝達部材の嵌合穴に面する中央部に形成され、前記モータの出力軸の平坦部が接する接触部を備え、前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合し、前記連結部材の接触部を、前記伝達部材の嵌合穴に向け、伝達部材の嵌合穴に前記モータの出力軸を嵌め込むことにより、前記モータの出力軸と伝達部材を連結する構成としたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、伝達部材にモータの出力軸を嵌め込むと、連結部材の中央部の接触部にモータの出力軸の平坦部が接して嵌め込まれることから、連結部材は抜けなくなる。よって、モータの回転中に、伝達部材が緩んで、モータが空回りすることが防止される。またモータの出力軸を加工する必要がないため、手間がかからずに、組み立てが実行され、コストが抑えられる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記連結部材は、その少なくとも一方の端面の表面に形成され、前記連結部材の接触部が前記伝達部材の嵌合穴を向いている方向を示す印を備え、前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合するとき、前記印を目印として、前記連結部材の接触部を前記伝達部材の嵌合穴に向ける構成としたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、伝達部材の貫通孔に連結部材を嵌合するとき、印を目印とすることにより、伝達部材の嵌合穴に嵌め込んだ連結部材の接触部の向きが不明となることが防止される。

また請求項３に記載の発明は、先端表面の一部に予め軸方向へ平坦部が形成されているモータの出力軸に、前記モータの回転力を伝達する伝達部材を連結する方法であって、前記伝達部材の一方の端面の中心で、前記モータの出力軸の軸方向に、モータの出力軸が嵌合される嵌合穴を凹設し、この嵌合穴を設けた部分に、前記軸方向とは直角方向に前記嵌合穴の一部を抜ける貫通孔を形成し、前記伝達部材の貫通孔に嵌合する連結部材を用意し、前記伝達部材の嵌合穴に面する前記連結部材の中央部に、前記モータの出力軸の平坦部が接する接触部を形成し、前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合し、前記連結部材の接触部を、前記伝達部材の嵌合穴に向け、伝達部材の嵌合穴に前記モータの出力軸を嵌め込むことにより、前記モータの出力軸と伝達部材を連結することを特徴とするものである。

また請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明であって、前記連結部材の少なくとも一方の端面の表面に、前記連結部材の接触部が前記伝達部材の嵌合穴を向いている方向を示す印を形成し、前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合するとき、前記印を目印として、前記連結部材の接触部を前記伝達部材の嵌合穴に向けることを特徴とするものである。

本発明のモータ出力軸の連結構造および連結方法は、伝達部材にモータの出力軸を嵌め込むと、連結部材の中央部の接触部にモータの出力軸の平坦部が接して嵌め込まれ、連結部材が抜けなくなることにより、モータの回転中に、伝達部材が緩んで、モータが空回りすることを防止することができ、またモータの出力軸を加工する必要がないため、手間がかからずに、組み立てを実行でき、コストを抑えることができる、という効果を有している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるモータ出力軸の連結構造および連結方法の説明図、図２はモータ出力軸の連結構造および連結方法を使用した、チェン回動機構の断面図である。

図１および図２において、１は、出力軸１ａの先端表面の一部に予め軸方向へ平坦部１ｂが形成されている回動機構のモータ（モータは、このように先端が整形されて市販されている）である。また２は（無端）チェン３のスプロケット（駆動輪体）、４は一方の端面が、モータ１の出力軸１ａに連結され、他方の端面がチェン３のスプロケット２の回転軸に連結され、モータ１の回転力をスプロケット２へ伝達するシャフト（伝達部材の一例）、５はモータ１の出力軸１ａとシャフト４を連結するためのピン（連結部材の一例）、６はシャフト４を回転自在に支持し、スプロケット２を回転自在に支持するベアリング、７はスプロケット２の回転中心をシャフト４の中心に固定するネジである。

上記シャフト４とピン５には、組み立て前に、次の加工が実行される。
上記シャフト４には、図１に示すように、一方の端面の中心で、出力軸１ａの軸方向に、出力軸１ａが嵌合される嵌合穴４ａを凹設し、この嵌合穴４ａを設けた部分に、出力軸１ａの軸方向とは直角方向に嵌合穴４ａの一部を抜ける貫通孔４ｂを形成し、さらに他方の端面の中心で、出力軸１ａの軸方向に、雌ネジ４ｃを形成する。これにより、シャフト４は、モータ１の出力軸１ａが嵌合される嵌合穴４ａと、嵌合穴４ａの一部を抜ける貫通孔４ｂと、雌ネジ４ｃとを備える。

