KR100485731B1

KR100485731B1 - 하이포이드 감속기의 시리즈, 및 하이포이드 기어드모터의 시리즈

Info

Publication number: KR100485731B1
Application number: KR10-2002-0063664A
Authority: KR
Inventors: 이소자키데츠시; 미네시마야스시; 에가와마사노리; 시게미다카오; 미네기시세이지
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2005-04-27
Also published as: TWI292459B; US20030074994A1; CN1181273C; DE10249172B4; JP4137427B2; CN1414264A; DE10249172A1; JP2003130141A; KR20030033935A

Abstract

기어박스의 재고부담을 경감시키면서 많은 감속비에 대응할 수 있고, 저 코스트로 선택범위가 넓은 하이포이드 감속기, 또는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈를 제공한다.

하이포이드 피니언(106) 및 하이포이드 기어(107)로 이루어지는 하이포이드 기어세트(108)를 구비한 하이포이드 감속기(101)의 시리즈에 있어서, 다른 감속비의 상기 하이포이드 기어세트(108)에서 선택한 하나를, 모든 하이포이드 감속기(100)에 있어서 공통으로 한 기어박스(110)에 끼워넣는 것을 가능하게 함과 동시에, 이 공통의 기어박스(100)를, 적어도 그 상기 하이포이드 기어(107)의 축방향의 길이를, 상기 다른 감속비 중에서 최소의 감속비(1/5)의 하이포이드 기어세트(108C)에 대응시켜 최적설계한다.

Description

하이포이드 감속기의 시리즈, 및 하이포이드 기어드 모터의 시리즈{Series of hypoid reduction machine and series of hypoid geared motor}

본 발명은, 물류시스템의 컨베이어 등의 구동계에 사용되는 하이포이드 감속기의 시리즈, 및, 이것에 모터를 조합시킨 하이포이드 기어드 모터의 시리즈에 관한 것이다.

하이포이드 기어세트를 사용한 감속기는, 특히 고효율화, 저소음화, 또는 피구동축의 축방향의 단축화 등을 실현하고자 하는 분야에 있어서 사용되고 있다.

하이포이드 기어세트를 사용한 감속기로서, 일본국 특허 제2628983호 등에 개시된 것이 널리 알려져 있다. 이것은, 유저로부터 요구된 가능성 있는 감속비 1/5 ∼ 1/240까지를 3단형의 공통의(동일 치수의) 기어박스로 대응 가능하게 함으로써, 코스트의 증대로 직결하는 기어박스의 재고를 줄이고, 하이포이드 감속기의 제조체계 전체로서의 코스트의 저감을 도모하고자 한 것이다.

하지만, 최근, 주된 용도인 컨베이어 등의 반송물류기기 분야에서의 처리가 고속화한 것 등으로부터, 특히, 1/5 ∼ 1/20 정도의 저감속비가 많이 요구되게 되었다.

이 범위의 감속비는, 1단의 하이포이드 기어세트에서 충분히 달성할 수 있는 감속비이지만, 3단형의 기어박스를 사용하기 위하여, 필요 이상으로 부품개수가 증가하여, 오히려 코스트 면, 크기 면에서 불리해지는 상황이 두드러지게 되었다.

그리하여, 이러한 사정을 배경으로 하여, 예컨대, 일본국 특허공개 제2001-124155호 공보, 또는 일본국 특허공개 제2001-165246호 공보 등에 있어서, 1단형의 하이포이드 감속기가 제안되어 있다.

이러한 하이포이드 감속기는, 1단형인 것의 이점을 최대한 이용하기 위해, 소형화 및 경량화를 염두에 둔 설계로 되어 있다.

그러나, 발명자들은, 보다 주도면밀한 고찰을 행한 결과, 이러한 1단형의 하이포이드 감속기를, 그저 단지 소형화 및 경량화를 염두에 두고 별도로 준비하는 것만으로는, 하이포이드 감속기를 제조ㆍ제공하는 메이커 측으로서, 코스트 저감의 면에서, 또는 납기단축의 면에서, 반드시 가장 좋은 체계라고는 할 수 없다는 식견을 얻었다.

