JP6037465B2

JP6037465B2 - 歯車装置及びこれを具えた電動昇降装置

Info

Publication number: JP6037465B2
Application number: JP2014113840A
Authority: JP
Inventors: 裕徳田
Original assignee: Tsubaki E&M Co
Current assignee: Tsubaki E&M Co
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2034-06-02
Also published as: JP2015227703A

Description

本発明は、ブレーキを有する歯車装置及びこれを具えた電動昇降装置に関する。

図５は、電動昇降装置１００を示す図である。電動昇降装置１００は、モータＭ、内部に直交軸歯車を内蔵した歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３、及び昇降装置Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を具えている。モータＭからのトルクは、歯車装置Ｇ１によって二方向に分けられ、歯車装置Ｇ２，Ｇ３に伝達される。歯車装置Ｇ２，Ｇ３に伝達されたトルクは、歯車装置Ｇ２，Ｇ３によって、さらに、それぞれ二方向に分けられ、各昇降装置Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４に伝達される。そして、昇降装置Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４に伝達されたトルクはその歯車機構等によって垂直方向の運動に変換され、かくして、電動昇降装置１００は、モータＭの駆動によって、昇降対象物（図示省略。）を昇降させることができる。

電動昇降装置１００のような昇降装置には、通常、昇降装置Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４が昇降対象物の重量に耐えられずに、その歯車機構等が逆転して、昇降対象物が落下してしまうのを防止するために、ブレーキが設けられている。このブレーキは、モータＭや歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に予め設けられているのが一般的である。ここで、電動昇降装置に使用される歯車装置に関するものではないが、直交軸歯車を内蔵した歯車装置であって、ブレーキが予め設けられているものの例として、特許文献１に示すものがある。

特開２００１−３３６６０５号公報

特許文献１には、１つの入力軸と、２つの出力軸を具え、入力軸から各出力軸に直交軸歯車を介してトルクが伝達される歯車装置が開示されている。出力軸の先には、それぞれ、車輪が取付けられており、車輪より内側には、ブレーキ機構である電磁ブレーキが備え付けられている。

特許文献１に開示されている技術を用いれば、図５に示す電動昇降装置１００の歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３にブレーキを設けることができる。具体的には、歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の出力側ブラケットＯ１，Ｏ２，Ｏ３の部分に、電磁ブレーキを内蔵することが考えられる。これにより、電動昇降装置１００において、モータＭだけでなく、歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３もブレーキを具えた、いわゆるダブルブレーキ仕様の安全な電動昇降装置を実現することができる。

しかし、既に特定の場所に設置されている電動昇降装置１００の場合、歯車装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の出力側ブラケットＯ１，Ｏ２，Ｏ３の部分に、電磁ブレーキを付け加えることは困難である。何故ならば、出力側ブラケットＯ１，Ｏ２，Ｏ３の部分に、電磁ブレーキを付け加えた場合、電磁ブレーキの分、寸法が拡大し、その結果、電磁ブレーキを追加した歯車装置と、他の歯車装置、モータ、又は昇降装置との相互の位置関係、すなわち、取合いの調整が必要になるからである。当然、入力側ブラケットＩ１，Ｉ２，Ｉ３の部分に電磁ブレーキを付け加えようとした場合も、同様に、取合いの調整が必要になる。

また、歯車装置に外付けの電磁ブレーキを設けることも考えられるが、既存の歯車装置に電磁ブレーキを設ける場合、電磁ブレーキ用の部品を新たに製造すると製造コストが掛かるという問題がある。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、連結対象物との取合いの調整が不要な、製造コストを抑えた、ブレーキを具える、或いは付加的にブレーキを具えることができる歯車装置、及びこれを具えた電動昇降装置を提供することをその目的とする。

