JP6033091B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ギヤモータを備える駆動装置に関する。

ギヤモータは、クレーンなどの大型可動装置の足回りやベルトコンベヤのローラ駆動などに用いられており、その適用範囲は広い。ギヤモータは一般に原動機と減速機とを備えており、減速機の出力シャフトに相手機械の被駆動シャフトを取り付けて使用される。

例えば特許文献１には、海岸における自走クレーンの連結式のホイールキャリッジが開示されている。特許文献１の主に図１４、図１５を参照すると、このホイールキャリッジでは、並んで配置された２つの車輪でひとつのユニットが構成され、各車輪は対応するギヤモータにより駆動されていると認められる。この場合、通常、車輪は比較的重いので、駆動時にギヤモータ自体が回転しないようにギヤモータに回転反力を与える手段を設ける必要がある。

そのような回転反力を与える手段として、従来では、ギヤモータの筐体にトルクアームを取り付け、そのトルクアームの回転を制限することで必要な回転反力を与えることが知られている。特許文献１に記載のホイールキャリッジでは２台のギヤモータが並んで配置される。このような状況において、従来では、隣り合うギヤモータのトルクアーム同士をボルトで共締めし、回転反力を打ち消し合うことでトルクアームの回転を制限することが多い。

特表平１０−５０６０８４号公報

ギヤモータを使用する機械にはある程度の寸法誤差が存在する。したがって、トルクアーム同士をボルト締結する手法では、組み立て時、そのような寸法誤差により、一方のトルクアームのボルト穴の位置と他方のトルクアームのボルト穴の位置とが合わない事態が発生しうる。また、それらの穴が合わないまま強引にボルト締結すると、トルクアームやギヤモータに無理な力がかかる可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は並んで配置されるギヤモータの支持に適した支持機構を有する駆動装置の提供にある。

本発明のある態様は駆動装置に関する。この駆動装置は、並んで配置される２台のギヤモータを備える駆動装置である。各ギヤモータの減速機の出力シャフトは相手機械の被駆動シャフトと連結され、そのギヤモータの被駆動シャフトの周りの回転は回転防止部材によって防止される。回転防止部材は、一方のギヤモータに固定される第１アーム部材と、他方のギヤモータに固定される第２アーム部材と、第１アーム部材および第２アーム部材の両方の回転を阻止可能な位置で外部部材に固定されるブラケットと、を含む。第１アーム部材および第２アーム部材の両方はブラケットに遊嵌される。

なお、以上の要素の任意の組み合わせや、本発明の要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、並んで配置されるギヤモータの支持に適した支持機構を有する駆動装置を提供できる。

実施の形態に係る走行機構の斜視図である。 図１の走行機構の側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面斜視図である。 図３のＢで示される部分の拡大図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図５のＣで示される部分の拡大図である。 第１変形例に係るブラケットの断面斜視図である。 第２変形例に係るブラケットの断面斜視図である。 第３変形例に係るブラケットの断面斜視図である。 第４変形例に係る回転防止部材のブラケットの断面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態に係る走行機構２の斜視図である。図２は、走行機構２の側面図である。本例では、走行機構２は、有軌道のトランスファークレーンの車輪およびその周辺部分である。走行機構２は、トランスファークレーンのボディの一部であるフレーム１１８と、水平方向に並んで配置された２台のギヤモータ１００、１０８と、水平方向に並んで配置された２つの車輪１２４、１２６と、回転防止部材１２０と、を備える。

２つの車輪１２４、１２６はそれぞれ、地上に敷かれたレール（不図示）に対応し、そのレールの上を転がる。各ギヤモータは、２つの車輪１２４、１２６のうちの対応する車輪を回転駆動する。特に第１ギヤモータ１００は第１車輪１２４を回転させるべく第１車輪１２４のシャフト（不図示）に取り付けられる。第２ギヤモータ１０８は第２車輪１２６を回転させるべく第２車輪１２６のシャフト（不図示）に取り付けられる。

第１ギヤモータ１００は、第１モータ１０２と、第１減速機１０４と、を含む。第１モータ１０２は電動モータである。第１減速機１０４は直交減速機であり、入力シャフトは出力シャフトと略直交する。

第１減速機１０４は、原動機としての第１モータ１０２と被動機としての第１車輪１２４との間に位置する。第１減速機１０４は、第１モータ１０２の回転を第１車輪１２４に伝達する。この際、第１減速機１０４は、第１モータ１０２によって第１減速機１０４の入力シャフト（不図示）に提供される回転速度およびトルクを、第１車輪１２４に必要な回転速度およびトルクに変換し、第１減速機１０４の出力シャフト（不図示）を介して第１車輪１２４のシャフトに与える。