본 발명은, 이러한 사정을 총합적으로 고려하여 이루어진 것이고, 보다 합리적으로 낭비없는 하이포이드 감속기의 시리즈, 및, (모터 장착의)하이포이드 기어드 모터의 시리즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하이포이드 피니언이 형성된 입력축, 이 입력축과 맞물리는 하이포이드 기어, 및, 이 하이포이드 기어가 설치된 출력축을 가지는 하이포이드 기어세트와, 이 하이포이드 기어세트를 수용하는 기어박스를 구비한 하이포이드 감속기의 시리즈로서, 다른 감속비의 상기 하이포이드 기어세트에서 선택한 하나를, 모든 하이포이드 감속기에 있어서 공통으로 한 상기 기어박스에 끼워넣는 것을 가능하게 함과 동시에, 이 공통의 기어박스의 상기 출력축의 축방향 길이를, 상기 다른 감속비 중에서 최소의 감속비의 하이포이드 기어세트에 대응시켜 최적 설계함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에서는, 적은 코스트 부담으로 감속비 등을 자유롭게 선택할 수 있도록 한 시리즈를 간이하게 구축할 수 있다.

종래의 1단구조의 하이포이드 감속기는, 어차피 시리즈화하는 것까지는 고려하고 있지 않고, 따라서, 예컨대 감속비가 다른 감속기를 제조하려고 한 경우는, 그에 맞추어 기어박스 또는 출력축 등을 전부 다시 설계할 수 밖에 없었다. 그러나, 이것은, 단지 그 설계가 힘들다는 것 뿐만 아니라, 각 부품의 재고부담의 증대가 확대되는 것을 의미한다.

본 발명에 관련된 하이포이드 감속기에 의하면, 합리적인 범위에서 기어박스나 출력축을 가능한 한 공용하고, 그 부담 증가를 최소한으로 억제시킨 시리즈를 구축할 수 있다. 상세한 것은 후술한다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태로서 나타낸 모터장착 하이포이드 감속기(하이포이드 기어드모터)의 단면도, 도 2는 그 사용형태를 나타낸 측방에서 본 단면도, 도 3은 같은 정면에서 본 단면도이다.

우선, 도 1을 사용하여, 이 모터장착 하이포이드 감속기의 구조에 관하여 설명한다.

모터장착 하이포이드 감속기(100)는, 하이포이드식의 1단형 감속기(하이포이드 감속기)(101)와 모터(102)를 합체한 것이다. 이 감속기(101)는 외각체(外殼體)로서의 기어박스(110)를 가지고, 모터(102)는 외각체로서의 모터케이싱(120)을 가진다. 모터케이싱(120)은, 모터프레임(121)과, 전부(前部)커버(122) 및 후부(後部)커버(123)로 이루어진다.

감속기(101)와 모터(102)는, 모터케이싱(120)의 전부커버(122)를 기어박스(110)의 측면플랜지(110a)에 삽입 끼워맞춘 상태에서, 양자(122, 110a)를 볼트(124)로 결합함으로써, 서로 견고하게 일체화되어 있다. 모터(102)는, 구동축(125)을 전부커버(122)에 끼워맞춘 전부베어링(126)과 후부커버(123)에 끼워맞춘 후부베어링(127)에 의하여 회전 가능하게 지지하여, 구동축(125)에 회전동력을 부여하도록 구성한 것이다. 전부커버(122)에 끼워맞춘 전부베어링(126)보다도 전방 측에는, 2단 실(seal)(128)이 마련되어 있어서, 감속기(101)측에서 윤활유가 모터(102)측에 침입하지 않도록 되어 있다.

감속기(101)는, 모터(102)의 구동축(125)과 일체로 된 입력축(104)과, 이 입력축(104)과 직교하여 배치된 홀로(hollow)샤프트(중공축)으로 이루어지는 출력축(105)과, 입력축(104)에 형성된 하이포이드 피니언(106) 및 출력축(105)에 동축으로 장착된 하이포이드 기어(107)로 이루어진 하이포이드 기어세트(108)와, 출력축(105)을 하이포이드 기어(107)를 끼운 축방향 양쪽의 위치에서 회전 가능하게 지지되는 2개의 베어링(스러스트(thrust) 하중에도 견딜 수 있는 앵귤러 볼 베어링(angular ball bearing), 깊은 홈 콘택트 볼 베어링(deep groove radial ball bearing), 테이프 롤러 베어링(tape roller bearing) 등으로 이루어진다)(109A, 109B)과, 이들 두 개의 베어링(109A, 109B)을 끼워맞춰 지지하는 상기 기어박스(110)를 구비한 것이다.

