JP5273456B2 - Mounting structure of speed reducer to counterpart machine - Google Patents
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Description
本発明は、減速装置の相手機械への取付け構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for the opposing machine deceleration device.
特許文献1においては、減速装置の中空の出力軸を相手機械の被駆動軸に直接嵌入させる構造が開示されている。同文献においては、該被駆動軸と出力軸との連結に当たって、隙間を有しない摩擦締結を利用する方法とキーによる形状的な係合を利用する方法とが提案されている。 Patent Document 1 discloses a structure in which a hollow output shaft of a reduction gear is directly fitted into a driven shaft of a counterpart machine. In this document, a method using frictional fastening without a gap and a method using geometric engagement with a key are proposed for connecting the driven shaft and the output shaft.
しかしながら、上記被駆動軸と出力軸とを摩擦締結によって連結する方法は、減速装置の取付時はもちろん、取付後においても締付トルクを常時適正に管理しておく必要がある。そのため、減速装置の相手機械側への取付け及びその維持管理が面倒であるという問題がある。 However, in the method of connecting the driven shaft and the output shaft by frictional fastening, it is necessary to always properly manage the tightening torque not only when the speed reducer is attached but also after the attachment. For this reason, there is a problem that it is troublesome to attach the reduction gear to the counterpart machine and to maintain it.
一方、キーによる形状的な係合を利用して被駆動軸と出力軸とを連結する方法は、軸と軸との寸法差に起因する微小隙間、及び形状的な係合部の微小隙間が残存することになるため、不可避的にフレッティングが生じやすくなるという問題がある。それは、重い減速装置を持ちながら被駆動軸と該出力軸の軸心を合わせて該減速装置を被駆動軸に嵌入させる必要があることから、出力軸の内径と被駆動軸の外径との間で相応の「寸法差」を確保する必要があるためである。嵌入のし易さの確保と、フレッティングの防止はトレードオフの関係にある。嵌入のし易さを優先して寸法差を大きめに設定すると、フレッティングはより発生し易くなる。寸法差を小さく設定するとフレッティングは発生しにくくなるが、嵌入作業が極めて困難になってしまう。 On the other hand, the method of connecting the driven shaft and the output shaft by utilizing the geometrical engagement by the key has a minute gap due to a dimensional difference between the shaft and the minute gap of the geometrical engagement portion. Since it remains, there is a problem that fretting tends to occur inevitably. Since it is necessary to fit the shaft center of the driven shaft and the output shaft while holding the heavy speed reducer, the speed reducer needs to be fitted into the driven shaft, so that the inner diameter of the output shaft and the outer diameter of the driven shaft are This is because it is necessary to ensure a corresponding “dimension difference”. Ensuring ease of insertion and preventing fretting are in a trade-off relationship. If priority is given to ease of insertion and the dimensional difference is set larger, fretting is more likely to occur. If the dimensional difference is set to be small, fretting is less likely to occur, but the insertion work becomes extremely difficult.
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、フレッティングの発生を効果的に防止すると共に、合わせて減速装置の相手機械の被駆動軸への嵌入や運転時のメンテナンスを簡単化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, and effectively prevents the occurrence of fretting, and at the same time, inserts and operates the speed reducer on the driven shaft of the counterpart machine. The task is to simplify the maintenance at the time.
本発明は、相手機械の被駆動軸を駆動する減速装置の相手機械への取付け構造であって、前記減速装置は、前記相手機械の被駆動軸が挿入され、該被駆動軸と隙間を有して動力伝達可能に結合される中空の出力軸を備え、該出力軸の端部から該出力軸に沿って、該出力軸の内周と前記被駆動軸の外周との間に、グリースを保持可能な空間部が確保され、前記空間部を閉塞するための閉塞手段を備え、前記相手機械の被駆動軸が、前記出力軸の嵌入終端を規制する段差面を有し、該段差面が、前記閉塞手段を兼ねており、該段差面以外の閉塞手段が配置されないことにより上記課題を解決したものである。 The present invention is a structure for mounting a reduction gear for driving a driven shaft of a counterpart machine to a counterpart machine, and the reduction gear is inserted with a driven shaft of the counterpart machine and has a gap with the driven shaft. A hollow output shaft coupled so as to be capable of transmitting power, and grease is provided between the inner periphery of the output shaft and the outer periphery of the driven shaft from the end of the output shaft along the output shaft. A space that can be held is secured , and includes a closing means for closing the space, and the driven shaft of the counterpart machine has a step surface that regulates the insertion end of the output shaft, and the step surface is The above-mentioned problem is solved by also serving as the closing means, and no closing means other than the stepped surface is disposed .
