JP4646831B2

JP4646831B2 - 減速機

Info

Publication number: JP4646831B2
Application number: JP2006054301A
Authority: JP
Inventors: 祥司山下
Original assignee: 株式会社岡常歯車製作所
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: JP2007232082A

Description

本発明は、電動機（モータ）と被駆動機器を連結して動力を伝達する減速機に関するものである。

従来の減速機として、外接歯車付き第１ギア・外接歯車付き第２ギアを、備え、第１ギアがモータの出力軸に同一軸心状として連結されると共に、第２ギアが車輪に連結され、第１ギアが第２ギアに偏心した状態で噛合して、モータの回転を減速して車輪に伝達して駆動するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２２６６号公報

従来のこのような減速機は、各ギアの軸受部材等多くの部品を必要とする。また、各ギアが外接歯車同士で噛合するため、広いスペースを要し、かつ、軸受部材等の部品用のスペースも必要なので、減速機自体の構造が全体的に大きなものになる。そして、構造が複雑であるから、故障の原因も多くなり易い。また、外接歯車が回転することでグリースオイル等が飛散するが、これをガードし密封するために、これらの部品を、密封状のケーシングで包囲する必要があるので、一層、大きな構造になる。さらに、ギアが外接歯車同士で噛合して回転するので、両ギアの軸心が振れ易く、噛合の精度が低下し易い。このように、スムーズに動力伝達を行うことができなくなる虞れがある。そして、これを防ぐために軸受部材等に掛かるコストが大きくなるという欠点もある。

そこで、本発明は、部品点数が少なく、コンパクトな大きさ・形状に形成することができ、しかも、ギアの軸心の振れを防止してスムーズに回転を伝達する減速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る減速機は、外接歯車を有すると共に電動機の駆動軸が差込まれる円筒部を有する入力側回転体と、該外接歯車の歯数よりも多い歯数を有する内接歯車を備えると共に被駆動機器の回転軸が差込まれる差込円筒部を有する出力側回転体とを、具備し、上記外接歯車と上記内接歯車の回転軸心を相互に偏心状に配設して、上記外接歯車と上記内接歯車とを相互に噛合させた減速機であって、上記入力側回転体とベアリングを介して嵌合する円形状嵌着凹部と、上記出力側回転体とベアリングを介して嵌合する短円柱状嵌着凸部と、を有すると共に、上記入力側回転体と上記出力側回転体の間にて該両回転体に夫々上記ベアリングを介して空転自在に接続され、かつ、該両回転体を各回転軸心の偏心距離が一定となるように保持する偏心保持部材を備え、さらに、上記入力側回転体に外嵌する孔部を有し、かつ、上記出力側回転体に外嵌する環状包囲部を外縁に有する密封カバー部材を、備え、上記密封カバー部材は、上記孔部に付設され上記入力側回転体の外周面に摺接する第１シール部材と、上記包囲部に付設され上記出力側回転体の外周面に摺接する第２シール部材と、を有すると共に、上記偏心保持部材に連結して固定されている。

本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係る減速機は、入力側回転体の外接歯車を、出力側回転体の内接歯車に偏心して噛合させる構成なので、回転中に両軸心が振れるのを抑えることができる。よって、高精度の噛合回転をさせることができ、スムーズに回転を伝達できる。そして、電動機と被駆動機器の間に、入力側回転体及び出力側回転体を介装し、電動機と被駆動機器とを連結するようにしたので、部品点数が少なく、かつ、全体の大きさもコンパクトにすることができる。また、減速機の加工、組立が容易であり、電動機や被駆動機器等への取付に手間が掛からない。