第１減速機１０４の出力シャフトは第１車輪１２４のシャフトと機械的に連結される。出力シャフトはホロー型、第１車輪１２４のシャフトはソリッド（中実）型であってもよいし、その逆であってもよい。特に出力シャフトは、第１車輪１２４のシャフトに対する相対的な回転が制限されるように第１車輪１２４のシャフトに連結される。このような連結は例えばキー／キー溝を使用した係合により実現されてもよい。

第２ギヤモータ１０８は、第２モータ１１０と、第２減速機１１２と、を含む。第２モータ１１０、第２減速機１１２、第２車輪１２６はそれぞれ、第１モータ１０２、第１減速機１０４、第１車輪１２４と同様に構成される。

回転防止部材１２０は、第１ギヤモータ１００が第１車輪１２４のシャフトの周りで回転することを防止すると共に、第２ギヤモータ１０８が第２車輪１２６のシャフトの周りで回転することを防止する。回転防止部材１２０は、第１ギヤモータ１００に固定される第１トルクアーム１０６と、第２ギヤモータ１０８に固定される第２トルクアーム１１４と、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４の両方の回転を阻止可能な位置でフレーム１１８に固定されるブラケット１２２と、を含む。

第１トルクアーム１０６は、第１減速機１０４の筐体にボルトにより固定される筐体固定部１０６ａと、筐体固定部１０６ａから延在する延在部１０６ｂと、を有する。延在部１０６ｂは、第１車輪１２４のシャフトが延在する方向を軸方向とするときの半径方向に沿って延在する。特に延在部１０６ｂは第１減速機１０４から第２減速機１１２に向かう向きに延びる。延在部１０６ｂの先端すなわち筐体固定部１０６ａから遠い方の端部は、ブラケット１２２に遊嵌されている。特に、延在部１０６ｂの先端はブラケット１２２に挿入されるが、その先端はブラケット１２２またはフレーム１１８に直接ボルト結合されるわけではない。延在部１０６ｂの先端にはボルト用の孔は設けられていない。

第１トルクアーム１０６が第１ギヤモータ１００から取り外された場合、第１車輪１２４のシャフトに対する第１ギヤモータ１００の角度位置は不定となる。第１トルクアーム１０６は、第１ギヤモータ１００の角度位置が略一定となるよう、第１ギヤモータ１００を支持する。特に第１トルクアーム１０６は第１ギヤモータ１００に回転反力を与える。一例では、第１ギヤモータ１００の姿勢は第１トルクアーム１０６のみによって定まる。第１ギヤモータ１００は、第１トルクアーム１０６、第１車輪１２４のシャフトおよび第１モータ１０２への電気配線を除いて、直接外部部材に機械的に固定されていない。
第２トルクアーム１１４は第１トルクアーム１０６と同様に構成されており、特に第２トルクアーム１１４の延在部の先端はブラケット１２２に遊嵌されている。

ブラケット１２２は第１減速機１０４と第２減速機１１２との間に設けられる単一の共通ブラケットであり、第１トルクアーム１０６と第２トルクアーム１１４とによって共用される。ブラケット１２２内で、第１トルクアーム１０６の（延在部１０６ｂの）先端は第２トルクアーム１１４の先端と半径方向で対向する。特にそれらの先端は隙間をもって直接対向する。

図３は、図２のＡ−Ａ線断面斜視図である。図４は、図３のＢで示される部分の拡大図である。図５は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図５のＣで示される部分の拡大図である。ブラケット１２２は、阻止部１３０と、蓋部材１３２と、２つのゴムシート１２８ａ、１２８ｂと、複数のボルト１３４と、を含む。

阻止部１３０は、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４の両方の回転を阻止する。阻止部１３０は、第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃの上向きの移動を制限するようにフレーム１１８から立設された上側制限部１３０ａと、先端１０６ｃの下向きの移動を制限するようにフレーム１１８から立設された下側制限部１３０ｂと、を有する。第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃがブラケット１２２に挿入された場合、先端１０６ｃは上側制限部１３０ａと下側制限部１３０ｂとによって上下に挟まれる。

上側制限部１３０ａの下面および下側制限部１３０ｂの上面はいずれも、ブラケット１２２に挿入された状態の第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃと上下方向で対向する。第１ゴムシート１２８ａは、上側制限部１３０ａの下面に接着固定される。第２ゴムシート１２８ｂは、下側制限部１３０ｂの上面に接着固定される。
第２トルクアーム１１４の先端と、上側制限部１３０ａおよび下側制限部１３０ｂと、２つのゴムシート１２８ａ、１２８ｂと、の間の関係も上記と同様である。

