JP7483590B2 - Drive Mechanism Series - Google Patents
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Description
本発明は、駆動機構シリーズに関する。 The present invention relates to a drive mechanism series.
モータは一般的に、減速して使われる場合が多い。モータと組み合わせることが可能な減速機として、平行軸歯車減速機が挙げられる。特に、インダクションモータのような一定速回転のモータに対応して、低減速比から高減速比までの複数の平行軸歯車減速機が用意されている。モータと平行軸歯車減速機との組み合わせ、交換が容易に行えるように、モータの出力軸にピニオン歯切りを施し、このピニオン歯切り部分と平行軸歯車減速機の入力歯車とが噛み合うようになっている。 Motors are generally used at reduced speeds. One type of reducer that can be combined with a motor is the parallel shaft gear reducer. In particular, a variety of parallel shaft gear reducers with low to high reduction ratios are available to accommodate motors that rotate at a constant speed, such as induction motors. To facilitate the combination and replacement of the motor and parallel shaft gear reducer, a pinion is cut on the output shaft of the motor, and this pinion cut portion meshes with the input gear of the parallel shaft gear reducer.
平行軸歯車減速機以外の、モータと組み合わせられる機構として、ウォーム減速機、ねじ歯車減速機、ハイポイド歯車減速機などの直交軸歯車減速機や、ラックピニオンなどの直動機構が挙げられる。特許文献１～３のように、各機構の入力側に平行軸歯車減速機を組み合せることで、平行軸歯車減速機と組み合わせ可能な、出力軸にピニオン歯切りが施されたモータと平行軸歯車減速機以外の機構とを、平行軸歯車減速機を介して組み合わせることができる。また、直交軸歯車減速機や直動機構の部分は同じ設計にしておき、平行軸歯車減速機の減速比を変えることにより、低減速比から高減速比の機構を構成することができる。 Mechanisms other than parallel shaft gear reducers that can be combined with motors include orthogonal shaft gear reducers such as worm reducers, screw gear reducers, and hypoid gear reducers, and linear motion mechanisms such as rack and pinion. As in Patent Documents 1 to 3, by combining a parallel shaft gear reducer with the input side of each mechanism, it is possible to combine a motor with a pinion gear cut on the output shaft that can be combined with a parallel shaft gear reducer with a mechanism other than a parallel shaft gear reducer via the parallel shaft gear reducer. In addition, by keeping the orthogonal shaft gear reducer and linear motion mechanism parts with the same design and changing the reduction ratio of the parallel shaft gear reducer, it is possible to configure a mechanism with a low reduction ratio to a high reduction ratio.
しかし、モータの出力軸のピニオン歯切りは、モータの種類などによって、ヘリカル歯切りや直歯歯切りなどの異なるピニオン歯切りとなっているものがある。また、低騒音化など、より性能を向上させるために、ピニオン歯切りの設計変更を行う場合がある。その際、それぞれのモータ出力軸のピニオン歯切りと組み合わせる平行軸歯車減速機の他に、直交軸歯車減速機や直動機構などについても、すべてのモータ出力軸のピニオン歯切りと組み合わせ可能なものを用意する必要がある。
また、減速比の種類を増やす場合、平行軸歯車減速機の部分の減速比を変えた、専用のウォーム減速機などの機構を減速比毎に準備しなくてはならない。
However, the pinion gears of the motor output shaft may be different, such as helical gears or straight gears, depending on the type of motor. Also, the design of the pinion gears may be changed to improve performance, such as to reduce noise. In such cases, in addition to the parallel shaft gear reducers that are combined with the pinion gears of each motor output shaft, it is necessary to prepare orthogonal shaft gear reducers and linear motion mechanisms that can be combined with the pinion gears of all motor output shafts.
Furthermore, when increasing the number of reduction ratios, a mechanism such as a dedicated worm reducer with a different reduction ratio in the parallel shaft gear reducer must be prepared for each reduction ratio.
特許文献４には、直交型モータ付きヘリカルウォーム減速機が記載されている。この直交型モータ付きヘリカルウォーム減速機は、ウォーム軸が突出したウォームギヤユニットと、出力軸が突出したモータ付き多段ヘリカルギヤユニットが、前記軸同士の一方を他方に挿入することにより連結されるとともに、互いのケースがインロー結合されることを特徴とする。 Patent document 4 describes a helical worm reducer with an orthogonal motor. This helical worm reducer with an orthogonal motor is characterized in that a worm gear unit with a protruding worm shaft and a multi-stage helical gear unit with a motor with a protruding output shaft are connected by inserting one of the shafts into the other, and the cases of each are spigot-jointed.
特許文献４に記載の直交型モータ付きヘリカルウォーム減速機にあっては、ウォーム軸が突出したウォームギヤユニットと、出力軸が突出したモータ付き多段ヘリカルギヤユニットが、前記軸同士の一方を他方に挿入することにより連結されるとともに、互いのケースがインロー結合される。 In the orthogonal type helical worm reducer with motor described in Patent Document 4, a worm gear unit with a protruding worm shaft and a multi-stage helical gear unit with a motor with a protruding output shaft are connected by inserting one of the shafts into the other, and the cases of each are spigot-jointed.