また、入力側回転体と出力側回転体を、その間にてベアリングを介して偏心保持部材で接続するので、両回転体の軸心が振れるのを確実に防ぐことができ、一層スムーズに回転を伝達することができる。
また、密封カバー部材を回転体に取付けることにより、回転体が回転してグリース等の潤滑油が遠心力によって周囲に飛散するのをガードできると共に、漏れを確実に防ぐこともできる。よって、機器設置場所が、グリース等で汚れることを防止できる。また、密封カバー部材の取付け・取外しが容易なので、組立の手間も掛からない。

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図１〜図10は本発明に係る減速機の実施の一形態を示し、電動機（モータ）36と洗浄機のポンプ等の被駆動機器38の間に介装されて回転を減速して伝達するものである。この減速機は、外接歯車18を有する入力側回転体１と、外接歯車18の歯数Ｎ₁よりも多い歯数Ｎ₂を有する内接歯車28を備えた出力側回転体２とを、具備する。
先ず、図１〜図４に示したように、入力側回転体１は、電動機36の駆動軸37が差込固定される差込孔部11を有する円筒部12と、円筒部12の他端寄りの部位に外径方向へ突設された外接歯車18と、を一体状に有し、差込孔部11と外接歯車18とは同一の第１軸心Ｌ₁を有するように形成される。また、円筒部12の外周面10は、その他端縁部に、（後述の）ベアリング８が外嵌して固着する固着面部13が、小段差部13ａをもって形成される。また、円筒部12の差込孔部11は、電動機36の駆動軸37に形成されたキーが係合するキー溝11ａを、軸心Ｌ₁方向に有する。円筒部12には、雌ネジ孔が、内・外周面にかけて貫孔されていて、この雌ネジ孔に雄ネジを螺着して駆動軸37の外周面を押圧する（あるいは、キーに形成された凹部に嵌まる）ことで、駆動軸37が抜止めされる。
なお、動力の入力側（電動機側）を一の側とし、出力側（被駆動機器側）を他の側とする。

次に、図１，図２に示したように、出力側回転体２は、被駆動機器38の回転軸39が差込まれる円盤状回転部材20と、内接歯車28を有し回転部材20に固着されるリング状歯車部材26と、を具備する。
具体的には、図１，図２，図５，図６に於て、回転部材20は、円盤部25と、円盤部25の外周縁を一方側に折曲状に形成した折曲周状部21と、円盤部25の他面の中央部に突設され被駆動機器38の回転軸39が差込まれる差込円筒部22と、を一体状に有し、この差込円筒部22と折曲周状部21とは同一の第２軸心Ｌ₂を有するように形成される。差込円筒部22の差込孔部23は、被駆動機器38の回転軸39のキーが係合するキー溝23ａが軸心Ｌ₂方向に形成される。また、差込円筒部22には、雌ネジ孔が内・外周面にかけて貫孔されていて、この雌ネジ孔に雄ネジを螺着して回転軸39の外周面を押圧することで、回転軸39が抜止めされる。また、円盤部25の一側の面は、（後述の）ラジアルベアリング９を内嵌して固着するベアリング嵌着凹部24が、第２軸心Ｌ₂と同一軸心状に凹設される。図例では、ベアリング嵌着凹部24と差込孔部23は連続状に形成されている。また、折曲周状部21の内周面は、一端縁側が段差部をもって拡径状に形成され、歯車部材26を内嵌して固着する固着内面部21ｂを、有する。
また、図１，図７，図８に於て、リング状歯車部材26は短円筒形に形成され、内周面に内接歯車28を有する。そして、歯車部材26の外周縁の他側には段差部27が形成されており、歯車部材26の段差部27を、回転部材20の固着内面部21ｂに嵌着すれば、出力側回転体２が形成される（図１参照）。