本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに内蔵されている直交軸歯車を介してトルクが伝達され、該ハウジングから露出している複数の軸と、前記軸の少なくとも１つを軸支し、前記ハウジングに一端が取付けられているブラケットを具え、
前記軸が、ハウジングを貫通している出力軸を含み、
前記直交軸歯車と噛合う歯車を有するブレーキ軸を軸支し、前記ブラケットのいずれかと構成が共通で、前記ハウジングの面に一端が取付けられているブレーキブラケットと、前記ブレーキ軸を制動するブレーキ機構とで構成されるブレーキを具えることを特徴とする歯車装置、
又は、
モータ、昇降装置、及び前記モータと昇降装置との間でトルクを伝達する歯車装置を含む電動昇降装置において、
前記歯車装置が、ハウジングと、前記ハウジングに内蔵されている直交軸歯車を介してトルクが伝達され、該ハウジングから露出している複数の軸と、前記軸の少なくとも１つを軸支し、前記ハウジングに一端が取付けられているブラケットを具え、
前記軸が、ハウジングを貫通している出力軸を含み、
前記直交軸歯車と噛合う歯車を有するブレーキ軸を軸支し、前記ブラケットのいずれかと構成が共通で、前記ハウジングの面に一端が取付けられているブレーキブラケットと、前記ブレーキ軸を制動するブレーキ機構とで構成されるブレーキを具えることを特徴とする電動昇降装置によって前記課題を解決した。

本発明によれば、歯車装置に設けられているブレーキが、ブレーキ軸を軸支しているブレーキブラケットと、ブレーキ軸を制動するブレーキ機構とで構成され、ブレーキブラケットの一端がハウジングに取付けられ、且つ、ブレーキ軸に設けられている歯車が、ハウジングに内蔵されている、入力軸と出力軸の間でトルクを伝達する直交軸歯車と噛合うことにより構成されている。すなわち、入力軸又は出力軸とは別のブレーキ軸を設け、そのブレーキ軸を制動するので、入力軸又は出力軸の位置、入力軸側又は出力軸側の歯車装置の寸法に影響を与えることなく、ブレーキを設けることができる。これにより、モータ、昇降装置、及びモータと昇降装置との間でトルクを伝達する歯車装置を含む電動昇降装置において、当該歯車装置に本発明を適用すれば、その歯車装置と他の装置との取合いの調整をすることなく、歯車装置にブレーキを設けることができる。

また、ブレーキブラケットとブラケットの構成が共通で、ブラケットをブレーキブラケットとして転用しているから、ブレーキブラケット用の部品を別途作製する必要がない。そして、ブレーキ軸に設けられている歯車がハウジングに内蔵されている直交軸歯車と噛合う構成のため、ブレーキ軸に入力軸又は出力軸からトルクを伝達させるための別途の歯車機構等を要しない。よって、部品点数の削減を図ることができ、製造コストや在庫コストを極力抑えることができる。

また、ハウジングがブレーキブラケットの取付箇所を複数有する構成とすれば、ブレーキブラケットの取付位置の自由度が増し、また、事後的にハウジングに対するブレーキの位置を変更することができるので好適である。

本発明の実施形態の正面図。本発明の実施形態の右側面図。本発明の実施形態の横断面図。本発明の実施形態のブレーキの縦断面図。電動昇降装置の例を表す図。

本発明の実施例を図１〜５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。

まず、図１乃至３を参照して、本発明の実施形態に係る歯車装置１０のブレーキ以外の基本的な構成について説明する。歯車装置１０は、正面１２ａ、右側面１２ｂ、背面１２ｃ、左側面１２ｄ、上面１２ｅ、及び底面１２ｆの六面を有するハウジング１２を具え、ハウジング１２の底面１２ｆ側には、脚部１８が取付けられている。また、歯車装置１０は、軸１３，１４（便宜上、軸１３を入力軸、軸１４を出力軸とする。）を有し、入力軸１３は、図３に示されているように、入力側ブラケット１６内に嵌込まれている２つのベアリングＢによって軸支され、出力軸１４は、出力側ブラケット１７ａ，１７ｂに１つずつ嵌込まれているベアリングＢによって軸支されている。入力側ブラケット１６及び出力側ブラケット１７ａ，１７ｂは、図１，２に示されているように、複数のボルトによってその一端がハウジング１２に取付けられている。ここで、入力軸１３と出力軸１４は、図３に示すように、直交軸歯車１５、具体的には、入力軸１３に設けられている入力側傘歯車１５ａと出力軸１４に設けられている出力側傘歯車１５ｂが噛合うことにより、これらの間でトルクが伝達される。出力軸１４は、ハウジング１２の正面１２ａから背面１２ｃまで貫通しているので、入力軸１３から伝えられたトルクは、正面１２ａ側の第一出力部１４ａと背面１２ｃ側の第二出力部１４ｂに伝達される。なお、ハウジング１２内部には、直交軸歯車１５を潤滑する潤滑油が封入される。