本実施形態においては、第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃと第１ゴムシート１２８ａとはそれらの間に隙間を有して対向し、同様に、第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃと第２ゴムシート１２８ｂとはそれらの間に隙間を有して対向する。第２トルクアーム１１４についても同様である。このように、ブラケット１２２に設けられた弾性部材とアーム部材との間に隙間を形成するようにして、アーム部材がブラケット１２２に挿入されている。ある他の実施形態においては、弾性部材とアーム部材との間に隙間を有することなく、すなわち弾性部材がアーム部材に接触するように、アーム部材がブラケット１２２に挿入されていてもよい。この場合においても、弾性部材の変形をアーム部材の遊びとして利用することができる。したがって、本明細書において、「遊嵌」とは、アーム部材の回転が制限された状態でアーム部材を回転方向に移動可能にブラケット１２２に組み込むことをいう。

蓋部材１３２は阻止部１３０の開口を塞ぐ。蓋部材１３２は板状の部材であり、複数のボルト１３４によって上側制限部１３０ａおよび下側制限部１３０ｂの両方に固定されている。蓋部材１３２は、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４の軸方向の移動を制限する。

以上のように構成された走行機構２の動作について説明する。
トランスファークレーンのオペレータは、第１モータ１０２および第２モータ１１０の電源スイッチをオンにすることにより走行機構２を起動する。第１ギヤモータ１００は第１車輪１２４を回転させ、第２ギヤモータ１０８は第２車輪１２６を回転させ、トランスファークレーンはレールに沿って走行する。この際、第１ギヤモータ１００自体は第１車輪１２４のシャフトの周りで回転しようとするが、第１トルクアーム１０６の先端１０６ｃが第１ゴムシート１２８ａまたは第２ゴムシート１２８ｂに接触して止まるので、第１ギヤモータ１００自体の回転は防止される。第２ギヤモータ１０８についても同様である。

本実施の形態に係る走行機構２によると、第１トルクアーム１０６の回転を制限するためのブラケットと第２トルクアーム１１４の回転を制限するためのブラケットとを単一のブラケット１２２として共通化できる。したがって、各トルクアームに別個のブラケットを設ける場合と比較して、部材点数を削減でき、また組み付け時の作業性も向上する。

また、組み付け時には、まず蓋部材１３２を外した状態のブラケット１２２に第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４の各先端を軸方向から挿入し、その後蓋部材１３２をボルト１３４で阻止部１３０に固定する。ここで、トルクアームの先端自体をボルトでフレーム１１８に対して固定する必要はない。したがって、ボルト締結のための芯出し作業等が不要となり、組み付け時の作業性が向上する。

特に、トランスファークレーンなどの大型機械の場合、一般に寸法誤差も比較的大きくなる。このような状況ではトルクアーム同士を最適な位置でボルト締結することは困難である。これに対して本実施の形態に係る走行機構２では、ブラケットにトルクアームを挿入する構成としたので、寸法誤差が比較的大きい場合でもより容易に組み付け作業を行うことができる。

また、本実施の形態に係る走行機構２は、ギヤモータの回転反力をゴムシートなどの弾性体を有したブラケットで受ける構成を有する。したがって、弾性体を介してギヤモータの角度位置が決まるので、各部材に余計な力や無理な力が加わりにくくなる。

以上、実施の形態に係る走行機構の構成および動作について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図７は、第１変形例に係るブラケット２２２の断面斜視図である。図７は図４に対応する。ブラケット２２２は、実施の形態に係る蓋部材１３２と阻止部１３０とを一体化してフレーム２１８とは別部材とした構成に相当する。

図８は、第２変形例に係るブラケット３２２の断面斜視図である。図８は図４に対応する。ブラケット３２２は、阻止部３３０と、蓋部材３３２と、２つのゴムシート１２８ａ、１２８ｂと、複数のボルト３３４と、を含む。阻止部３３０は、実施の形態の下側制限部１３０ｂに対応する。蓋部材３３２は門型の部材であり、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４のそれぞれの先端の上向きの移動および軸方向の移動を制限する。蓋部材３３２は複数のボルト３３４によって阻止部３３０に固定されている。

図９は、第３変形例に係るブラケット４２２の断面斜視図である。図９は図４に対応する。ブラケット４２２は、阻止部４３０と、蓋部材４３２と、２つのゴムシート１２８ａ、１２８ｂと、複数のボルト４３４と、を含む。阻止部４３０は断面が略Ｌ字状の部材であり、フレーム４１８から立設される。阻止部４３０は、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４のそれぞれの先端の下向きの移動および軸方向の移動を制限する。蓋部材４３２は阻止部４３０の形状に対応する略Ｌ字状の部材であり、第１トルクアーム１０６および第２トルクアーム１１４のそれぞれの先端の上向きの移動および軸方向の移動を制限する。蓋部材４３２は複数のボルト４３４によって阻止部４３０に固定されている。

