JP5725665B2 - モータと減速装置の連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、モータと減速装置の連結構造（以下、単に「連結構造」ということがある。）に関する。

これまで、モータには小型化が求められてきたが、近年、さらに、高効率化が求められてきており、我が国においても高効率モータの規格制定、法制化の動きがある。モータを高効率化すると、モータの寸法が大きくなるため、減速装置に連結させるモータを高効率のモータに変更しただけでは、単純に、装置全体の寸法の肥大化を招く。そこで、装置全体の寸法をコンパクトにするためには、高効率且つ小型のモータ、小型の減速装置、又はコンパクトな連結構造が求められる。
モータと減速装置の連結構造にも、これまで改良が施されてきており、そのような連結構造の一例として、以下のようなものがある。

特開２００８−１８０３１９号公報 特開２００４−３６４３６４号公報

特許文献１には、モータ軸を軸方向にスリットが形成されているクランプスリーブの一端に挿入し、スリットを径方向に貫通するクランプボルトをクランプスリーブにねじ込むことによって、クランプスリープをモータ軸に締付け、さらに、クランプスリーブの他端には入力ピニオンが取付けられ、モータと減速装置が連結されているときに、クランプスリーブと入力ピニオンのそれぞれが軸受で軸支されるという、モータと減速装置の連結構造が開示されている。
特許文献２には、モータ軸を軸方向にスリットが形成されているクランプスリーブの一端に挿入し、スリットを径方向に貫通するクランプボルトをクランプスリーブにねじ込むことによって、クランプスリープをモータ軸に締付け、さらに、クランプスリーブの他端には入力ピニオンが設けられ、モータと減速装置が連結されているときに、クランプスリーブが軸受で軸支されるという、モータと減速装置の連結構造が開示されている。

特許文献１のような連結構造の場合、クランプスリーブと入力ピニオンのそれぞれが軸受で軸支されるという構成であるため、部品点数が多く、また、軸受を２つ要するため、その分寸法が大きくなってしまうという問題がある。
また、特許文献２のような連結構造の場合、特許文献１のような連結構造に比べて、軸受が一つになった分、寸法のコンパクト化を図ることができるが、組立てる際に、クランプボルトをクランプスリーブに締付けなければならず、組立工数が掛かるという問題がある。
また、特許文献１及び２の連結構造の場合、１本のクランプボルトをクランプスリーブにねじ込み、クランプスリーブをモータ軸に締付けるという構成であるため、クランプスリーブに掛かる締付け力が均一にならない。従って、クランプスリーブがモータ軸に均一に密着せず、モータ軸の軸心のぶれが生じ得る。このモータ軸の軸心のぶれは、入力ピニオンの軸心のぶれを引き起こすため問題となる。この点、特許文献１の連結構造の場合、モータ軸、及び入力ピニオンをそれぞれ軸支する軸受によって軸心のぶれを抑制することができるが、特許文献２の連結構造の場合、入力ピニオンを軸支する軸受がなく、軸心のぶれを抑制し難いため、減速機構のギアの反力の影響を受けやすく、軸受の破損や入力ピニオン、又はモータ軸の折損というような問題が生じ得る。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、コンパクトで、組立て易く、軸心のぶれを抑制できるモータと減速装置の連結構造を提供することをその目的とする。

本発明は、モータの出力軸からのトルクを伝達する入力ピニオンが減速装置の入力部に挿入される、モータと減速装置の連結構造において、
前記出力軸が挿入される軸挿入部、前記出力軸が挿入される側の端部から軸方向にスリットを有する筒状部材と、
前記筒状部材を貫通する前記出力軸に設けられ又は前記筒状部材に設けられることにより、前記筒状部材の前記端部の反対側の先に位置する入力ピニオンと、
前記軸挿入部の外周側に締め代をもって嵌め込まれることによって、その内輪の内周面全体で前記筒状部材を前記出力軸に締付ける軸受と、
前記減速装置側に設けられる、前記軸受の外輪が嵌め込まれる軸受受入部とを有することを特徴とするモータと減速装置の連結構造によって前記課題を解決した。

本発明によれば、軸受を軸挿入部の外周側に締め代をもって嵌め込むことによって、筒状部材を出力軸に締付けるという構成であるため、クランプスリーブに対するクランプボルトによる締付けに比べて、前記筒状部材を軸受の内輪の内周面全体で出力軸に均一に締付けることができるから、軸挿入部が出力軸に均一に密着し、出力軸の軸心のぶれを抑制することができる。また、この構成によれば、従来のような、クランプスリーブにクランプボルトをねじ込むという作業は不要であるため、簡便に組立てることができる。また、軸受は１個で足りるため、連結構造のコンパクト化に資することができる。