また、図１，図２，図９，図10に示したように、入力側回転体１と出力側回転体２の間には、両回転体１，２を各回転軸心Ｌ₁，Ｌ₂の偏心距離εが一定となるように保持する偏心保持部材４が、配設される。偏心保持部材４は、両回転体１，２に夫々ラジアルベアリング８，９を介して空転自在に接続される。
具体的には、偏心保持部材４は略平板形状を有し、偏心保持部材４の他側の面の略中央部には、上記第２軸心Ｌ₂と同一軸心を有し、出力側回転体２のベアリング嵌着凹部24に（ベアリング９を介して）嵌合する短円柱状嵌着凸部42が、突設される。また、偏心保持部材４の一側の面には、上記第１軸心Ｌ₁を中心とし、入力側回転体１の固着面部13を（ベアリング８を介して）嵌合するための円形状の嵌着凹部41が、形成される。上述のように、軸心Ｌ₁，Ｌ₂は一定の偏心距離εを有するので、嵌着凹部41は、偏心保持部材４に於て、中央から外れた位置に形成されることになる。
また、偏心保持部材４の一側の面には、後述の連結用ボルト６が螺着する雌ネジ43が、嵌着凹部41とは（第２軸心Ｌ₂に対し）略対称の位置に形成される。

また、図１に於て、本発明に係る減速機は、入力側回転体１・出力側回転体２を包囲し、外接歯車18・内接歯車28に付けたグリース等の潤滑油が回転により飛散するのをガードする略円板状密封カバー部材３を、備える。密封カバー部材３は、円板状固定板部30を有し、かつ、固定板部30は、その外周縁が他側に折曲られて、出力側回転体２の折曲周状部21を外側から包囲する環状包囲部34が、形成され、かつ、入力側回転体１に外嵌する孔部30ａが、軸心方向に貫設されている。そして、密封カバー部材３は、孔部30ａに付設され入力側回転体１の外周面10に摺接する第１シール部材31と、包囲部34に付設され出力側回転体２の折曲周状部21の外周面21ａに摺接する第２シール部材32と、を有する。第１・第２シール部材31，32は、例えばオイルシール等を用いる。
そして、密封カバー部材３は偏心保持部材４に連結状に固定される。具体的には、密封カバー部材３の固定板部30は、その他面に、偏心保持部材４に連結状に固定するための固定用円筒部33が、突設されている。そして、固定用円筒部33の内側の孔部は、その奥部から一側の面にかけて貫設されて、ボルト６が挿通可能である。

次に、減速機の組立と、電動機36，被駆動機器38への取付けの手順を説明する。
図１に於て、先ず、出力側回転体２のベアリング嵌着凹部24に、ラジアルベアリング９を嵌着すると共に、このベアリング９の内輪に、偏心保持部材４の嵌着凸部42を嵌着する。そして、偏心保持部材４の嵌着凹部41にラジアルベアリング８を嵌着すると共に、入力側回転体１の固着面部13をベアリング８の内輪に嵌着する。このとき、入力側回転体１の外接歯車18が、出力側回転体２の内接歯車28に噛合し、各回転体１，２は、その軸心Ｌ₁，Ｌ₂が一定の偏心距離εを保った状態で、配設される。
そして、密封カバー部材３を、孔部30ａ・包囲部34によって、入力側回転体１・出力側回転体２に外嵌して、第１・第２シール部材31，32を、夫々、入力側回転体１の外周面10、出力側回転体２の折曲周状部21の外周面21ａに、摺接させる。そして、ボルト６を密封カバー部材３の固定用円筒部33に挿通して、偏心保持部材４の雌ネジ43に螺着すれば、密封カバー部材３は、偏心保持部材４に対して連結状に固定される。上述の手順で、減速機のセットが完了する。

次いで、被駆動機器38を基台７の上に固定し、被駆動機器38の回転軸39に、減速機の出力側回転体２の差込円筒部22を外嵌させ、かつ、ビスを差込円筒部22の雌ネジに螺着して回転軸39の抜止めをする。回転軸39のキーはキー溝23ａに係合している。次いで、電動機36の駆動軸37を入力側回転体１の差込孔部11に差込みながら、電動機36を基台７上に置き、そして固定する。また、ビスを回転体１の雌ネジに螺着して、駆動軸37の抜止めをする。このようにして、電動機36の駆動軸37を直接に入力側回転体１に連動連結し、被駆動機器38の回転軸39を直接に出力側回転体２に連動連結したものとなる。