一般に、モータ付き平行軸歯車減速機においては、モータの出力軸（平行軸歯車減速機の入力部）と、平行軸歯車減速機の出力軸とが、オフセットした状態（同軸ではない状態）にある。モータと平行軸歯車減速機とで取付角寸法を同一とした場合、平行軸歯車減速機の出力軸は、取付角の中心とはならない。また、平行軸歯車減速機には、出力軸を支えるベアリングやオイルシールを固定するボス部が設けてある場合がある。このため、モータと組み合わせることのできる安価な平行軸歯車減速機は、インローを設けていないものが一般的である。 In general, in a parallel shaft gear reducer with a motor, the output shaft of the motor (the input part of the parallel shaft gear reducer) and the output shaft of the parallel shaft gear reducer are offset (not coaxial). If the mounting angle dimensions of the motor and the parallel shaft gear reducer are the same, the output shaft of the parallel shaft gear reducer is not the center of the mounting angle. In addition, parallel shaft gear reducers may be provided with a boss part to which a bearing or oil seal that supports the output shaft is fixed. For this reason, inexpensive parallel shaft gear reducers that can be combined with motors generally do not have a spigot.
したがって、従来のモータ付き多段ヘリカルギヤユニットとして、上述した一般的な平行軸歯車減速機とモータとの組み合わせをそのまま使用することは困難であり、モータの取付角寸法よりも大きな取付部を備えた専用の設計のものが必要となる。 Therefore, it is difficult to use the above-mentioned combination of a general parallel shaft gear reducer and motor as a conventional multi-stage helical gear unit with a motor as is, and a specially designed one with a mounting section larger than the mounting angle dimensions of the motor is required.
本発明は、このような従来技術に鑑み、直交軸駆動機構ユニット、直動駆動機構ユニットなどの駆動機構ユニットに対して、モータと平行軸歯車減速機とを組み合わせる際の自由度の高い駆動機構シリーズを提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned conventional technology, the present invention aims to provide a drive mechanism series that allows high flexibility when combining a motor and a parallel shaft gear reducer with drive mechanism units such as an orthogonal axis drive mechanism unit and a linear motion drive mechanism unit.
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る駆動機構シリーズは、第１穴部が形成されたモータハウジングと、前記第１穴部を通じて前記モータハウジングの内部から外部へと突出したモータ出力軸とを備えるモータと、第２穴部と第３穴部とが形成された減速機ハウジングと減速機出力軸とを有し、前記第２穴部を通じて前記モータ出力軸が前記減速機ハウジングの内部に挿入され、前記第３穴部を通じて前記減速機ハウジングの内部から外部へと前記減速機出力軸が突出している、平行軸歯車減速機と、第４穴部が形成された駆動機構ユニットハウジングと、前記駆動機構ユニットハウジングの内部に配置された中空状入力軸とを備え、前記第４穴部を通じて前記減速機出力軸が前記中空状入力軸に挿入され、前記減速機出力軸と前記中空状入力軸とが連結される、駆動機構ユニットとを備え、前記平行軸歯車減速機と前記駆動機構ユニットとは、互いの取付面にインローが設けられておらず、前記減速機出力軸と前記中空状入力軸との連結により軸基準で組み合わせられ、前記駆動機構ユニットにつき、前記モータが複数の種類のモータからなるグループから選択され、前記平行軸歯車減速機が、選択された前記モータのモータ出力軸に設けられたピニオンと噛み合う入力歯車を備え、かつ減速比の異なる複数の平行軸歯車減速機からなるグループから選択される。 In order to achieve the above object, a drive mechanism series according to one embodiment of the present invention includes a parallel shaft gear reducer having a motor housing having a first hole portion and a motor output shaft protruding from the inside of the motor housing to the outside through the first hole portion, a reducer housing having a second hole portion and a third hole portion and a reducer output shaft, the motor output shaft being inserted into the reducer housing through the second hole portion and the reducer output shaft protruding from the inside of the reducer housing to the outside through the third hole portion, a drive mechanism unit housing having a fourth hole portion formed therein, and a hollow input shaft arranged inside the drive mechanism unit housing. and a drive mechanism unit in which the reducer output shaft is inserted into the hollow input shaft through the fourth hole portion to connect the reducer output shaft and the hollow input shaft, wherein the parallel shaft gear reducer and the drive mechanism unit do not have a spigot on each other's mounting surfaces and are combined on an axial basis by connecting the reducer output shaft and the hollow input shaft, and for the drive mechanism unit, the motor is selected from a group consisting of a plurality of types of motors, and the parallel shaft gear reducer has an input gear that meshes with a pinion provided on the motor output shaft of the selected motor and is selected from a group consisting of a plurality of parallel shaft gear reducers having different reduction ratios.
本発明によれば、直交軸駆動機構ユニット、直動駆動機構ユニットなどの駆動機構ユニットに対して、モータと平行軸歯車減速機とを組み合わせる際の自由度の高い駆動機構シリーズが提供される。 The present invention provides a series of drive mechanisms that provide high flexibility when combining motors and parallel shaft gear reducers with drive mechanism units such as orthogonal axis drive mechanism units and linear motion drive mechanism units.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment described below.
［直交軸駆動機構］
図１に示すように、直交軸駆動機構１は、直交軸駆動機構ユニット１０とモータ付き平行軸歯車減速機２０とが組み合わされたものである。
[Orthogonal axis drive mechanism]
As shown in FIG. 1, the orthogonal axis driving mechanism 1 is a combination of an orthogonal axis driving mechanism unit 10 and a parallel axis gear reducer 20 with a motor.