기어박스(110)는, 출력축(105)의 축방향의 한면이 개방된 기어박스 본체(111)와, 기어박스 본체(111)의 개방된 한면을 막은 상태에서 기어박스 본체(111)에 볼트(도시 생략)로 착탈 가능하게 결합된 기어박스 덮개체(113)로 구성되어 있고, 출력축(105)을 지지하는 두개의 베어링(109A, 109B) 중, 제1베어링(109A)은 기어박스 본체(111)에 끼워맞춰지고, 제2베어링(109B)은 기어박스 덮개체(113)에 끼워맞추어져 있다. 각 베어링(109A, 109B)의 외측에는 실(seal)(119A, 119B)이 마련되어 있다. 또한, 모터(102)는, 기어박스 본체(111)의 측면에 결합되어 있다.

이 감속기(101)에 있어서는, 하이포이드 기어(107)의 하이포이드 피니언(106)에 대한 맞물림면(107a)이 기어박스 덮개체(113)측으로 향하고 있고, 하이포이드 기어(107)의 배부(背部)가 기어박스 본체(111)측을 향하고 있다. 그리고, 하이포이드 기어(107)의 배면이, 기어박스 본체(111)측에 끼워맞춘 제1베어링(109A)의 내측 링(內輪)에 의해 축방향으로 받쳐져 지지되고 있다. 또한, 이 경우, 하이포이드 기어(107)의 배면을 직접 베어링(109A)의 내측 링에 맞닿게 하여도 좋고, 스페이서를 통하여 간접적으로 맞닿게 하여도 좋다.

홀로샤프트로 이루어진 출력축(105)은, 기어박스(110)를 관통하고 있고, 축방향의 일단이 기어박스 본체(111)에 형성된 관통공(貫通孔)보다 외부에 노출되고, 타단이 기어박스 덮개체(113)에 형성된 관통공보다 외부에 노출되어 있다. 그리고, 피구동축을 일단측 및 타방측 중 어느 방향에서도 삽입하여 결합할 수 있도록 되어 있다. 이를 위하여, 출력축(105)의 중공공(中空孔) 내주에는, 전체 길이에 걸쳐서 키홈(105a)이 마련되어 있다.

또, 출력축(105)의 축방향 중간부에는, 베어링(109A, 109B)으로 지지된 부분보다도 약간 큰 지름으로 된 대경부(大徑部)(115)가 마련되어 있고, 이 대경부(115)의 일단측의 단부(段部)(115a)가, 기어박스 덮개체(113) 측에 끼워맞춰진 제2베어링(109B)에 맞닿아 있다. 또, 대경부(115)의 타단측의 단부(115b)가, 출력축(105)에 키 결합된 하이포이드 기어(107)의 맞물림면(107a)측의 면에 맞닿아 있다.

다음으로 작용을 기술한다.

이 감속기(101)에서는, 하이포이드 기어세트(108)에서 발생하는 스러스트 하중이, 하이포이드 기어(107) 및 제1베어링(109A)을 통하여, 기어박스 덮개체(113)에 비하여 강성(剛性)이 큰 기어박스 본체(111)에 의해 받쳐져 지지된다. 따라서, 볼트 등으로 연결된 기어박스 덮개체(113) 측에서 받쳐져 지지되는 것과 다르고, 고강도이며, 큰 하중(전달토크가 큰 경우)에도 견딜 수 있고, 진동, 소음도 적게 할 수 있다.

또한, 상대 기계의 피구동축으로부터 출력축(105)으로 스러스트 하중이 걸리는 경우로서, 그 스러스트 하중이 화살표(D)와 같이 기어박스 덮개체(113)측에서 출력축(105)에 더해지는 때는, 해당 스러스트 하중은, 출력축(105) →출력축(105)의 단부(115b) →하이포이드 기어(107) →제1베어링(109A) 순으로 기어박스 본체(111)에 전달되어, 기어박스 본체(111)에서 지지된다. 따라서, 하이포이드 기어세트(108)의 맞물림부에는 영향이 미치지 않는다.