次に、歯車装置１０のブレーキについて説明する。図４に示すように、ブレーキ２０は、ブレーキブラケット２６と、ブレーキブラケット２６の内部に嵌込まれている２つのベアリングＢによって軸支されているブレーキ軸２８と、ブレーキ軸２８の回転を制動するためのブレーキ機構である電磁ブレーキ２２とで構成されている。ブレーキ軸２８の、電磁ブレーキ２２が位置する方向と反対側の端部には、歯車２９が形成されている。また、ブレーキ２０には、必要に応じて、電磁ブレーキ２２を被覆するカバー２４が取付けられる。なお、ブレーキ機構として電磁ブレーキ２２以外のものを適用できること、及びブレーキ軸２８と歯車２９を別体のものにできることは言うまでもない。

図１，２に示すように、歯車装置１０では、ブレーキ２０は、ブレーキブラケット２６の一端がハウジング１２の上面１２ｅに複数のボルトＶによって締結されることにより取付けられている。図示は省略するが、この状態で、ブレーキ軸２８の歯車２９（図４参照。）は、出力側傘歯車１５ｂと噛合っている。よって、入力軸１３又は出力軸１４とブレーキ軸２８との間でトルクが伝達されるので、ブレーキ軸２８を制動することにより、入力軸１３及び出力軸１４を制動することができる。これにより、ブレーキ軸２８に入力軸１３又は出力軸１４からトルクを伝達させるための別途の歯車機構等を要しないので、部品点数の削減を図ることができる。

また、歯車装置１０では、ブレーキブラケット２６と入力側ブラケット１６の構成が共通である。これにより、入力側ブラケット１６をブレーキブラケット２６として転用できるので、部品点数を削減することができる。

このように、歯車装置１０では、入力軸１３又は出力軸１４とは別のブレーキ軸２８を設け、ブレーキ軸２８を電磁ブレーキ２２によって制動するので、入力軸１３又は出力軸１４の位置、入力軸１３側又は出力軸１４側の歯車装置１０の寸法に影響を与えることがない。また、上記に説明したとおり、歯車装置１０では、ブレーキ２０を設けるための部品点数を比較的削減することができるから、製造コストや在庫コストを極力抑えることができる。

本発明は、ブレーキ軸２８に設けられている歯車２９を、歯車装置１０に内蔵されている、入力軸１３と出力軸１４の間でトルクを伝達する直交軸歯車１５の出力側傘歯車１５ｂと噛合わせれば、結果として、入力軸１３及び出力軸１４を制動することができる。ブレーキ軸２８の歯車２９は、入力側傘歯車１５ａと出力側傘歯車１５ｂの噛合部を除いて、入力側傘歯車１５ａのいずれか又は出力側傘歯車１５ｂの周方向のいずれかの位置でこれらと噛合わせることができるので、ハウジング１２に対するブレーキ２０の取付位置を適宜決定することができる。なお、図１，２に示すように、入力軸１３又は出力軸１４に連結する対象物との関係でブレーキ２０が妨げにならないように、入力軸１３又は出力軸１４が露出している面以外の面にブレーキブラケット２６を取付けるのが好ましい。