本発明においては、中空の出力軸の内周と相手機械の外周との間にグリースを保持可能な空間部が確保されているため、該空間部より軸方向内側には空気は侵入できない。そのため、被駆動軸と出力軸とが隙間を有して動力伝達可能に結合されるような構造であってもフレッティングの発生を長期に亘って確実に防止することができる。 In the present invention, since a space capable of holding the grease is secured between the inner periphery of the hollow output shaft and the outer periphery of the counterpart machine, air cannot enter the inside in the axial direction from the space. For this reason, even if the driven shaft and the output shaft are coupled to each other so as to be able to transmit power with a gap, fretting can be reliably prevented over a long period of time.
また、この空間部は、出力軸の端部近傍に形成されているため、該空間部の存在によって出力軸の端部における相手機械の外周径と出力軸の端面での内周径との差が大きくなっている。したがって、減速装置の相手機械への装着が極めて容易である。そのため、空間部より軸方向内側では寸法差を、支障なく従来よりむしろ縮小することも可能であり、フレッティングが一層生じにくく、且つガタつきやぶれ等が発生する恐れもない。 Further, since this space portion is formed in the vicinity of the end portion of the output shaft, the presence of the space portion causes a difference between the outer peripheral diameter of the counterpart machine at the end portion of the output shaft and the inner peripheral diameter at the end surface of the output shaft. Is getting bigger. Therefore, it is very easy to attach the reduction gear to the counterpart machine. Therefore, it is possible to reduce the dimensional difference on the inner side in the axial direction from the space without any hindrance, and it is more difficult for fretting to occur, and there is no risk of rattling or shaking.
なお、本発明においては、発明の趣旨より、いわゆる「面取り」処理を施しただけものは、本発明の「空間部」の概念には含まれない。通常、面取りを行う場合の半径Rは、軸の内径(直径)の5%未満の半径となる。例えば出力軸の中空部の内径(直径)が15mm〜55mmの場合、面取り半径は0.5mm〜2.5mm程度であり、大きくても5%には至らない。したがってこの範囲の面取りは本発明の「空間部」とは技術的意義が異なる。 In the present invention, what has been subjected to a so-called “chamfering” process is not included in the concept of the “space part” of the present invention for the purpose of the invention. Usually, the radius R when chamfering is less than 5% of the inner diameter (diameter) of the shaft. For example, when the inner diameter (diameter) of the hollow portion of the output shaft is 15 mm to 55 mm, the chamfer radius is about 0.5 mm to 2.5 mm, and does not reach 5% even if it is large. Therefore, the chamfering in this range is technically different from the “space part” of the present invention.
本発明によれば、フレッティングの発生を効果的に防止することができ、且つ減速装置の相手機械の被駆動軸への嵌入やメンテナンスを簡単化できる。 According to the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of fretting, and to simplify the fitting and maintenance of the reduction gear to the driven shaft of the counterpart machine.
以下図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例が適用されたギヤドモータ(減速装置)の相手機械への取付け構造を示す部分概略平断面図、図2はその矢示II部分の拡大断面図である。 FIG. 1 is a partial schematic plan sectional view showing a mounting structure of a geared motor (decelerator) to a counterpart machine to which an example of an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of an arrow II portion.