図１０は、第４変形例に係る回転防止部材のブラケット５２２の断面図である。図１０は図６に対応する。本変形例に係る回転防止部材では、第１トルクアーム５０６の先端５０６ｃおよび第２トルクアーム５１４の先端５１４ｃは、ブラケット５２２内で、軸方向Ｒで互いに重なるよう配置される。

ブラケット５２２は、阻止部５３０と、蓋部材５３２と、２つのゴムシート５２８ａ、５２８ｂと、複数のボルト５３４と、を含む。阻止部５３０は、第１トルクアーム５０６および第２トルクアーム５１４の両方の回転を阻止する。第１トルクアーム５０６の先端５０６ｃおよび第２トルクアーム５１４の先端５１４ｃの両方がブラケット５２２に挿入された場合、両方の先端５０６ｃ、５１４ｃは阻止部５３０によって上下に挟まれると共に軸方向Ｒで重なり合う。これは、例えば第１トルクアーム５０６の軸方向位置と第２トルクアーム５１４の軸方向位置とをずらすことによって実現される。

ブラケット５２２に挿入された状態の２つのトルクアーム５０６、５１４の先端と上下方向で対向する阻止部５３０の２つの面にはそれぞれ第１ゴムシート５２８ａ、第２ゴムシート５２８ｂが取り付けられている。
蓋部材５３２は、複数のボルト５３４によって阻止部５３０に固定されている。蓋部材５３２は、第１トルクアーム５０６および第２トルクアーム５１４の軸方向の移動を制限する。

本変形例によると、第１トルクアーム５０６と第２トルクアーム５１４との重複部分の長さ分、ブラケット５２２の半径方向の幅を低減することができる。また、その長さ分、第１ギヤモータと第２ギヤモータとの距離を縮めることができる。これらは、走行機構２のコンパクト化に寄与する。

なお、使用するブラケットの形状はアプリケーションに応じて、組み付け時の作業性が向上するよう適宜選択されればよい。

実施の形態では、減速機は直交減速機である場合について説明したが、これに限られず、例えば減速機は平行軸減速機であってもよい。

２ 走行機構、 １００ 第１ギヤモータ、 １０６ 第１トルクアーム、 １０８ 第２ギヤモータ、 １１４ 第２トルクアーム、 １２０ 回転防止部材、 １２２ ブラケット、 １３０ 阻止部、 １３２ 蓋部材。

Claims (4)

1. 並んで配置される２台のギヤモータを備える駆動装置であって、
   各ギヤモータの減速機の出力シャフトは相手機械の被駆動シャフトと連結され、そのギヤモータの前記被駆動シャフトの周りの回転は回転防止部材によって防止され、
   前記回転防止部材は、一方のギヤモータに固定される第１アーム部材と、他方のギヤモータに固定される第２アーム部材と、前記第１アーム部材および前記第２アーム部材の両方の回転を阻止可能な位置で外部部材に固定されるブラケットと、を含み、
   前記第１アーム部材および前記第２アーム部材の両方は前記ブラケットに遊嵌され、
   前記ブラケットは、
   前記第１アーム部材および前記第２アーム部材の両方の回転を阻止する阻止部と、
   前記阻止部の開口を塞ぐ蓋部材と、を有することを特徴とする駆動装置。
2. 並んで配置される２台のギヤモータを備える駆動装置であって、
   各ギヤモータの減速機の出力シャフトは相手機械の被駆動シャフトと連結され、そのギヤモータの前記被駆動シャフトの周りの回転は回転防止部材によって防止され、
   前記回転防止部材は、一方のギヤモータに固定される第１アーム部材と、他方のギヤモータに固定される第２アーム部材と、前記第１アーム部材および前記第２アーム部材の両方の回転を阻止可能な位置で外部部材に固定されるブラケットと、を含み、
   前記第１アーム部材および前記第２アーム部材の両方は前記ブラケットに遊嵌され、
   前記第１アーム部材および前記第２アーム部材は、前記ブラケット内で、前記第１アーム部材および前記第２アーム部材のうちの少なくともひとつが延在する方向と交差する方向で互いに重なるよう配置されることを特徴とする駆動装置。
3. 前記ブラケットは、前記第１アーム部材および前記第２アーム部材のうちの少なくともひとつと対向する側に設けられた弾性部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 各ギヤモータは、並んで配置される２つの車輪のうちの対応する車輪を駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。

Images