마찬가지로, 그 스러스트 하중이 화살표(E)와 같이 기어박스 본체(111)측으로부터 출력축(105)에 더해지는 때, 해당 스러스트 하중은, 출력축(105) →출력축(105)의 단부(115a) →제2베어링(109B)의 순으로 기어박스 덮개체(113)에 전달되어, 기어박스 덮개체(113)에서 지지된다. 따라서, 역시 하이포이드 기어세트(108)의 맞물림부에는 영향이 미치지 않는다. 이 때문에, 여분의 마찰손실 등을 생기지 않게 하고, 높은 토크전달성능을 유지할 수 있다. 즉, 같은 두께, 크기 또는 볼트 결합강도의 기어박스라도, 종래의 구조보다 진동, 소음을 보다 저감할 수 있다.

다음으로 도 2를 사용하여 상기 모터장착 하이포이드 감속기(100)의 장착 예에 관하여 설명한다.

이 모터장착 하이포이드 감속기(100)를 사용하는 경우는, 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기어박스(110)의 단면(端面)에 토크암(150)을 장착하여 사용한다. 토크암(150)을 고정하는 볼트(도시 생략)는, 기어박스 본체(111)에서 기어박스 덮개체(113)까지 관통하는 것을 사용한다.

이 모터장착 하이포이드 감속기(100)를 상대 기계에 장착하는 경우는, 상대 기계의 피구동축(201)의 단부(端部)를, 모터장착 하이포이드 감속기(100)의 출력축(105)의 중공공(中空孔)에 끼워넣고, 키(202)로 회전방지 결합한다. 또, 누름부재(203)로 빠짐 방향으로 이동하지 않도록 출력축(105)을 고정시키고, 그 상태에서, 모터장착 하이포이드 감속기(100)의 기어박스(110)에 장착한 토크암(150)을 상대 기계의 프레임(205)에 고정한다. 이로써, 장착이 완료된다.

다음으로 감속비나 조합할 모터를 자유롭게 선택할 수 있도록 한, 모터장착 하이포이드 감속기(기어드 모터)의 시리즈에 관하여 도 4를 참조하면서 설명한다.

또한, 이 모터장착 하이포이드 감속기의 시리즈에는, 감속기만의 시리즈가 포함되어 있다. 따라서, 감속기의 시리즈만을, 제품 제공을 위한 시리즈로서 준비하는 것도 당연히 가능하다. 또, 여기에서 말하는 「시리즈」는, 반드시 현실의 제품체계 전체를 가리키는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명에 관련된 시리즈가, 각 프레임번호마다, 또는 각 프레임번호의 일부에 있어서 채용되어 있고, 이들의 집합으로서 현실의 제품체계 전체가 구축된다. 또한, 여기에서 말하는 「시리즈」를 구성하는 개개의 감속기, 또는 기어드 모터는, 반드시 완성품의 형태로, 미리 재고로서 준비되어 있을 필요는 없고, 유저로부터의 수주에 부응하여, 해당하는 감속기, 또는 기어드 모터를 제조 또는 완성시키는 형태를 포함한다.

또한, 「프레임번호」라는 것은, 일련의 제품군을 제공하는 메이커가, 이 제품군을 구성하고 있는 각 감속기 또는 기어드 모터를, 취급하는 토크(또는 전달용량)의 대소에 따라서 구분하고 있는 경우에, 각 구분의 취급 토크의 대소를 구별하기 위하여 장착되는 지표인 것이다. 일반적으로, 동일한 프레임번호에서는, 상대 기계에 대한 결합 치수가 동일하게 되어 있지만, 경우에 따라서, 동일한 프레임번호에서 기계에 대한 결합 치수가 복수 종류 준비되는 것도 있다. 통상, 동일한 프레임번호에서 복수의 감속비가 선택 가능하게 준비된다.

이 모터장착 하이포이드 감속기의 시리즈에서는, 기본적으로 하이포이드 기어세트(108)의 감속비와, 조합할 모터는 자유롭게 선택할 수 있다.

그러나, 이 실시형태에서는, 이에 더하여, 적어도 그 일부에 있어서 기어박스(110)를 공통(동일 치수)으로 함으로써, 코스트의 경감 및 재고부담의 경감을 도모하고 있다.

개개의 하이포이드 감속기의 최적설계를 고려한 경우, 재료비, 윤활유량 등을 고려하면, (단체(單體)로서의) 기어박스의 내부 공간은 작은 쪽이 바람직하다. 또, 종래의 3단형 기어박스를 사용하여 저감속비를 구성하고 있던 때의 불합리한 상태를 해소하는 것이 목적으로 따로 설계되었다는 배경을 고려해도, 이 설계 사상 자체는 자연스러운 발상이라고 말할 수 있다.