このギヤドモータGM1は、モータ16と減速機18とから主に構成される。モータ16はモータケーシング20を備え、減速機18は減速機ケーシング22をそれぞれ備える。減速機ケーシング22には、中空の出力軸24が回転自在に支持されている。
The geared motor GM1 is mainly composed of a motor 16 and a speed reducer 18. The motor 16 includes a
出力軸24は、コンベヤ(相手機械:図示略)等の被駆動軸28が挿入される貫通孔24hを備える。出力軸24と被駆動軸28との間の動力伝達は、キー32を介して「形状的な係合」、即ち隙間を有して動力伝達可能に結合される構造によって行われる。なお、キー32による形状的な係合の代わりに例えばスプライン等の形状的な係合としてもよい。本発明においては、ギヤドモータGM1の具体的なモータ16の構成、あるいは、減速機18の減速機構等の構成については特に限定されない。
The
図2に詳細に示されるように、出力軸24の内周24Aと相手機械の被駆動軸28の外周28Aとの間には、グリースG1を保持可能な空間部SP1が確保されている。空間部SP1の軸方向Xの長さLs1は、この実施形態では、出力軸24の貫通孔24hの(空間部PS1以外での)半径Hr1の1/2程度に設定してある。例えば、内径(Hrle×2)が15mmの軸なら3〜5mm程度、内径(Hrle×2)が55mmの軸なら5〜10mm程度である。これはグリースG1が多少乾燥してきたとしても、該空間部SP1より軸方向内側に空気が侵入することを確実に防止しつつ、フレッティングを防止することを考慮したためであり、前述した通常の面取りRの同寸法の内径の軸に対する半径0.5mm〜2.5mmより明らかに大きい。
As shown in detail in FIG. 2, a space SP1 capable of holding the grease G1 is secured between the
空間部SP1は、出力軸24の軸方向Xに沿って該出力軸24の端部24Bに向かうほど、該空間部SP1の半径方向Rの高さSPh1が大きくなる形状とされている。その結果として、出力軸24の端面24C部分での該出力軸24の貫通孔24hの半径Hr1eは、貫通孔24hの空間部SP1以外の部位における半径Hr1よりΔ1だけ(直径で考えるとΔ1の2倍分)大きい。例えば、内径(Hrle×2)が15mm〜55mmの場合は、Δ1は1.5mm〜5.5mm程度(内径の10%程度)となる。これも面取り半径Rの0.5mm〜2.5mm(内径の5%程度)より明らかに大きい。これにより、軸方向中央部付近の出力軸24と相手機械の被駆動軸28との隙間を0.6mm程度の(フレッティングの生じにくい)微小隙間に維持したまま、両部材24、28間の特に出力軸24の端部付近にグリースG1を多量に確保でき、且つ、被駆動軸28への出力軸24の嵌入が極めて容易になるという効果が得られる。この効果は、例えば食品工場のように、本ギヤドモータGM1を頻繁に分解・洗浄しなければならないような工場で使用する場合に、特に有益となる。
The space portion SP1 has a shape in which the height SPh1 in the radial direction R of the space portion SP1 increases toward the
相手機械の被駆動軸28は、この例では、出力軸24の嵌入終端を規制する段差面28Bを有している。段差面28Bは、被駆動軸28と直角であり、出力軸24の端面24Cに当接することにより、空間部SP1を閉塞可能である(閉塞手段を兼ねている)。
In this example, the driven
次にこのギヤドモータGM1のコンベヤへの取付け構造の作用を説明する。 Next, the operation of the structure for attaching the geared motor GM1 to the conveyor will be described.