また上記ピン５は、図１に示すように、貫通孔４ｂに嵌合するピンであり、用意すると、ピン５には、まず嵌合穴４ａに面する中央部に、出力軸１ａの平坦部１ｂが接する凹部（接触部の一例）５ａを形成し、続いて両端面（一方の端面でもよい）の表面に、凹部５ａが嵌合穴４ａを向いている方向を示す溝（印の一例）５ｂを形成する。これにより、ピン５は、出力軸１ａの平坦部１ｂが接する凹部５ａと、凹部５ａが嵌合穴４ａを向いている方向を示す溝５ｂとを備える。また凹部５ａには、図１（ｂ）に示すように、嵌合穴４ａの内面に沿った角度を付けて、ピン５とモータ１の出力軸１ａ（平坦部１ｂ）との間の隙間を少なくしている。

なお、上記ネジ７は、シャフト４の雌ネジ４ｃと適合する雄ネジである。
上記回動機構の部品の組み立て手順を説明する。
まず、ベアリング６にシャフト４を取付ける。

次に、シャフト４の貫通孔４ｂに、ピン５を嵌合する。このとき、ピン５の溝５ｂを目印にしてピン５の凹部５ａを、シャフト４の嵌合穴４ａの方向へ向ける。
この状態で、シャフト４の嵌合穴４ａにモータ１の出力軸１ａを嵌め込む。これにより、ピン５の凹部５ａにモータ１の出力軸１ａの平坦部１ｂが接して嵌め込まれ、ピン５は抜けない状態とされ、シャフト４とモータ１の出力軸１ａは連結される。

続いてスプロケット２を、シャフト４に、その雌ネジ４ｃにネジ７を螺合させることにより連結し、組み立てを終了する。
このようなモータ出力軸の連結方法を使用した、チェン回動機構の応用例を図３および図４により説明する。

図３は、立体駐輪設備の出し入れ口に設置された自動扉の図であり、（ａ）は平面構成図，（ｂ）は正面構成図、（ｃ）は底部構成図である。図４は図３（ｂ）のＢ−Ｂ’断面図である。立体駐輪設備は、複数台の二輪車（自転車）を収納可能な複数の二輪車支持体を循環移動し、指定された二輪車支持体を前記出し入れ口に対向させることにより前記二輪車の出し入れが行われる設備である。

自動扉５０は、６枚の扉体５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ）を備え、これら扉体５１は両開きでスライドするよう左右両開きスライド扉により構成されている。これら扉体５１の開閉に４台のチェン回動機構６１が使用されている。

出し入れ口には、その上部と下部にはそれぞれ対向して前後３列のガイドレール５３ａ，５３ｂが左右方向に敷設されており、各扉体５１の上部にそれぞれ、この上部ガイドレール５３ａに移動自在にローラ等により案内・支持される左右一対の案内吊り部材５４が設けられている。この左右一対の案内吊り部材５４が上部ガイドレール５３ａに移動自在に支持されることにより、各扉体５１は、この上部ガイドレール５３ａに吊り下げられた状態で案内される。また各扉体５１の下部にそれぞれ、下部ガイドレール５３ｂに案内される左右一対の案内板材５５が設けられており、各扉体５１はこの案内板材５５が下部ガイドレール５３ｂに沿って案内されることで前後に揺動しないようにされている。

左右端の２枚の扉体５１ａ，５１ｆと中央の２枚の扉体５１ｃ，５１ｄの各案内吊り部材５４は接続部材５７によりそれぞれ、（無端）チェン３に接続されており、各チェン３の駆動にチェン回動機構６１が使用されている。なお、残りの扉体５１ｂ，５１ｅは、左右端の２枚の扉体５１ａ，５１ｆと中央の２枚の扉体５１ｃ，５１ｄのスライドに連動して移動される構成とされている。

一例として、中央左側の扉体５１ｃのチェン回動機構６１について説明する。
左端側に配置され水平に支持されたスプロケット（駆動輪体）２と、中心側に配置され水平に支持されたスプロケット（従動輪体）６２と、これらスプロケット２，６２に張設されたチェン（無端回動体）３と、スプロケット２を正逆駆動するモータ１から構成されている。この構成により、モータ１が駆動されると、スプロケット２を介してチェン３が回動され、よって接続部材５７が左右方向へ移動され、左右一対の案内吊り材５４を介して扉体５１ｃが左右方向へ移動される。

自動扉５０のモータ１とスプロケット２の連結に、本発明のモータ出力軸の連結方法が使用されており、モータ１の出力軸１ａとシャフト４を連結するピン５が抜けない構成とされていることにより、モータ１の回転中に、シャフト４が緩んで、モータ１が空回りし、扉体５１が開閉できなくなる恐れが防止されている。

以上のように本実施の形態によれば、ピン５の凹部５ａにモータ１の出力軸１ａの平坦部１ｂが接して嵌め込まれ、ピン５は抜けないことにより、モータ１の回転中に、モータの出力軸１ａとシャフト４との間に緩みが生じ、モータ１が空回りする恐れを防止することができ、また購入したモータの出力軸１ａを加工する必要がないため、手間がかからずに、組み立てを実行でき、コストを抑えることができる。