また、ハウジング１２にブレーキブラケット２６の取付箇所、すなわち、ブレーキブラケット２６を取付けるためのボルト用孔を有する面を複数設けてもよい。歯車装置１０の場合、この取付箇所は、上面１２ｅ以外に、左側面１２ｄ及び底面１２ｆに設けることができる。要するに、ブレーキ軸２８に設けられる歯車２９を、入力軸１３と出力軸１４の間でトルクを伝達する直交軸歯車１５に噛合わせることができるのであれば、ハウジング１２の任意の位置にブレーキブラケット２６の取付箇所を設けることができる。これにより、ブレーキブラケット２６の取付位置の自由度が増し、また、事後的にハウジング１２に対するブレーキ２０の位置を変更することができる。

なお、図示しての説明は省略するが、上記で説明した歯車装置１０の他にも、例えば、出力側傘歯車１５ｂに噛合う別の傘歯車を設け、左側面１２ｄの方向へ軸を貫通させる等の構成としてもよい。要するに、軸を軸支するブラケットがハウジング１２に取付けられており、且つ、ブレーキ軸２８に設けられる歯車２９を噛合わせるための直交軸歯車１５を有する歯車装置であれば、様々な歯車装置に本発明を適用することができる。

本発明の構成を用いれば、当初、ブレーキが設けられていなかった歯車装置にも、付加的にブレーキを設けることが容易に行える。具体的には、ブレーキ軸２８に設けられる歯車２９を、複数の軸間でトルクを伝達させる直交軸歯車に噛合わせることができるハウジングの任意の位置にブレーキブラケット２６の取付箇所を事後的に設け、歯車２９を当該直交軸歯車に噛合わせた状態で、ブレーキブラケット２６をハウジングに取付ければよい。これにより、具体的な図示は省略するが、例えば、図５に示す電動昇降装置１００において、モータＭ、歯車装置Ｇ１乃至Ｇ３、及び昇降蔵置Ｊ１乃至Ｊ４の相互の取合いの調整を要することなく、歯車装置Ｇ１，Ｇ２，又はＧ３に簡便にブレーキを付加的に設けることができる。

以上説明したように、本発明によれば、連結対象物との取合いの調整が不要な、製造コストを抑えた、ブレーキを具える、或いは付加的にブレーキを具えることができる歯車装置、及びこれを具えた電動昇降装置を提供することができる。

１０，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３歯車装置
１２ハウジング
１３，１４軸（入力軸、出力軸）
１５直交軸歯車
１６，１７ａ，１７ｂブラケット（入力側、出力側）
２０ブレーキ
２２ブレーキ機構
２６ブレーキブラケット
２８ブレーキ軸
２９歯車
１００電動昇降装置
Ｍモータ
Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４昇降装置

Claims

ハウジングと、前記ハウジングに内蔵されている直交軸歯車を介してトルクが伝達され、該ハウジングから露出している複数の軸と、前記軸の少なくとも１つを軸支し、前記ハウジングに一端が取付けられているブラケットを具え、
前記軸が、ハウジングを貫通している出力軸を含み、
前記直交軸歯車と噛合う歯車を有するブレーキ軸を軸支し、前記ブラケットのいずれかと構成が共通で、前記ハウジングの面に一端が取付けられているブレーキブラケットと、前記ブレーキ軸を制動するブレーキ機構とで構成されるブレーキを具えることを特徴とする、
歯車装置。
前記ハウジングが前記ブレーキブラケットの取付箇所を複数有する、請求項１の歯車装置。
モータ、昇降装置、及び前記モータと昇降装置との間でトルクを伝達する歯車装置を含む電動昇降装置において、
前記歯車装置が、ハウジングと、前記ハウジングに内蔵されている直交軸歯車を介してトルクが伝達され、該ハウジングから露出している複数の軸と、前記軸の少なくとも１つを軸支し、前記ハウジングに一端が取付けられているブラケットを具え、
前記軸が、ハウジングを貫通している出力軸を含み、
前記直交軸歯車と噛合う歯車を有するブレーキ軸を軸支し、前記ブラケットのいずれかと構成が共通で、前記ハウジングの面に一端が取付けられているブレーキブラケットと、前記ブレーキ軸を制動するブレーキ機構とで構成されるブレーキを具えることを特徴とする、
電動昇降装置。
前記ハウジングが前記ブレーキブラケットの取付箇所を複数有する、請求項３の電動昇降装置。