ギヤドモータGM1の相手機械の被駆動軸28への組み込み(嵌入)は、出力軸24の軸心O1をコンベヤ26の被駆動軸28の軸心O2に合わせ、ギヤドモータGM1を手に持って相手機械の被駆動軸28に出力軸24の貫通孔24hをキー32と共に嵌入させることによって行う。
The geared motor GM1 is assembled (inserted) into the driven
嵌入前に被駆動軸28の外周28Aまたは(及び)出力軸24の内周24Aにグリース(G1)を塗っておき、この状態でギヤドモータGM1を相手機械の被駆動軸28に組み込むと、塗ったグリース(G1)が押し出されて空間部SP1内に良好に充填される。出力軸24は、被駆動軸28の段差面28Bに当接するまで嵌入される。
Before fitting, grease (G1) is applied to the outer periphery 28A of the driven
この空間部SP1は、出力軸24の端面24C近傍に形成されているため、該空間部SP1の存在によって、結果として、出力軸24の端面24C部分での、出力軸24の貫通孔24hの半径Hr1eは、貫通孔24hの空間部SP1以外の部位における半径Hr1よりΔ1だけ大きくなっており、減速装置の相手機械への嵌入・装着が極めて容易である。
Since the space portion SP1 is formed in the vicinity of the
嵌入に伴って段差面28Bと出力軸24の端面24Cから溢れた余剰のグリース(G1)は拭き取られ、空間部SP1内には、隙間なくグリースG1が充填・保持される。
The excess grease (G1) overflowing from the
このグリースG1が保持される空間部SP1は被駆動軸28の段差面28Bにて閉塞されていて、空気が侵入してくるのが防止されている。このため、空間部SP1内のグリースG1の経時的な品質劣化(特に乾燥)や化学的変化が効果的に抑制される。この結果、このグリースG1が保持される空間部SP1の存在により、出力軸24と被駆動軸28の内外周24A、28A及び形状的な係合がなされているキー32周りのフレッティングが長期に亘って確実に防止される。
The space SP1 in which the grease G1 is held is blocked by the
この結果、従来トレードオフとされていた「嵌入のし易さの確保」と、「フレッティングの防止」とを、両立させることができている。 As a result, it has been possible to achieve both “ensuring ease of insertion” and “preventing fretting”, both of which are conventionally traded off.
次に、空間部の形成に関するバリエーションの例について説明する。 Next, the example of the variation regarding formation of a space part is demonstrated.
本発明においては、空間部の具体的形状は、特に限定されない。空間部の形状としては、例えば図3に示されるようなバリエーションが考えられる。 In the present invention, the specific shape of the space is not particularly limited. As the shape of the space portion, for example, a variation as shown in FIG. 3 can be considered.
図3(A)の空間部SP2のグリースのG2の充填の例では、該空間部SP2の軸方向ほぼ中央の特定部分Aでの半径方向の高さ52hは、その軸方向両側部での半径方向の高さ52i、52jよりも大きい。すなわち、出力軸62の貫通孔62hにおける空間部SP2の特定部分Aには、結果としてグリース溜まり52が形成されている。このグリース溜まり52の存在により、空間部SP2の軸方向長さLs2は先の例の空間部SP1の軸方向長さLs1と同一でも、グリースG2の絶対量をより多く確保することが可能となり、グリースG2の品質劣化をより抑えることができる。
In the example of filling the grease G2 in the space portion SP2 in FIG. 3A, the
グリース溜まり52の形状は、この形状に限定されない。また、グリース溜まり52の軸方向の形成位置(特定部分Aの軸方向位置)も図3(A)の位置に限定されない。グリース溜まり52の軸方向の形成位置は、空間部SP2の軸方向最も内側としても同様な作用効果が得られる。ベースとなる空間形状も、図3の例に限定されず、例えば、後述する図3(B)にもグリース溜まりを形成することができる。なお、先の実施形態と同一または機能的に同一部分の部分については、符号も同一の符号を付している。 The shape of the grease reservoir 52 is not limited to this shape. Further, the formation position of the grease reservoir 52 in the axial direction (the axial position of the specific portion A) is not limited to the position shown in FIG. Similar effects can be obtained even if the grease reservoir 52 is formed at the innermost position in the axial direction of the space portion SP2. The space shape as a base is not limited to the example of FIG. 3, and for example, a grease reservoir can be formed also in FIG. Note that the embodiments the same or functionally part of the same portions of the first, signs that have the same reference numerals.