また、軸挿入部の外周側に、軸受の位置固定手段を有する構成とすれば、軸受が軸挿入部の外周側に締め代をもって嵌め込まれている状態を確実に維持することができる。加えて、軸挿入部の外周面に出力軸が挿入される側から先細りになるようにテーパ外周面が設けられ、軸受の内輪の内周面にテーパ外周面と対応するテーパ内周面が設けられている構成とすれば、軸挿入部の出力軸に対する締付け力を増大させることができる。

本発明の第１実施形態の連結構造を示す縦断面図。 本発明の連結構造の組立方法の説明図。 本発明の第２実施形態の連結構造を示す縦断面図。 本発明の第３実施形態の連結構造の要部を示す図。 本発明の第４実施形態の連結構造の要部を示す図。 本発明の筒状部材の実施形態を示す図。 本発明の筒状部材のスリットのバリエーションを示す図。

以下、本発明の実施形態を図１〜７を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態の連結構造１０を示す縦断面図である。図１に示すように、モータ２０と減速装置３０は連結されている状態である。モータ２０は出力軸２２を有し、減速装置３０は、ケース３２内部に、減速機構３１、シール部材３４、入力部３６、及び軸受受入部３８を有している。筒状部材５０は、軸挿入部５２を有し、出力軸２２が挿入される側の端部から軸方向にスリット５６が形成され、また、他方の端部には入力ピニオン５４が一体形成されている。モータ２０の出力軸２２が、軸挿入部５２に挿入されている状態で、軸受６０が軸挿入部５２の外周側に締め代をもって嵌め込まれているため、スリット５６が縮小変形し、筒状部材５０が出力軸２２に締付けられている。このとき、軸受６０の内輪の内周面全体で筒状部材５０を締付けているから、軸挿入部５２が出力軸２２に対して均一に密着し、出力軸２２の軸心のぶれ、ひいては入力ピニオン５４の軸心のぶれを抑制することができる。このように、軸受６０が筒状部材５０を出力軸２２に締付けることができる軸受６０の嵌め込み方法としては、圧入法と焼きばめ法とがある。入力ピニオン５４は、減速装置３０の入力部３６に挿入されており、この状態で軸受６０は、軸受受入部３８に嵌り、筒状部材５０を回転可能に軸支することになる。減速装置３０内部には、図示しない潤滑油が注入されるが、入力ピニオン５４が入力部３６に挿入されているときであっても、シール部材３４によって密閉性が確保される。

次に、図２は、本発明の連結構造１０の組立方法を示している。まず、図２（ａ）に示すように、モータの出力軸２２を筒状部材５０の軸挿入部５２に挿入する。次に、図２（ｂ）に示すように、軸受６０を軸挿入部５２の外周側に締め代をもって嵌め込む。このとき、筒状部材５０のスリット５６（図１参照。）が縮小変形し、筒状部材５０が出力軸２２に締付けられることになる。そして、図２（ｃ）に示すように、入力ピニオン５４を減速装置の入力部３６（図１参照。）に挿入する。最後に、図２（ｄ）の状態で、図示しないボルト等によって、モータと減速装置との連結状態を固定する。上記のような方法で、モータと減速装置を簡便に連結させることができるため、作業効率を向上させることができる。

次に、図３は、本発明の第２実施形態の連結構造１０ａを示す縦断面図である。なお、図３において、モータの図示は省略している。図３に示すように、減速装置３０には、アダプターブラケット４０が図示しないボルトで取付けられている。アダプターブラケット４０はシール部材４４、及び軸受受入部４８を有している。このように、連結装置側に設けられる軸受受入部は、連結構造１０のように減速装置３０自体に設けられているものに限らず（図１参照。）、アダプターブラケット４０のような、モータと減速装置との連結を仲介する部材に設けられている構成としてもよい。すなわち、本発明において、「減速装置側」とは、減速装置、及び仲介部材を含む。連結構造１０ａでは、出力軸２２が、軸挿入部５２に挿入されている状態で、軸受６０が軸挿入部５２の外周側に締め代をもって嵌め込まれ、さらに、位置固定手段であるカラー６２が、軸受６０に隣接するように、軸挿入部５２の外周側に具えられている。このため、軸受６０の位置を確実に固定することができ、また、カラー６２自体も筒状部材５０を出力軸２２に締付けるため、出力軸２２に対する締付け力を増大させることができる。なお、位置固定手段としては、軸受の位置を固定できるものであればよく、また、場合によっては、軸受６０の両側に設けてもよい。

次に、図４は、本発明の連結構造１０ａとは別の位置固定手段を具える連結構造１０ｂを表している。図４（ｂ）に示すように、位置固定手段であるクランプカラー（環状部材）６２ａが、軸受６０に隣接するように、軸挿入部５２の外周側に具えられている。クランプカラー６２は、すり割６２ａ１を有する環状部材であって、図４（ａ）に示す、すり割６２ａ１を径方向に貫通するクランプボルトＶがねじ込まれることによって、その内径を縮小させることができるものであり、位置固定手段としてクランプカラー６２を具えれば軸受６０の位置を確実に固定できるだけでなく、出力軸２２に対する締付け力をさらに増大させることができる。