また本実施の形態によれば、シャフト４の貫通孔４ｂにピン５を嵌合するとき、溝５ｂを目印とすることにより、ピン５の凹部５ａの向きが不明となることを防止できる。
なお、本実施の形態では、伝達部材を、モータ１の回転力をスプロケット２に伝達するシャフト４としているが、このようなシャフト４だけでなく、伝達部材は、モータ１の回転力により回転される部品の一部であってもよい。

また本実施の形態では、ピン５の凹部５ａがシャフト４の嵌合穴４ａを向いている方向を示す印として、溝５ｂを設けているが、溝に限ることはなく、ピン５の凹部５ａの向きが判る印であればよい。

また本実施の形態では、ピン５に、出力軸１ａの平坦部１ｂが接する接触部として凹部５ａを設けているが、凹部５ａを設ける代わりに、出力軸１ａの平坦部１ｂが嵌め込まれる部材を用意し、ピン５の側面一部を全長に渡って削ってピン５の側面に平坦部を形成し、この平坦部の中央部に前記部材を固定することにより、前記接触部を設けるようにしてもよい。なお、ピン５は前記部材が固定された状態で、シャフト４の貫通孔４ｂに挿入可能でなければならないことはいうまでもない。

本発明の実施の形態におけるモータ出力軸の連結構造および連結方法の説明図であり、（ａ）は要素の斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ’断面図である。 同モータ出力軸の連結構造および連結方法を使用した、チェン回動機構の要部断面図である。 同モータ出力軸の連結構造および連結方法を使用した、立体駐輪設備の出し入れ口に設置された自動扉の図であり、（ａ）は平面構成図，（ｂ）は正面構成図、（ｃ）は底部構成図である。 図３（ｂ）のＢ-Ｂ’断面図である。

符号の説明

１ モータ
１ａ モータの出力軸
１ｂ モータの平坦部
２ スプロケット
３ チェン
４ シャフト
４ａ シャフトの嵌合穴
４ｂ シャフトの貫通孔
５ ピン
５ａ ピンの凹部
５ｂ ピンの溝
６ ベアリング
７ ネジ

Claims (4)

1. 先端表面の一部に予め軸方向へ平坦部が形成されているモータの出力軸に、前記モータの回転力を伝達する伝達部材を連結する連結構造であって、
   前記伝達部材は、その一方の端面の中心で前記モータの出力軸の軸方向に凹設され、前記モータの出力軸が嵌合される嵌合穴と、前記嵌合穴を設けた部分に前記軸方向とは直角方向に形成され、前記嵌合穴の一部を抜ける貫通孔とを備え、
   前記伝達部材の貫通孔に嵌合される連結部材を設け、
   前記連結部材は、前記伝達部材の嵌合穴に面する中央部に形成され、前記モータの出力軸の平坦部が接する接触部を備え、
   前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合し、前記連結部材の接触部を、前記伝達部材の嵌合穴に向け、伝達部材の嵌合穴に前記モータの出力軸を嵌め込むことにより、前記モータの出力軸と伝達部材を連結する構成としたこと
   を特徴とするモータ出力軸の連結構造。
2. 前記連結部材は、その少なくとも一方の端面の表面に形成され、前記連結部材の接触部が前記伝達部材の嵌合穴を向いている方向を示す印を備え、
   前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合するとき、前記印を目印として、前記連結部材の接触部を前記伝達部材の嵌合穴に向ける構成としたこと
   を特徴とする請求項１に記載のモータ出力軸の連結構造。
3. 先端表面の一部に予め軸方向へ平坦部が形成されているモータの出力軸に、前記モータの回転力を伝達する伝達部材を連結する方法であって、
   前記伝達部材の一方の端面の中心で、前記モータの出力軸の軸方向に、モータの出力軸が嵌合される嵌合穴を凹設し、この嵌合穴を設けた部分に、前記軸方向とは直角方向に前記嵌合穴の一部を抜ける貫通孔を形成し、
   前記伝達部材の貫通孔に嵌合する連結部材を用意し、前記伝達部材の嵌合穴に面する前記連結部材の中央部に、前記モータの出力軸の平坦部が接する接触部を形成し、
   前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合し、前記連結部材の接触部を、前記伝達部材の嵌合穴に向け、伝達部材の嵌合穴に前記モータの出力軸を嵌め込むことにより、前記モータの出力軸と伝達部材を連結すること
   を特徴とするモータ出力軸の連結方法。
4. 前記連結部材の少なくとも一方の端面の表面に、前記連結部材の接触部が前記伝達部材の嵌合穴を向いている方向を示す印を形成し、
   前記伝達部材の貫通孔に前記連結部材を嵌合するとき、前記印を目印として、前記連結部材の接触部を前記伝達部材の嵌合穴に向けること
   を特徴とする請求項３に記載のモータ出力軸の連結方法。
   

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