図3(B)の空間部SP4のグリースG4の例は、出力軸64の貫通孔64hの開口が大きいため、出力軸64の嵌入が容易で、且つ空間部SP4の軸方向長さLs4が更に長いため、グリースG4の最も奥に位置する部分の品質劣化を極力防止することができ、フレッティングに関しても効果的な抑制作用が得られる。
In the example of the grease G4 in the space SP4 in FIG. 3B, since the opening of the through
なお、このように、本発明には、さまざまなバリエーションが考えられるが、総合的には、図2で示した実施形態が最も好ましい。それは、出力軸と被駆動軸との間の、特に出力軸の端部付近に密封状態でグリースG1を多量に確保でき、且つ「段差なく」空間部が収束しているため、被駆動軸への出力軸の嵌入が極めて容易且つ円滑にできるからである。この意味で、図2の実施形態が、フレッティングの防止と挿入のし易さを最も有効に両立させていると言える。 As described above, various variations can be considered in the present invention, but the embodiment shown in FIG. 2 is most preferable overall. This is because a large amount of grease G1 can be secured in a sealed state between the output shaft and the driven shaft, particularly in the vicinity of the end of the output shaft, and the space portion is converged “without a step”. This is because the insertion of the output shaft can be performed very easily and smoothly. In this sense, it can be said that the embodiment of FIG. 2 most effectively achieves both prevention of fretting and ease of insertion.
コンベヤに取り付ける減速装置のように、相手機械の被駆動軸に直接取り付けて使用する減速装置の取付け構造として利用できる。 Like a speed reducer attached to a conveyor, it can be used as an attachment structure for a speed reducer that is directly attached to a driven shaft of a counterpart machine.
GM1…ギヤドモータ
16…モータ
18…減速機
20…モータケーシング
22…減速機ケーシング
24…出力軸
24h…貫通孔
24A…内周
24B…端部
24C…端面
28…被駆動軸
28A…外周
28B…段差面
32…キー
GM1 ... Geared motor 16 ... Motor 18 ...
Claims (3)
前記減速装置は、前記相手機械の被駆動軸が挿入され、該被駆動軸と隙間を有して動力伝達可能に結合される中空の出力軸を備え、
該出力軸の端部から該出力軸に沿って、該出力軸の内周と前記被駆動軸の外周との間に、グリースを保持可能な空間部が確保され、
前記空間部を閉塞するための閉塞手段を備え、
前記相手機械の被駆動軸が、前記出力軸の嵌入終端を規制する段差面を有し、該段差面が、前記閉塞手段を兼ねており、該段差面以外の閉塞手段が配置されない
ことを特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。 A structure for mounting a speed reducer for driving a driven shaft of a counterpart machine to a counterpart machine,
The reduction gear includes a hollow output shaft into which a driven shaft of the counterpart machine is inserted and coupled with the driven shaft so as to transmit power with a gap.
A space capable of holding grease is secured between the inner periphery of the output shaft and the outer periphery of the driven shaft along the output shaft from the end of the output shaft ,
A closing means for closing the space portion;
The driven shaft of the counterpart machine has a step surface that restricts the insertion end of the output shaft, the step surface also serves as the closing means, and no closing means other than the step surface is disposed. Mounting structure of the reduction gear to the counterpart machine.
前記空間部の半径方向の高さが、前記出力軸の軸方向に沿って該出力軸の端部に向かうほど大きいことを特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。 In claim 1,
A structure for mounting a reduction gear to a counterpart machine , wherein the height of the space portion in the radial direction increases toward the end of the output shaft along the axial direction of the output shaft.
前記空間部の軸方向における特定部分での半径方向の高さが、該特定部分の軸方向両側部での半径方向の高さよりも大きいことを特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。 In claim 1 or 2,
A structure for mounting a reduction gear to a counterpart machine , wherein a height in a radial direction at a specific portion in the axial direction of the space portion is larger than a height in a radial direction at both axial sides of the specific portion.
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