図２に示すように、モータ付き平行軸歯車減速機２０は、モータ２１と平行軸歯車減速機２２とが組み合わされたものである。モータ２１は、穴部２１ｄが形成されたモータハウジング２１ｃと、穴部２１ｄを通じてモータハウジング２１ｃの内部から外部へと突出したモータ出力軸２１ａとを備えている。モータ出力軸２１ａの先端部には、ピニオン歯切り部２１ｂが形成されている。 As shown in FIG. 2, the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 is a combination of a motor 21 and a parallel shaft gear reducer 22. The motor 21 has a motor housing 21c with a hole 21d formed therein, and a motor output shaft 21a that protrudes from the inside of the motor housing 21c to the outside through the hole 21d. A pinion tooth cutting portion 21b is formed at the tip of the motor output shaft 21a.
平行軸歯車減速機２２は、減速機ハウジング２２ｃを備えている。減速機ハウジング２２ｃには穴部２２ｄが形成されており、この穴部２２ｄを通じてモータ出力軸２１ａが減速機ハウジング２２ｃの内部に挿入されている。平行軸歯車減速機２２はさらに、減速機ハウジング２２ｃの内部に挿入されているモータ出力軸２１ａのピニオン歯切り部２１ｂと噛み合う入力歯車２５と、丸シャフトの減速機出力軸２３と、入力歯車２５と出力軸２３とを接続する数段の歯車（不図示）とを備えている。さらに、減速機ハウジング２２ｃの、直交軸駆動機構ユニット１０への取付面２２ｃ１には、減速機出力軸２３を支えるベアリングやオイルシールを固定するボス部２４が設けられている。ボス部２４には穴部２２ｅが形成され、この穴部２２ｅを通じて減速機ハウジング２２ｃの内部から外部へと減速機出力軸２３が突出している。 The parallel shaft gear reducer 22 includes a reducer housing 22c. A hole 22d is formed in the reducer housing 22c, and the motor output shaft 21a is inserted into the reducer housing 22c through the hole 22d. The parallel shaft gear reducer 22 further includes an input gear 25 that meshes with the pinion gear cutting portion 21b of the motor output shaft 21a inserted into the reducer housing 22c, a round shaft reducer output shaft 23, and several stages of gears (not shown) that connect the input gear 25 and the output shaft 23. Furthermore, a boss portion 24 that fixes a bearing and an oil seal that support the reducer output shaft 23 is provided on the mounting surface 22c1 of the reducer housing 22c to the orthogonal shaft drive mechanism unit 10. A hole 22e is formed in the boss portion 24, and the reducer output shaft 23 protrudes from the inside to the outside of the reducer housing 22c through the hole 22e.
図１に戻ると、平行軸歯車減速機２２の減速機出力軸２３にはキー溝が形成されており、キー２３ａが挿入されている。直交軸駆動機構ユニット１０は、穴部１１ｂが形成されたハウジング１１を備えている。キー２３ａ付きの減速機出力軸２３は、穴部１１ｂを通じてハウジング１１の内部に挿入され、直交軸駆動機構ユニット１０の中空状入力軸１２の、キー溝１３ａが設けられた中空部１３と嵌合する。これにより、直交軸駆動機構ユニット１０とモータ付き平行軸歯車減速機２０とが、軸基準で組み合わせられる。直交軸駆動機構ユニット１０のハウジング１１に設けられたフランジ１１ａと、平行軸歯車減速機２２とは、ボルト及びナットにより締結される。直交軸駆動機構ユニット１０の入力軸１２には、ウォームギヤのようなピニオン（あるいは歯切り加工部）１４が設けられている。 Returning to FIG. 1, the reducer output shaft 23 of the parallel shaft gear reducer 22 has a key groove formed therein, and a key 23a is inserted therein. The orthogonal shaft drive mechanism unit 10 has a housing 11 with a hole 11b formed therein. The reducer output shaft 23 with the key 23a is inserted into the inside of the housing 11 through the hole 11b, and engages with the hollow portion 13 with the key groove 13a of the hollow input shaft 12 of the orthogonal shaft drive mechanism unit 10. This allows the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 and the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 to be combined with each other on the axis basis. The flange 11a provided on the housing 11 of the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 and the parallel shaft gear reducer 22 are fastened with bolts and nuts. The input shaft 12 of the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 is provided with a pinion (or a gear cutting portion) 14 such as a worm gear.
上述したように、直交軸駆動機構ユニット１０とモータ付き平行軸歯車減速機２０とは、キー２３ａ及びキー溝１３ａにより、軸基準で組み合わせられる。直交軸駆動機構ユニット１０及びモータ付き平行軸歯車減速機２０の互いの取付面にインローは設けられていない。 As described above, the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 and the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 are assembled on the axis basis by the key 23a and the key groove 13a. No spigots are provided on the mounting surfaces of the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 and the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20.
直交軸駆動機構ユニット１０はさらに、ウォームホイールのような、ピニオン１４と噛み合うギヤ１６が設けられ、中空部を有する出力軸１５を備えている。平行軸歯車減速機２２の出力軸２３と、直交軸駆動機構ユニット１０の入力軸１２とは同軸であり、斯かる出力軸２３及び入力軸１２に直交する軸と平行になるように、直交軸駆動機構ユニット１０の出力軸１５が配置されている。 The orthogonal axis drive mechanism unit 10 further includes an output shaft 15 having a hollow portion and a gear 16, such as a worm wheel, that meshes with the pinion 14. The output shaft 23 of the parallel shaft gear reducer 22 and the input shaft 12 of the orthogonal axis drive mechanism unit 10 are coaxial, and the output shaft 15 of the orthogonal axis drive mechanism unit 10 is arranged so as to be parallel to an axis perpendicular to the output shaft 23 and the input shaft 12.