그러나, 이 설계 사상을 단순히 채용하면, 기어박스는 그 감속비가 다른 것으로 설계되는 것으로 되어 버리고, (개개의 감속기에만 착안한 경우에는 확실히 합리적이기는 하지만) 제조 체계라고 하는 관점에서 본 경우에는, 반드시 합리적이라고는 말할 수 없다.

특히, 기어박스의 재고부담은 엄청난 것이 된다. 이 점에 관해서는, 충분하게 여유있는 큰 기어박스를 채용하고, 적어도 기어박스에 관하여는 모든 하이포이드 기어세트에 공통의 기어박스로 하는 것이 우선 고려된다. 그러나, 충분히 큰 기어박스의 단순한 공유로는, 3단형의 기어 이외에 별도의 신규 1단형의 기어박스를 설계하는 의의가 그만큼 감소되어 버리고, 낭비도 많다.

그리하여, 이 실시형태에서는, 적어도 기어박스의 출력축(105)의 축방향의 길이에 관하여, 준비하고자 하는 최소감속비(본 예에서는 1/5)의 하이포이드 기어세트(108C)에 대응시켜 최적설계한 기어박스(즉, 최소감속비를 실현하는 하이포이드 피니언(106C)의 지름, 및, 하이포이드 기어(107C)의 두께를 고려하여 설계한 기어박스)(110)를, 시리즈에 공통의 기어박스(110)로 하도록 하고 있다. 최소감속비를 베이스로 최적설계한 기어박스를 공통의 기어박스로 하면, 가장 낭비없는 크기의(가장 소형의) 기어박스에 의해, 시리즈를 구축할 수 있다.

보다 구체적으로는, 우선 최대감속비(이 실시형태에서는 1/10)의 하이포이드 기어세트(108A)의 하이포이드 기어(107A)의 외경을 기준으로 하여 기어박스(110A)의 출력축 방향의 단면(斷面) 치수를 결정한다. 이에 의하여, 기어박스(110)의 기본적인 토크용량이 결정된다. 다음으로, 최소감속비(이 실시형태에서는 1/5)의 하이포이드 기어세트(108C)를 고려하여 기어박스(110C)의 출력축(105C)의 축방향의 길이를 결정한다. 이 실시형태에서는, 우선 하이포이드 기어(107)의 외경을 결정하고 있기 때문에, 이 상태에서 감속비를 작게 해나가면, 하이포이드 피니언(106)의 지름이 커지고, 입력축(104)의 축심과 하이포이드 기어(107)의 맞물림면의 거리가 커진다. 또한, 하이포이드 기어(107)의 (축방향의) 두께(t1)는 이 실시형태에서는 모듈의 2∼3배로 설정하도록 하고 있기 때문에, 결국 최소감속비의 하이포이드 기어세트(108C)의 피니언지름+하이포이드 기어(107C)의 두께에만 의존하여 기어박스(110)의 출력축방향의 길이가 결정된다.

또, 이 시리즈에서는, 이에 더하여, 기어박스(110)에 한하지 않고 출력축(105)도 공통으로 하여, 복수의 하이포이드 기어세트 및 모터 중에서, 소정의 것을 선택하여 조합시킬 수 있게 되어 있다.

즉, 도 4에 나타낸 3종의 모터장착 하이포이드 감속기 중,

(A)의 모터장착 하이포이드 감속기(100A)는, 공통의 기어박스(110), 출력축(105), 및 베어링(109A, 109B)에 대하여, 하이포이드 피니언(106A) 및 하이포이드기어(107A)의 조(組)로 이루어지는 하이포이드 기어세트(108A)를 끼워넣어 구성한 감속비 1/10의 감속기(101A)에, 0.75KW의 모터(102A)를 일체 결합한 것이고,

(B)의 모터장착 하이포이드 감속기(100B)는, 공통의 기어박스(110), 출력축(105), 및 베어링(109A, 109B)에 대하여, (A)와는 다른 하이포이드 피니언(106B) 및 하이포이드 기어(107B)의 조로 이루어지는 하이포이드 기어세트(108B)를 끼워넣어 구성한 감속비 1/7의 감속기(101B)에, 1.5KW의 모터(102B)를 일체 결합한 것이고,

(C)의 모터장착 하이포이드 감속기(100C)는, 공통의 기어박스(110), 출력축(105), 및 베어링(109A, 109B)에 대하여, (A), (B)의 어느 것과도 다른 하이포이드 피니언(106C) 및 하이포이드 기어(107C)의 조로 이루어지는 하이포이드 기어세트(108C)를 끼워넣어 구성한 감속비 1/5의 감속기(101C)에, 1.5KW의 모터(102C)를 일체 결합한 것이다.