そして、電動機36が始動すると、駆動軸37に伴って入力側回転体１が第１軸心Ｌ₁廻りに回転し、これに噛合する出力側回転体２が第２軸心Ｌ₂廻りに減速回転する。これに伴って、回転軸39が回転して被駆動機器38が駆動する。偏心保持部材４は、ベアリング８，９によって両回転体１，２に空転自在に接続され、かつ、回転体１，２が相互に偏心した第１・第２軸心Ｌ₁，Ｌ₂廻りに回転するので、偏心保持部材４は非回転状態に保たれる。そして、偏心保持部材４により、両回転体１，２は、各軸心Ｌ₁，Ｌ₂の偏心距離εが一定に保持され、かつ、相互に振れないので、円滑に回転する。このように、従来の減速機に用いられていたＶベルトやプーリに代替可能であり、かつ、組立も容易となって、電動機36・被駆動機器38への取付にも手間が掛からない。
また、密封カバー部材３は、偏心保持部材４に連結されており、両回転体１，２の回転に連れ廻りすることがない。従って、密封カバー部材３の第１・第２シール部材31，32は、夫々、回転体１，２に摺接し、確実に密封状態が保たれる。

また、両回転体１，２の外接歯車18・内接歯車28に表面硬化処理を施すことにより、潤滑油を供給しなくても、両歯車18，28が円滑に噛合して、スムーズに回転する。表面硬化処理は、例えば、窒化処理、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・コーティング）処理、ＰＶＤ処理等がある。
なお、被駆動機器38としては、ポンプ以外にも、回転駆動力を入力して駆動する様々な機械があり、上述と同様に連結される。また、（図示省略するが、）ベアリング８，９自体を密封構造として内部のグリース等の外部への漏洩を防止するのが好ましい。

また、電動機36の駆動軸37を直接に入力側回転体１に連動連結し、被駆動機器38の回転軸39を直接に出力側回転体２に連動連結したので、Ｖベルトやプーリ等の動力伝達用の部材が不要であり、部品点数を少なくできると共に、コンパクトな構造にすることができる。

以上のように、本発明に係る減速機は、外接歯車18を有する入力側回転体１と、外接歯車18の歯数Ｎ₁よりも多い歯数Ｎ₂を有する内接歯車28を備えた出力側回転体２とを、具備し、外接歯車18と内接歯車28の回転軸心Ｌ₁，Ｌ₂を相互に偏心状に配設して、外接歯車28と内接歯車18とを相互に噛合させたものなので、加工、組立が容易であり、電動機や被駆動機器等への取付に手間が掛からない。また、外接歯車同士を噛合させて回転を伝達するギアと違い、軸受部材が不要であり、部品点数が少なくて済む。しかも、外接させる噛合に比べて、全体の大きさをコンパクトにできる。また、回転中にも、両軸心Ｌ₁，Ｌ₂が振れるのを抑えられるので、高精度に噛合・回転させることができ、スムーズに回転を伝達できる。

また、入力側回転体１と出力側回転体２の間にて両回転体１，２に夫々ベアリング８，９を介して空転自在に接続され、かつ、両回転体１，２を各回転軸心Ｌ₁，Ｌ₂の偏心距離εが一定となるように保持する偏心保持部材４を、備えているので、常時静止状態の偏心保持部材４にて駆動軸37（入力側回転体１）は両持梁状に支持されて安定保持され、かつ、回転軸39（差込円筒部22）は両持梁状に支持されて安定保持される。このように、両回転体１，２の軸心Ｌ₁，Ｌ₂が振れるのを確実に防ぐことができ、外接歯車18と内接歯車28の噛合部位の歯相互のバックラッシュを常に一定に高精度に保ち、一層スムーズに回転させることができる。