モータ２１に対し、図示しない駆動装置等から電力が供給されることで、モータ２１の出力軸２１ａが回転する。これに応じて、モータ２１と組み合されている平行軸歯車減速機２２の入力歯車２５が回転し、さらに上記数段の歯車により減速された回転速度で出力軸２３が回転する。 When power is supplied to the motor 21 from a drive device (not shown) or the like, the output shaft 21a of the motor 21 rotates. In response to this, the input gear 25 of the parallel shaft gear reducer 22 combined with the motor 21 rotates, and the output shaft 23 rotates at a rotational speed further reduced by the above several stages of gears.
平行軸歯車減速機２２の出力軸２３が回転すると、出力軸２３に嵌合している直交軸駆動機構ユニット１０の入力軸１２が回転する。入力軸１２と一体にピニオン１４が回転し、ピニオン１４と噛み合っているギヤ１６も回転する。ギヤ１６と一体に出力軸１５も回転する。 When the output shaft 23 of the parallel shaft gear reducer 22 rotates, the input shaft 12 of the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 that is fitted to the output shaft 23 rotates. The pinion 14 rotates integrally with the input shaft 12, and the gear 16 that meshes with the pinion 14 also rotates. The output shaft 15 also rotates integrally with the gear 16.
なお、図１において、直交軸駆動機構ユニット１０の出力軸１５は中空部を有しているが、中実軸であっても良い。また、ギヤ１６としては、ウォームホイールの他、ねじギヤ、ハイポイドギヤ、ベベルギヤ、フェースギヤなどであっても良い。 In FIG. 1, the output shaft 15 of the orthogonal axis drive mechanism unit 10 has a hollow portion, but it may be a solid shaft. In addition, the gear 16 may be a worm wheel, a screw gear, a hypoid gear, a bevel gear, a face gear, or the like.
続いて図４を参照しながら説明する。直交軸駆動機構ユニット１０と、後述する直動駆動機構ユニット３０とを含む駆動機構ユニットのグループを、符号Ｇ２として示す。グループＧ２内の直交軸駆動機構ユニット１０に対して、モータ付き平行軸歯車減速機２０、２０－１及び２０－２のいずれかが組み付けられる。この組付けは、上述したように、インローによらず、平行軸歯車減速機のキーが挿入された減速機出力軸と、直交軸駆動機構ユニット１０のキー溝１３ａが設けられた中空部１３との嵌合によりなされる。モータ付き平行軸歯車減速機２０、２０－１、及び２０－２を含むモータ付き平行軸歯車減速機のグループを、符号Ｇ１として示す。 Next, a description will be given with reference to FIG. 4. A group of drive mechanism units including the orthogonal axis drive mechanism unit 10 and the linear drive mechanism unit 30 described later is designated by the symbol G2. Any of the motorized parallel shaft gear reducers 20, 20-1, and 20-2 is assembled to the orthogonal axis drive mechanism unit 10 in group G2. As described above, this assembly is performed not by a spigot joint, but by fitting the reducer output shaft into which the key of the parallel shaft gear reducer is inserted, to the hollow portion 13 in which the key groove 13a of the orthogonal axis drive mechanism unit 10 is provided. A group of motorized parallel shaft gear reducers including the motorized parallel shaft gear reducers 20, 20-1, and 20-2 is designated by the symbol G1.
モータ付き平行軸歯車減速機２０は、ＡＣ電源で駆動されるインダクションモータであるモータ２１と、インダクションモータ用の平行軸歯車減速機２２とを組み合わせたものである。インダクションモータ用の平行軸歯車減速機２２は、比較的安価である。
モータ付き平行軸歯車減速機２０－１は、ブラシレスモータ２１－１と、ブラシレスモータ用の平行軸歯車減速機２２－１とを組み合わせたものである。ブラシレスモータ用の平行軸歯車減速機２２－１は、低速から高速までスムーズに回転可能である。
モータ付き平行軸歯車減速機２０－２は、ステッピングモータ２１－２と、ステッピングモータ用の平行軸歯車減速機２２－２とを組み合わせたものである。ステッピングモータ用の平行軸歯車減速機２２－２は、バックラッシが少なく、正確な位置決めが可能である。
The parallel shaft gear reducer with motor 20 is a combination of a motor 21, which is an induction motor driven by an AC power source, and a parallel shaft gear reducer for an induction motor 22. The parallel shaft gear reducer for an induction motor 22 is relatively inexpensive.
The parallel shaft gear reducer with motor 20-1 is a combination of a brushless motor 21-1 and a parallel shaft gear reducer for a brushless motor 22-1. The parallel shaft gear reducer for a brushless motor 22-1 is capable of smooth rotation from low speed to high speed.
The motor-equipped parallel shaft gear reducer 20-2 is a combination of a stepping motor 21-2 and a parallel shaft gear reducer 22-2 for the stepping motor. The parallel shaft gear reducer 22-2 for the stepping motor has little backlash and allows for accurate positioning.
インダクションモータ２１、ブラシレスモータ２１－１及びステッピングモータ２１－２のそれぞれの特性を生かすために、モータ出力軸に設けられるピニオンの歯切りは、これらの３つのモータによって異なる。インダクションモータ２１の出力軸のピニオンと噛み合うように、インダクションモータ用平行軸歯車減速機２２の入力歯車が形成されている。同様に、ブラシレスモータ２１－１の出力軸のピニオンと噛み合うように、ブラシレスモータ用平行軸歯車減速機２２－１の入力歯車が形成され、ステッピングモータ２１－２の出力軸のピニオンと噛み合うように、ステッピングモータ用平行軸歯車減速機２２－２の入力歯車が形成されている。 To make the most of the characteristics of each of the induction motor 21, brushless motor 21-1, and stepping motor 21-2, the teeth of the pinions provided on the motor output shafts differ for these three motors. An input gear of the parallel shaft gear reducer 22 for induction motors is formed to mesh with the pinion of the output shaft of the induction motor 21. Similarly, an input gear of the parallel shaft gear reducer 22-1 for brushless motors is formed to mesh with the pinion of the output shaft of the brushless motor 21-1, and an input gear of the parallel shaft gear reducer 22-2 for stepping motors is formed to mesh with the pinion of the output shaft of the stepping motor 21-2.
インダクションモータ付き平行軸歯車減速機２０において、インダクションモータ用平行軸歯車減速機２２を、入力歯車の形状及び出力軸の形状が共通であって減速比の異なる別のインダクションモータ用平行軸歯車減速機（不図示）に置き換えることが可能である。
また、ブラシレスモータ付き平行軸歯車減速機２０－１において、ブラシレスモータ用平行軸歯車減速機２２－１を、入力歯車の形状及び出力軸の形状が共通であって減速比の異なる別のブラシレスモータ用平行軸歯車減速機（不図示）に置き換えることが可能である。
さらに、ステッピングモータ付き平行軸歯車減速機２０－２において、ステッピングモータ用平行軸歯車減速機２２－２を、入力歯車の形状及び出力軸の形状が共通であって減速比の異なる別のステッピングモータ用平行軸歯車減速機（不図示）に置き換えることが可能である。
In the parallel shaft gear reducer with induction motor 20, the parallel shaft gear reducer for induction motor 22 can be replaced with another parallel shaft gear reducer for induction motor (not shown) that has the same shape of the input gear and the same shape of the output shaft but a different reduction ratio.
In addition, in the parallel shaft gear reducer with brushless motor 20-1, the parallel shaft gear reducer for brushless motor 22-1 can be replaced with another parallel shaft gear reducer for brushless motor (not shown) that has the same shape of the input gear and the same shape of the output shaft but a different reduction ratio.
Furthermore, in the parallel shaft gear reducer with stepping motor 20-2, the parallel shaft gear reducer for stepping motor 22-2 can be replaced with another parallel shaft gear reducer for stepping motor (not shown) that has the same shape of the input gear and the same shape of the output shaft but a different reduction ratio.
このように、用途に応じ、直交軸駆動機構ユニット１０に対して組み合わせられるモータ付き平行軸歯車減速機を、モータ付き平行軸歯車減速機２０、２０－１及び２０－２から選択することができる。さらに、選択されたモータ付き平行軸歯車減速機においては、所望の減速比を有する平行軸歯車減速機を選択することができる。直交軸駆動機構ユニット１０についての減速比のバリエーションは、一つのみで十分である。平行軸歯車減速機の減速比が多様にあるという特徴を利用することができる。
さらに、キーが挿入された減速機出力軸及びキー溝が設けられた中空部により、直交軸駆動機構ユニット１０とモータ付き平行軸歯車減速機との締結を容易に行うことができる。また、減速機と駆動機構ユニットとが一体化されモータの種類によって組み合わせることができる減速機の選択の幅が限定されるという従来の制約から解放される。
In this way, the motor-equipped parallel shaft gear reducer to be combined with the orthogonal shaft drive mechanism unit 10 can be selected from the motor-equipped parallel shaft gear reducers 20, 20-1, and 20-2 depending on the application. Furthermore, in the selected motor-equipped parallel shaft gear reducer, a parallel shaft gear reducer having a desired reduction ratio can be selected. Only one reduction ratio variation is sufficient for the orthogonal shaft drive mechanism unit 10. The characteristic that the parallel shaft gear reducer has a variety of reduction ratios can be utilized.
Furthermore, the orthogonal axis drive mechanism unit 10 and the parallel axis gear reducer with motor can be easily fastened together by the output shaft of the reducer with the key inserted therein and the hollow portion provided with the key groove. Also, the reducer and the drive mechanism unit are integrated, which is free from the conventional restriction that the range of choices for reducers that can be combined with the motor is limited depending on the type of motor.
［直動駆動機構シリーズ］
図３に示すように、直動駆動機構２は、直動駆動機構ユニット３０とモータ付き平行軸歯車減速機２０とが組み合わされたものである。モータ付き平行軸歯車減速機２０は、図１及び図２に示したものと同様であり、詳細な説明は省略する。
[Linear drive mechanism series]
As shown in Fig. 3, the linear drive mechanism 2 is a combination of a linear drive mechanism unit 30 and a motor-equipped parallel shaft gear reducer 20. The motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 is similar to that shown in Fig. 1 and Fig. 2, and detailed description thereof will be omitted.