図５は、本発明の第４実施形態の連結構造１０ｃの要部を示す図である。図５に示すように、筒状部材５０ａの軸挿入部５２の外周面には、出力軸２２が挿入される側から先細りになるようにテーパ外周面５２ａが設けられており、また、軸受６０ａの内輪の内周面には、テーパ外周面５２ａと対応するテーパ内周面６０ａ１が設けられている。このため、軸受６０ａを軸挿入部５２の外周側に深く嵌め込むほど、出力軸２２に対する締付け力が強くなる。なお、軸挿入部５２の外周面には、ねじ部５２ｂが設けられ、位置固定手段であるナット６２ｂが軸受６０ａに隣接するように設けられているため、軸受６０ａの嵌め込み具合が緩むことはない。また、ナット６２ｂをねじ込むことによって、軸受６０ａの嵌め込み具合を調整することもできる。

図６は、本発明の筒状部材の実施形態を示す図である。図６（ａ）に示す、筒状部材５０ｂは、入力ピニオンが軸挿入部５２に挿入されるモータの出力軸に直接設けられている場合のものであり、筒状部材５０ｂ自体は、入力ピニオンを有していない。また、筒状部材５０（図１参照。）のように、入力ピニオンが一体形成されているものに限らず、図６（ｂ）に示す筒状部材５０ｃのように、入力ピニオン５４ａが筒状部材５０ｃに差込まれることによって一体化するようなものであってもよい。

最後に、図７は、本発明の筒状部材に出力軸が挿入される側の端部から軸方向に設けられるスリットのバリエーションを示す図である。図７（ａ）に示すような、スリット５６を一箇所に有する構成の他、図７（ｂ）に示すようにスリット５６を二箇所有するもの、図７（ｃ）に示すようにスリット５６を三箇所有するものというように、軸受を嵌め込んだ際に、軸挿入部５２に挿入される出力軸を締付けることができれば、どのようなスリットでもよい。また、図７（ｂ）のように、軸挿入部５２にキー部５２ａを設ける構成としてもよい。

以上説明したように、本発明の連結構造によれば、軸受を軸挿入部の外周側に締め代をもって嵌め込むことで、筒状部材を出力軸に締付けているため、筒状部材を出力軸に均一に締付けることができ、軸挿入部を出力軸に均一に密着させることができるから、出力軸の軸心のぶれ、ひいては入力ピニオンの軸心のぶれを抑制することができる。また、組立てが簡便で、さらに、軸受が一つで足りるため、コンパクト化にも資することができる。

１０、１０ａ、１０ｂ 連結構造
２０ モータ
２２ 出力軸
３０ 減速装置
３６ 入力部
３８、４８ 軸受受入部
５０ 筒状部材
５２ 軸挿入部
５２ａ テーパ外周面
５４ 入力ピニオン
５６ スリット
６０、６０ａ 軸受
６０ａ１ テーパ内周面
６２、６２ａ、６２ｂ 位置固定手段

Claims (5)

1. モータの出力軸からのトルクを伝達する入力ピニオンが減速装置の入力部に挿入される、モータと減速装置の連結構造において、
   前記出力軸が挿入される軸挿入部、前記出力軸が挿入される側の端部から軸方向にスリットを有する筒状部材と、
   前記筒状部材を貫通する前記出力軸に設けられ又は前記筒状部材に設けられることにより、前記筒状部材の前記端部の反対側の先に位置する入力ピニオンと、
   前記軸挿入部の外周側に締め代をもって嵌め込まれることによって、その内輪の内周面全体で前記筒状部材を前記出力軸に締付ける軸受と、
   前記減速装置側に設けられる、前記軸受の外輪が嵌め込まれる軸受受入部とを有することを特徴とする、
   モータと減速装置の連結構造。
2. 前記軸挿入部の外周側に前記軸受の位置固定手段を有する、請求項１のモータと減速装置の連結構造。
3. 前記軸挿入部の外周面に前記出力軸が挿入される側から先細りになるようにテーパ外周面が設けられ、
   前記軸受の内輪の内周面に前記テーパ外周面と対応するテーパ内周面が設けられている、請求項２のモータと減速装置の連結構造。
4. 前記固定手段がすり割を有する環状部材と、前記すり割を径方向に貫通するボルトとを具える、請求項２又は３のモータと減速装置の連結構造。
5. 前記軸挿入部の外周面にねじが形成され、
   前記固定手段が前記ねじにねじ込まれるナットである、請求項２又は３のモータと減速装置の連結構造。

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