また、入力側回転体１に外嵌する孔部30ａを有しかつ出力側回転体２を外包する環状包囲部34を外縁に有する密封カバー部材３を、備え、密封カバー部材３は、孔部30ａに付設され入力側回転体１の外周面10を摺接する第１シール部材31と、包囲部34に付設され出力側回転体２の外周面に摺接する第２シール部材32と、を有するので、回転体１，２が回転してグリース等の潤滑油が遠心力によって周囲に飛散するのをガードできると共に、漏れを確実に防ぐこともできる。よって、機器設置場所が、グリース等で汚れることを防止できる。しかも、密封カバー部材３の取付け・取外しが容易なので、組立の手間も掛からない。

また、密封カバー部材３は偏心保持部材４に連結して固定されているので、偏心保持部材４が非回転に保たれることから、密封カバー部材３も非回転の状態に保つことができて、漏れを確実に防ぐことができる。かつ、歯車噛合部に人の手や衣類が巻き込まれる等の危険を防止されて、安全性も維持できる。

本発明に係る減速機の実施の一形態を示す断面側面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。入力側回転体を示す断面側面図である。正面図である。出力側回転体の回転部材を示す断面側面図である。正面図である。出力側回転体の歯車部材を示す断面側面図である。正面図である。偏心保持部材を示す断面側面図である。正面図である。

１入力側回転体
２出力側回転体
３密封カバー部材
４偏心保持部材
８ベアリング
９ベアリング
10 外周面
12 円筒部
18 外接歯車
22 差込円筒部
28 内接歯車
30ａ孔部
31 第１シール部材
32 第２シール部材
34 包囲部
36 電動機
37 駆動軸
38 被駆動機器
39 回転軸
41 円形状嵌着凹部
42 短円柱状嵌着凸部
ε 偏心距離
Ｌ₁，Ｌ₂ 軸心
Ｎ₁，Ｎ₂ 歯数

Claims

外接歯車（18）を有すると共に電動機（36）の駆動軸（37）が差込まれる円筒部（12）を有する入力側回転体（１）と、該外接歯車（18）の歯数（Ｎ₁）よりも多い歯数（Ｎ₂）を有する内接歯車（28）を備えると共に被駆動機器（38）の回転軸（39）が差込まれる差込円筒部（22）を有する出力側回転体（２）とを、具備し、上記外接歯車（18）と上記内接歯車（28）の回転軸心（Ｌ₁ ）（Ｌ₂ ）を相互に偏心状に配設して、上記外接歯車（18）と上記内接歯車（28）とを相互に噛合させた減速機であって、
上記入力側回転体（１）とベアリング（８）を介して嵌合する円形状嵌着凹部（41）と、上記出力側回転体（２）とベアリング（９）を介して嵌合する短円柱状嵌着凸部（42）と、を有すると共に、上記入力側回転体（１）と上記出力側回転体（２）の間にて該両回転体（１)(２）に夫々上記ベアリング（８)(９）を介して空転自在に接続され、かつ、該両回転体（１)(２）を各回転軸心（Ｌ ₁ )(Ｌ ₂ ) の偏心距離（ε）が一定となるように保持する偏心保持部材（４）を備え、
さらに、上記入力側回転体（１）に外嵌する孔部（30ａ）を有し、かつ、上記出力側回転体（２）に外嵌する環状包囲部（34）を外縁に有する密封カバー部材（３）を、備え、
上記密封カバー部材（３）は、上記孔部（30ａ）に付設され上記入力側回転体（１）の外周面（10）に摺接する第１シール部材（31）と、上記包囲部（34）に付設され上記出力側回転体（２）の外周面に摺接する第２シール部材（32）と、を有すると共に、上記偏心保持部材（４）に連結して固定されていることを特徴とする減速機。