이와 같이 특히 기어박스(110) 및 출력축(105)을 시리즈로 공통된 부품으로 함으로써, 다른 감속비의 감속기(101)(101A, 101B, 101C)에 있어서도, 상대 기계나 모터(102)(102A, 102B, 102C)에 대한 결합을 통일시킬 수 있다. 또한, 시리즈 전체의 부품종류를 적게 할 수 있고, 재고관리의 합리화가 도모된다.

기어박스(110)에 한하지 않고 출력축(105)(및 베어링(109A, 109B))까지 공용화할 수 있는 것은, 다음의 이유에 의한다.

그 하나는, 이 하이포이드 감속기(100)에서는, 감속비가 다른 것에 의한 맞물림면의 위치 조정을 하이포이드 기어(107)의 두께의 조정에 의해 행한다는 것이다. 즉, 이 하이포이드 감속기(100)에서는, 출력축(105)의 일방 측의 스러스트 하중을 하이포이드 기어(107)의 후면(맞물림면과 반대측 면)을 통하여 제1베어링(109A)에서 받음과 동시에, 다른 방향의 스러스트 하중을 출력축(105)의 대경부(115)의 단부(段部)(115a)에서 받쳐서 지지하도록 하고 있다. 따라서, 감속비가 다름에 의한 맞물림면의 위치 조정을(반드시 출력축(105)의 대경부(115)의 위치 또는 그 축방향 길이의 조정에 의하여 행할 필요는 없고), 하이포이드 기어(107)의 두께를 조정함으로써 행할 수 있다. 하이포이드 기어 및 하이포이드 피니언의 조합에 관해서는, 감속비를 다르게 하기 위해서는 일반적으로 다른 종류의 것을 준비할 필요가 있기 때문에, 이 때에, 피니언 중심에서 베어링(109A)의 단면(端面)까지의 거리가 일정하게 되도록 기어세트의 두께(t2)(스페이서를 사용할 때는 스페이서를 포함한 두께)를 미리 조정ㆍ설정해 두면 좋다. 이에 의하여, 기어박스(110) 및 출력축(105)에 관해서는, 구조상 전혀 변경할 필요가 없어진다. 또한, 동일 두께로 하여 스페이서 등으로 조절해도 좋다.

또 하나는, (이 시리즈에서는, 원칙적으로는, 기어박스만 공통된다면, 감속기(101)에 대하여 조합하는 모터(102)를 자유롭게 선택할 수 있게 되어 있지만) 이 실시형태에서는, 더욱이, 상술한 예에서 알 수 있는 바와 같이, 적어도 어느 일부의 것끼리의 사이에서는, 하이포이드 감속기(100)의 감속비와 모터 용량의 곱이 같아지도록, 감속기(101)과 모터(102)의 조합이 결정되어 있다. 여기서, 감속비는 「부르기값(분모의 값)」을 가리키고, 「1/10」은 「10」, 「1/5」는 「5」를 가리킨다.

도 4의 3종류의 모터장착 하이포이드 감속기(100A∼100C) 중, 상단의 모터장착 하이포이드 감속기(100A)와 하단의 모터장착 하이포이드 감속기(100C)가 그 조건을 만족시키고 있다.

예컨대, 상단의 모터장착 하이포이드 감속기(100A)에서는, 「감속비 ×모터용량」= 10 ×0.75 = 7.5가 되고, 하단의 모터장착 하이포이드 감속기(100C)에서는, 「감속비 ×모터용량」= 5 ×1.5 = 7.5가 되어, 양자는 같아진다.

이와 같이 조합될 것을 규정한 경우, 출력축(105)에 작용하는 토크를 같게 할 수 있기 때문에, 출력축의 최적 설계를 행할 수 있는 것과 동시에 강도(强度)적으로 공용화하기 쉬어진다.