平行軸歯車減速機２２の、キー２３ａ付きの出力軸２３は、直動駆動機構ユニット３０の入力軸３２の、キー溝３３ａが設けられた中空部３３と、直動駆動機構ユニット３０のハウジング３１に設けられた穴部３１ｂを通じて嵌合する。これにより、直動駆動機構ユニット３０とモータ付き平行軸歯車減速機２０とが、軸基準で組み合わせられる。ハウジング３１に設けられたフランジ３１ａと、平行軸歯車減速機２２とは、ボルト及びナットにより締結される。直動駆動機構ユニット３０の入力軸３２には、ピニオン（不図示）が設けられている。 The output shaft 23 with key 23a of the parallel shaft gear reducer 22 fits into a hollow portion 33 with a key groove 33a of the input shaft 32 of the linear drive mechanism unit 30 through a hole portion 31b provided in the housing 31 of the linear drive mechanism unit 30. This allows the linear drive mechanism unit 30 and the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 to be combined on an axial basis. The flange 31a provided on the housing 31 and the parallel shaft gear reducer 22 are fastened with bolts and nuts. A pinion (not shown) is provided on the input shaft 32 of the linear drive mechanism unit 30.
直動駆動機構ユニット３０はさらに、入力軸３２のピニオン（不図示）と噛み合うラックの歯３５ａが設けられたラック３５を備えている。平行軸歯車減速機２２の出力軸２３と、直動駆動機構ユニット３０の入力軸３２とは同軸であり、斯かる出力軸２３及び入力軸３２に直交するように、直動駆動機構ユニット３０のラック３５が配置されている。 The linear drive mechanism unit 30 further includes a rack 35 having rack teeth 35a that mesh with a pinion (not shown) of the input shaft 32. The output shaft 23 of the parallel shaft gear reducer 22 and the input shaft 32 of the linear drive mechanism unit 30 are coaxial, and the rack 35 of the linear drive mechanism unit 30 is arranged so as to be perpendicular to the output shaft 23 and the input shaft 32.
モータ付き平行軸歯車減速機２０の出力軸２３が回転すると、直動駆動機構ユニット３０の入力軸３２と入力軸３２のピニオンとが回転する。上述のとおり、このピニオンは、ラック３５のラックの歯３５ａと噛み合っていることから、入力軸３２のピニオンの回転に応じてラック３５が直動（すなわち軸方向に沿って直線運動）する。 When the output shaft 23 of the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 rotates, the input shaft 32 of the linear drive mechanism unit 30 and the pinion of the input shaft 32 rotate. As described above, this pinion is engaged with the rack teeth 35a of the rack 35, so that the rack 35 moves linearly (i.e. moves in a straight line along the axial direction) in response to the rotation of the pinion of the input shaft 32.
図４に示すように、用途に応じ、直動駆動機構ユニット３０に対して組み合わせられるモータ付き平行軸歯車減速機を、モータ付き平行軸歯車減速機２０、２０－１及び２０－２から選択することができる。 As shown in FIG. 4, depending on the application, the motor-equipped parallel shaft gear reducer to be combined with the linear drive mechanism unit 30 can be selected from motor-equipped parallel shaft gear reducers 20, 20-1, and 20-2.
図４の駆動機構のシリーズＳにおいて、グループＧ２内の各駆動機構ユニットにつき、複数の種類のモータ２１、２１－１及び２１－２を含むモータのグループからモータが選択される。そして、選択されたモータのモータ出力軸に設けられたピニオンと噛み合う入力歯車を備え、かつ減速比の異なる複数の平行軸歯車減速機からなるグループから、平行軸歯車減速機が選択される。 In the series S of the drive mechanism in FIG. 4, for each drive mechanism unit in group G2, a motor is selected from a group of motors including multiple types of motors 21, 21-1, and 21-2. Then, a parallel shaft gear reducer is selected from a group of multiple parallel shaft gear reducers with different reduction ratios, each of which has an input gear that meshes with a pinion provided on the motor output shaft of the selected motor.
これまで説明してきたように、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）各駆動機構ユニットにつき、用途に応じてモータを選択し、選択されたモータと組み合わせ可能であって減速比の異なる平行軸歯車減速機のグループから平行軸歯車減速機を選択することができる。駆動機構ユニットについては、直交軸駆動機構ユニット、直動駆動機構ユニット、回転テーブル機構ユニットなどの各種の駆動機構ユニットにつき、所定の減速比のものを一つ用意するだけで、多くの減速比に対応することができる。
（２）平行軸歯車減速機の取付角寸法と出力軸の寸法を統一することで、モータと平行軸歯車減速機の様々な組み合わせに対して、同一の駆動機構ユニットを組み合わせることができる。
（３）モータのピニオンや平行軸歯車減速機の設計変更をした場合でも、平行軸歯車減速機の取付角寸法と出力軸の寸法を統一しておくことで、駆動機構ユニットについては設計変更せずにそのまま、モータ付き平行軸歯車減速機と組み合わせることができる。
（４）駆動機構ユニットのギヤは、ウォームホイールに限られず、ねじギヤ、ハイポイドギヤ、ベベルギヤ、フェースギヤなど、各種のギヤを用いることができる。
（５）ボス部２４が設けられている関係でインローを設けることが困難なモータ付き平行軸歯車減速機であっても、キー及びキー溝により軸基準で駆動機構ユニットと組み付けることができる。
As described above, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) For each drive mechanism unit, a motor can be selected according to the application, and a parallel shaft gear reducer can be selected from a group of parallel shaft gear reducers that can be combined with the selected motor and have different reduction ratios. For the drive mechanism units, such as the orthogonal shaft drive mechanism unit, linear motion drive mechanism unit, and rotary table mechanism unit, a single unit with a predetermined reduction ratio can be used to accommodate many reduction ratios.
(2) By standardizing the mounting angle dimensions and the dimensions of the output shaft of the parallel shaft gear reducer, the same drive mechanism unit can be combined with various combinations of motors and parallel shaft gear reducers.
(3) Even if a design change is made to the motor pinion or parallel shaft gear reducer, by keeping the mounting angle dimensions of the parallel shaft gear reducer and the dimensions of the output shaft consistent, the drive mechanism unit can be combined with the motor-equipped parallel shaft gear reducer without any design change.
(4) The gear of the drive mechanism unit is not limited to a worm wheel, and various types of gears such as a screw gear, a hypoid gear, a bevel gear, and a face gear can be used.
(5) Even in the case of a parallel shaft gear reducer with a motor, in which it is difficult to provide a spigot due to the presence of the boss portion 24, it is possible to assemble the parallel shaft gear reducer with a motor to the drive mechanism unit based on the shaft using a key and a key groove.
［その他］
これまで、モータ付き平行軸歯車減速機と組み合わせられる駆動機構ユニットの例として、直交軸駆動機構ユニット及び直動駆動機構ユニットについて説明したが、これらに限られない。回転テーブル機構ユニットなどの駆動機構ユニットを、モータ付き平行軸歯車減速機と組み合わせてもよい。
[others]
So far, the orthogonal axis drive mechanism unit and the linear drive mechanism unit have been described as examples of drive mechanism units that can be combined with the parallel shaft gear reducer with a motor, but the present invention is not limited to these. A drive mechanism unit such as a rotary table mechanism unit may also be combined with the parallel shaft gear reducer with a motor.
なお、直交軸駆動機構ユニット１０や直動駆動機構ユニット３０に、ちょう度が大きく軟らかいグリースを採用した場合、グリース漏れが生じることがある。このグリース漏れを防ぐために、図５に示すように、モータ付き平行軸歯車減速機２０と直交軸駆動機構ユニット１０との取付部に、Ｏリング４０あるいはシートパッキンを設けることができる。同様に、図６に示すように、モータ付き平行軸歯車減速機２０と直動駆動機構ユニット３０との取付部に、Ｏリング４０あるいはシートパッキンを設けることができる。 When a grease with high viscosity and softness is used in the orthogonal axis drive mechanism unit 10 or the linear drive mechanism unit 30, grease leakage may occur. To prevent this grease leakage, as shown in FIG. 5, an O-ring 40 or sheet packing can be provided at the attachment portion between the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 and the orthogonal axis drive mechanism unit 10. Similarly, as shown in FIG. 6, an O-ring 40 or sheet packing can be provided at the attachment portion between the motor-equipped parallel shaft gear reducer 20 and the linear drive mechanism unit 30.
これまでに説明した実施形態に関し、以下の付記を開示する。
［付記１］
第１穴部が形成されたモータハウジングと、前記第１穴部を通じて前記モータハウジングの内部から外部へと突出したモータ出力軸とを備えるモータと、
第２穴部と第３穴部とが形成された減速機ハウジングと減速機出力軸とを有し、前記第２穴部を通じて前記モータ出力軸が前記減速機ハウジングの内部に挿入され、前記第３穴部を通じて前記減速機ハウジングの内部から外部へと前記減速機出力軸が突出している、平行軸歯車減速機と、
第４穴部が形成された駆動機構ユニットハウジングと、前記駆動機構ユニットハウジングの内部に配置された中空状入力軸とを備え、前記第４穴部を通じて前記減速機出力軸が前記中空状入力軸に挿入され、前記減速機出力軸と前記中空状入力軸とがキー及びキー溝により連結される、駆動機構ユニットと
を備え、
前記駆動機構ユニットにつき、前記モータが複数の種類のモータからなるグループから選択され、前記平行軸歯車減速機が、選択された前記モータのモータ出力軸に設けられたピニオンと噛み合う入力歯車を備え、かつ減速比の異なる複数の平行軸歯車減速機からなるグループから選択される、駆動機構シリーズ。
［付記２］
前記モータと前記平行軸歯車減速機とは、取付角寸法が互いに同程度であり、
前記モータと前記平行軸歯車減速機との動力接続は、前記モータ出力軸に設けられたピニオンと前記減速機ハウジングの内部に設けられた歯車との噛合いによるものであり、
前記モータ出力軸と前記減速機出力軸とがオフセットしている、
付記１に記載の駆動機構シリーズ。
［付記３］
前記駆動機構ユニットが直交軸駆動機構ユニットである、付記１又は２に記載の駆動機構シリーズ。
［付記４］
前記駆動機構ユニットが直動駆動機構ユニットである、付記１又は２に記載の駆動機構シリーズ。
Regarding the embodiments described above, the following supplementary notes are disclosed.
[Appendix 1]
a motor including a motor housing having a first hole portion and a motor output shaft protruding from an inside of the motor housing to an outside through the first hole portion;
a parallel shaft gear reducer including a reducer housing having a second hole portion and a third hole portion formed therein and a reducer output shaft, the motor output shaft being inserted into the reducer housing through the second hole portion, and the reducer output shaft protruding from the inside of the reducer housing to the outside through the third hole portion;
a drive mechanism unit including a drive mechanism unit housing having a fourth hole portion formed therein, and a hollow input shaft disposed inside the drive mechanism unit housing, the reducer output shaft being inserted into the hollow input shaft through the fourth hole portion, and the reducer output shaft and the hollow input shaft being connected to each other by a key and a key groove;
A drive mechanism series, wherein for each of the drive mechanism units, the motor is selected from a group consisting of a plurality of types of motors, and the parallel shaft gear reducer has an input gear that meshes with a pinion provided on a motor output shaft of the selected motor, and is selected from a group consisting of a plurality of parallel shaft gear reducers having different reduction ratios.
[Appendix 2]
The motor and the parallel shaft gear reducer have substantially the same mounting angle dimensions,
a power connection between the motor and the parallel shaft gear reducer is established by meshing between a pinion provided on the motor output shaft and a gear provided inside the reducer housing;
The motor output shaft and the reducer output shaft are offset.
2. The drive mechanism series according to claim 1.
[Appendix 3]
The drive mechanism series according to claim 1 or 2, wherein the drive mechanism unit is an orthogonal axis drive mechanism unit.
[Appendix 4]
3. The drive mechanism series according to claim 1 or 2, wherein the drive mechanism unit is a linear motion drive mechanism unit.
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible based on the technical concept of the present invention.
１ 直交軸駆動機構
１０ 直交軸駆動機構ユニット
１２ 入力軸
１３ 中空部
１４ ピニオン
１５ 出力軸
１６ ギヤ
２０ モータ付き平行軸歯車減速機
２１ モータ
２１ａ 出力軸
２１ｂ ピニオン歯切り部
２２ 平行軸歯車減速機
２３ 出力軸
２ 直動駆動機構
３０ 直動駆動機構ユニット
３２ 入力軸
３３ 中空部
３３ａ キー溝
３５ ラック
３５ａ ラックの歯
1 Orthogonal axis drive mechanism 10 Orthogonal axis drive mechanism unit 12 Input shaft 13 Hollow portion 14 Pinion 15 Output shaft 16 Gear
20 Parallel shaft gear reducer with motor 21 Motor 21a Output shaft 21b Pinion gear cutting portion 22 Parallel shaft gear reducer 23 Output shaft
2 Linear drive mechanism 30 Linear drive mechanism unit 32 Input shaft 33 Hollow portion 33a Key groove 35 Rack 35a Rack teeth
Claims (4)
第２穴部と第３穴部とが形成された減速機ハウジングと減速機出力軸とを有し、前記第２穴部を通じて前記モータ出力軸が前記減速機ハウジングの内部に挿入され、前記第３穴部を通じて前記減速機ハウジングの内部から外部へと前記減速機出力軸が突出している、平行軸歯車減速機と、
第４穴部が形成された駆動機構ユニットハウジングと、前記駆動機構ユニットハウジングの内部に配置された中空状入力軸とを備え、前記第４穴部を通じて前記減速機出力軸が前記中空状入力軸に挿入され、前記減速機出力軸と前記中空状入力軸とが連結される、駆動機構ユニットと
を備え、
前記平行軸歯車減速機と前記駆動機構ユニットとは、互いの取付面にインローが設けられておらず、前記減速機出力軸と前記中空状入力軸との連結により軸基準で組み合わせられ、
前記駆動機構ユニットにつき、前記モータが複数の種類のモータからなるグループから選択され、前記平行軸歯車減速機が、選択された前記モータのモータ出力軸に設けられたピニオンと噛み合う入力歯車を備え、かつ減速比の異なる複数の平行軸歯車減速機からなるグループから選択される、
駆動機構シリーズ。 a motor including a motor housing having a first hole portion and a motor output shaft protruding from an inside of the motor housing to an outside through the first hole portion;
a parallel shaft gear reducer including a reducer housing having a second hole portion and a third hole portion formed therein and a reducer output shaft, the motor output shaft being inserted into the reducer housing through the second hole portion, and the reducer output shaft protruding from the inside of the reducer housing to the outside through the third hole portion;
a drive mechanism unit including a drive mechanism unit housing having a fourth hole portion formed therein, and a hollow input shaft disposed inside the drive mechanism unit housing, the reducer output shaft being inserted into the hollow input shaft through the fourth hole portion, and the reducer output shaft and the hollow input shaft being connected to each other;
The parallel shaft gear reducer and the drive mechanism unit are not provided with a spigot on each other's mounting surface, and are assembled on an axial basis by connecting the reducer output shaft and the hollow input shaft,
For the drive mechanism unit, the motor is selected from a group consisting of a plurality of types of motors, and the parallel shaft gear reducer is provided with an input gear that meshes with a pinion provided on a motor output shaft of the selected motor, and is selected from a group consisting of a plurality of parallel shaft gear reducers having different reduction ratios.
Drive mechanism series.
前記モータと前記平行軸歯車減速機との動力接続は、前記モータ出力軸に設けられたピニオンと前記減速機ハウジングの内部に設けられた歯車との噛合いによるものであり、
前記モータ出力軸と前記減速機出力軸とがオフセットしている、
請求項１に記載の駆動機構シリーズ。 The motor and the parallel shaft gear reducer have substantially the same mounting angle dimensions,
a power connection between the motor and the parallel shaft gear reducer is established by meshing between a pinion provided on the motor output shaft and a gear provided inside the reducer housing;
The motor output shaft and the reducer output shaft are offset.
2. A series of drives according to claim 1.
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