또, 상술한 실시형태에 있어서 나머지 하이포이드 감속기(100B)에서는, 상기 곱은, 7 ×1.5 = 10.5가 되고 있다. 이와 같이, 일반적으로 기준이 되는 곱(이 경우 7.5)보다도 해당 조합에 관련된 곱(10.5)이 큰 경우에는, 기준이 되는 곱의 조합에 대하여 보다 큰 출력토크가 얻어지게 된다. 이 조합은, 특히, 동일한 크기에 대하여 보다 고출력화가 요구되는 상황이나, 같은 출력에 대하여 보다 컴팩트화가 요구되는 등의 상황에 적용하면 좋은 결과가 얻어진다.

반대로, 기준이 되는 곱보다도 해당 조합에 관련된 곱이 작은 경우에는, 기준이 되는 곱의 조합에 대하여 보다 작은 출력 밖에 얻어지지 않게 되지만, 이 경우는, 감속기에 「구조상의 여유」가 얻어지기 때문에, 점검이나 교환이 어려운 장소 등, 보다 내구성이 요구되는 것과 같은 상황에 적용하면 좋은 결과가 얻어진다.

단, 출력축을 공용하려고 하는 경우는, 공용하는 것끼리의 각각의 곱 중 가장 작은 값을 1로 한 때에 최대의 값이 소정의 범위(예컨대 2.5 이하의 범위)에 머물도록 설정하면 여러가지 면에서 합리적이다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 「출력축의 단부(段部)」를 이 출력축에 직접 형성함으로써 형성하고 있었지만, 출력축의 외주를 거의 동일 지름으로 하고, 스냅 링 등을 사용하여 결과로서 스러스트 힘을 받을 수 있는 단부가 형성되는 것이어도 좋다.

본 발명에 의하면, 기어박스의 재고부담을 경감하면서 많은 감속비에 대응할 수 있고, 저코스트로 선택 범위가 넓은 하이포이드 감속기, 또는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 시리즈를 구성하고 있는 모터장착 하이포이드 감속기를 측방에서 본 단면도이고,

도 2는 동(同) 모터장착 하이포이드 감속기의 사용형태를 나타낸 측방에서 본 단면도이고,

도 3은 동 모터장착 하이포이드 감속기의 정면방향에서 본 단면도이고,

도 4는 동 모터장착 하이포이드 감속기의 시리즈의 일부 예를 나타낸 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100, 100A, 100B, 100C : 모터장착 하이포이드 감속기

101, 101A, 101B, 101C : 감속기

102, 102A, 102B, 102C : 모터

104 : 입력축

105 : 출력축

106, 106A, 106B, 106C : 하이포이드 피니언

107, 107A, 107B, 107C : 하이포이드 기어

108, 108A, 108B, 108C : 하이포이드 기어세트

109A : 제1베어링

109B : 제2베어링

110 : 기어박스

111 : 기어박스 본체

113 : 기어박스 덮개체

115a : 단부(段部)

Claims

하이포이드 피니언이 형성된 입력축, 이 입력축과 맞물리는 하이포이드 기어, 및, 이 하이포이드 기어가 설치된 출력축을 가지는 하이포이드 기어세트와, 이 하이포이드 기어세트를 수용하는 기어박스를 구비한 하이포이드 감속기의 시리즈로서,

다른 감속비의 상기 하이포이드 기어세트에서 선택한 하나를, 모든 하이포이드 감속기에 있어서 공통으로 한 상기 기어박스에 끼워넣는 것을 가능하게 함과 동시에,

이 공통의 기어박스의 상기 출력축의 축방향의 길이를, 상기 다른 감속비 중에서 최소의 감속비의 하이포이드 기어세트에 대응시켜 최적설계한 것을 특징으로 하는 하이포이드 감속기의 시리즈.
제1항에 있어서의 하이포이드 감속기에 동력을 입력하는 모터를 일체로 설치한 하이포이드 기어드 모터의 시리즈로서,

다른 감속비의 상기 하이포이드 감속기에서 선택한 하나와, 다른 용량의 모터에서 선택한 하나를, 하이포이드 감속기의 감속비와 모터 용량의 곱이 각 하이포이드 기어드 모터 상호간에 소정의 범위에 들어가도록 조합 가능하게 한 것을 특징으로 하는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈.
제2항에 있어서,

하이포이드 기어드 모터의 시리즈로서,

상기 하이포이드 감속기의 감속비와 모터 용량의 곱이 각 하이포이드 기어드 모터 상호간에 같아지도록 조합 가능하게 한 것을 특징으로 하는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈.