KR100517415B1 - 기어드 모터의 시리즈 - Google Patents

Abstract

빈틈없고 합리적으로 대응할 수 있는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈를 제공한다.

하이포이드 기어드 모터(GM)의 시리즈에 있어서, 하이포이드 피니언(13)을 복수 종류를 준비함과 동시에, 모터프레임(21)의 기어박스(1)측 단부(端部)에 모터커버(22)를 기어박스(1)와 별도로 설치함으로써, 모터축(24)측에 하이포이드 피니언(13)을 남긴 상태에서 모터(M)와 기어박스(1)를 분리가능하게 하고, 시리즈의 각 프레임번호마다 저감속비에서 고감속비까지의 복수의 감속비를 준비하고, 또한 다른 프레임번호로 동일 감속비의 기어박스(1)에 대하여 동일 용량의 모터(M)를 연결가능하게 하며, 또한 동일 프레임번호로 동일 감속비의 기어박스(1)에 대하여 복수 종류의 모터(M)를 연결가능하게 하였다.

Description

기어드 모터의 시리즈 {Series of geared motor}

본 발명은, 예컨대 물류시스템의 컨베이어 등의 구동계에 사용되고, 모터에, 기어세트를 내장하는 기어박스를 조합한 기어드 모터의 시리즈에 관한 것이다.

일본국 특허 제2866247호 공보에 나타난 바와 같이, 기어박스를 상대기계에 설치하기 위한 결합치수 또는 허용토크가 동일(프레임번호가 동일)하고, 저감속비에서 고감속비까지 복수의 감속비가 준비되는 서브 시리즈를 가지는 기어드 모터의 시리즈가 알려져 있다. 즉, 이 시리즈의 경우, 프레임번호는 강도(허용토크)에 대응하여 다양한 크기의 것이 복수 종류 준비되어 있고(당연히, 기어박스 내부의 기어 등도 프레임번호에 대응하여 커진다), 또한 각 프레임번호마다 복수의 감속비가 준비된 구성으로 되어 있다. 요컨대, 프레임번호의 수에 상당하는 서브 시리즈가 집합하여 전체적으로 보다 큰 시리즈가 구성되어 있다.

또한, 프레임의 대소(大小)를 규정하는 개념에는, 예컨대,

⑴ 기어박스의 상대기계로의 장착치수를 규정하는 플랜지치수

⑵ 출력축의 직경과 길이

⑶ 상대기계와 결합할 때의 안내가 되는 삽입부의 크기

⑷ 상대기계와 실제로 결합할 때에 사용되는 볼트장착구멍의 위치나 사이즈

⑸ 동 녹핀의 위치나 사이즈

등이 있다. 동일한 프레임번호에서는 이들 중, 적어도 하나가 공통으로 된다.

종래, 이러한 종류의 기어드 모터는, 상술한 바와 같이, 각 프레임번호마다, 즉 기어박스의 크기(허용토크)마다 각각 감속비가 다른 복수의 기어드 모터가 제공되어 있기 때문에, 시리즈로서는, 크기의 면에서도, 또 감속비의 면에서도 필요에 따라 임의의 기어드 모터를 제공할 수 있다고 생각되었다.

그렇지만, 발명자들이 주도면밀하게 종래의 기어드 모터의 시리즈를 살펴 본 바, 종래의 시리즈에서는, 기술적으로 임의의 상황(필요)에 유연하게 대응할 수 있는 것과 같은 시리즈로는 반드시 되어 있지 않다는 것이 판명되었다.

즉, 종래의 시리즈에 있어서의 기어드 모터는, 기어세트만을 본 경우, 동일 전달용량(출력)의 모터로 제작되는 동일 감속비의 기어세트는, 시리즈의 체계상 당연히 한 종류 밖에 없었다.

한편, 최근 컨베이어의 반송물(충격하중, 부하)의 변경이나 배치의 형편 등에 의하여, 지금까지의(혹은 금후 납입하는) 기어드 모터에 대하여, 모터용량ㆍ감속비(전달토크)는 바꾸지 않고 기어박스(프레임번호)는 작게 한다는 요구나, 모터용량ㆍ감속비는 바꾸지 않고 기어박스(프레임번호)를 크게 한다(기어박스의 강도를 높인다)는 요구가 나오는 경우가 있다.

이러한 요구에 대해서는, 상술한 종래의 시리즈에서는 대응할 수 없다. 요컨대, 종래의 시리즈에서는 기어박스를 교환하는 것(프레임번호를 변경하는 것)은, 기어를 교환하는 것이기 때문에, 종래와 같이 하나의 모터에 대하여, 같은 감속비의 기어세트가 한 종류 밖에 존재하지 않는 경우에는, 모터를 교환하게 되고, 결국에는, 모터까지는 교환할 필요가 없음에도 불구하고, 교환할 수 밖에 없는 결과로 된 것이다.

또는, 예컨대, 기존의 시리즈에 관련되는 기어드 모터가 현장에 이미 많이 장착되어 있어서, 모터에 관해서는 그대로 활용시키는 것과 같은 상황에 있는 경우에는, 별도로 특수주문품으로서 기어박스를 설계하여 대응할 수 밖에 없었다. 그러나, 그렇게 되면, 새로 기어박스를 준비하지 않으면 않되고, 코스트증가로 이어진다.

본 발명은, 이 지견에 근거하여 이루어진 것으로, 특히 기어박스 또는 모터의 변경요구에 대하여 보다 합리적으로 또한 유연하게 대응할 수 있는 기어드 모터의 시리즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되고 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터의 시리즈에 있어서, 상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 설치한 상태에서, 또한 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고, 또한 동일 용량의 모터에 대하여 복수 종류의 피니언을 준비하고, 상기 기어박스를 감속비는 동일하지만, 상대기계에 설치하기 위한 결합치수 및 허용토크가 다른 복수 종류의 기어박스의 시리즈로서 구성함과 동시에, 이 시리즈를 구성하는 하나의 기어박스의 기어는 각각 상기 복수 종류의 피니언에서 선택된 하나의 피니언만 맞물림가능하고, 상기 동일 용량의 모터에 대하여 상기 복수 종류의 피니언에서 하나의 피니언을 선택하고, 또한 이 하나의 피니언과 맞물리는 기어를 가지는 기어박스를 상기 시리즈에서 선택하고, 이 모터와 이 기어박스를 연결가능하게 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

또, 본 발명은, 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되어 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터에 있어서, 상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고, 상기 모터를, 전달용량과, 로터 및 스테이터를 포함하는 단면의 직경은 다르지만, 피니언은 동일하게 한 모터군으로 구성하고, 상기 기어박스에 대하여, 상기 모터군에서 선택된 모터의 어떤 것도 연결가능하게 함으로써, 상기 목적을 달성한 것이다.

또한, 본 발명은, 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되고 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터의 시리즈에 있어서, 상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고, 또한, 상대기계에 설치하기 위한 결합치수에 대표되는 기어박스의 허용토크의 대소를 프레임번호의 차이라고 하는 형태로 규정했을 때에, 상기 기어박스를, 이 프레임번호가 동일하고, 저감속비에서 고감속비까지의 복수의 감속비가 준비되는 기어박스군으로 구성하고, 상기 모터를, 전달용량과, 로터 및 스테이터를 포함하는 단면의 직경은 다르지만, 피니언은 동일하게 한 모터군으로 구성하고, 상기 프레임번호가 동일하고, 또한 감속비가 같은 기어박스에 대하여, 상기 모터군에서 선택된 모터의 어떤 것도 연결가능하게 함으로써, 마찬가지로 상기 목적을 달성한 것이다.

본 발명에서는, 종래의 기어드 모터의 시리즈에 있어서의 불합리한 점을 찾아낸 것 자체로 그 창안의 큰 의의를 가지고 있다.

이들 종래의 시리즈의 불합리한 점에 관해서는 후에 상술한다.

본 발명에서는, 이 불합리한 면에 착안하여, 우선 종래의 이 종류의 기어드 모터의 시리즈에서는 모터측에 피니언을 남긴 채 기어박스와 분리가능한 구성으로는 되어 있지 않았기 때문에, 이 점을 개량하기 위하여, 모터프레임의 기어박스측 단부에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한, 모터측에 피니언을 남긴 상태에서, 모터와 기어박스를 분리가능하게 하였다.

게다가, 동일 용량의 모터에 대하여 피니언을 복수 종류 준비하고, 또한 각각의 피니언과 맞물렸을 때에 동일한 감속비를 형성하는 기어를 내장하고 서로 프레임번호가 다른 기어박스를 복수 종류 준비하여 이것을 시리즈화하고 있다.

이 결과, 감속비 및 모터의 용량이 동일하다는 상황하에서, 다양한 프레임번호(크기)의 기어박스를 시리즈의 표준품으로서 조달할 수 있게 되고, 기어박스의 대소에 관한 유저의 폭 넓은 필요에 대하여 유연하게 대응할 수 있게 된다.

또한, 모터직경이 다르더라도 피니언을 동일하게 한다는 발상에 의하여, 프레임번호, 감속비를 바꾸지 않고 전달토크만을 바꾸는 것이 가능하게 되고, 이 결과, 피니언이 장착된 모터를 원하는 용량의 것으로 교환하는 것만으로 고객의 폭넓은 필요에 유연하게 대응할 수 있게 된다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도 1은 실시형태의 하이포이드 기어드 모터 시리즈 중, 다른 기어박스에 동일 용량의 모터가 연결된 샘플을 꺼내어 나타낸 것이다. 또, 도 2는 동 시리즈 중, 동일한 기어박스에 다른 모터가 연결된 샘플을 꺼내어 나타낸 것이다. 또, 도 3은 하나의 샘플인 하이포이드 기어드 모터의 확대측면도, 도 4는 그 요부의 평단면도이다.

우선, 도 3, 도 4를 사용하여 하이포이드 기어드 모터(GM)의 구체적 구성을 설명한다.

이 하이포이드 기어드 모터(GM)는, 하이포이드식 1단형 감속기(G)와 모터(M)를 합체한 것이다. 이 감속기(G)는, 외각체(外殼體)로서의 기어박스(1)를 가지고, 모터(M)는, 외각체로서의 모터케이싱(2)을 가진다. 모터케이싱(2)은, 외각체의 주체를 이루는 원통형상의 모터프레임(21)과, 전부(前部) 모터커버(22) 및 후부(後部) 모터커버(23)로 이루어진다. 전부 모터커버(22)는, 모터프레임(21)의 감속기(G)측 단부에 배치되어 있다.

감속기(G)와 모터(M)는, 모터케이싱(2)의 전부 모터커버(22)를 기어박스(1)의 측면 개구부에 삽입하여 끼워맞춘 상태에서, 전부 모터커버(22)와 기어박스(1)를 볼트(3)로 결합함으로써, 서로 견고하게 일체화되어 있다.

모터(M)는, 모터축(24)을, 전부 모터커버(22)에 끼워맞춘 전부 베어링(25)과 후부 모터커버(23)에 끼워맞춘 후부 베어링(26)으로 회전가능하게 지지하고, 모터축(24)에 회전동력을 주도록 구성한 것이다. 전부 모터커버(22)에 끼워맞춘 전부 베어링(25)보다도 전방측에는, 2단의 오일 실(oil seal)(27)이 설치되어 있고, 감속기(G)측으로부터 윤활유가 모터(M)에 침입되지 않도록 되어 있다.

감속기(G)는, 모터축(24)과 일체로 된 입력축(11)과, 이 입력축(11)과 소정의 오프셋량(e)만큼 축심을 비켜놓고 직교시켜 배치된 중공축으로 이루어지는 출력축(12)과, 입력축(11)에 직접 형성된 하이포이드 피니언(13) 및 출력축(12)에 장착(軸裝)된 하이포이드 기어(14)로 이루어지는 하이포이드 기어세트(15)와, 출력축(12)을 하이포이드 기어(14)를 끼운 축방향 양측의 위치에서 회전가능하게 지지하는 2개의 베어링(16, 17)과, 이들 2개의 베어링(16, 17)을 끼워맞춰 지지하는 상기 기어박스(1)를 구비하고 있다.

또한, 이 실시형태에서는 하이포이드 피니언(13)은 입력축(11), 즉 모터축(24)에 직접 형성하도록 하여, 강성(剛性)의 강화, 장착정밀도의 향상 및 장착공정수의 저감을 도모하도록 하고 있지만, 본 발명에서는, 반드시 양자(13, 24)의 일체화를 필수로 하는 것은 아니고, 별도로 되어 있어도 좋다. 오히려, 동일 용량의 모터(M)에 대하여 복수의 하이포이드 피니언(13)을 준비하는 것에 착안한 경우, 하이포이드 피니언(13)은, 모터축(24)과는 별도인 편이, 부품의 공용화를 촉진할 수 있는 점에서는 뛰어나다.

이 구성에 있어서, 모터(M)의 전부 모터커버(22)는 감속기(G)의 기어박스(1)와는 별도로 구성되어 있기 때문에, 모터축(24)측에 하이포이드 피니언(13)을 남긴 상태에서, 모터(M)와 기어박스(1)는 분리가능하게 되어 있다.

다음으로, 이와 같은 구조의 감속기(G)와 모터(M)의 조합에 의하여 구성되는 하이포이드 기어드 모터의 시리즈에 관하여 설명한다. 또, 각 요소의 부호에 관해서는, 서로 구별을 필요로 할 때에는 개별부호(A, B, C를 추가한 부호)를 사용하고, 특별히 구별을 필요로 하지 않을 때에는 도 3, 도 4에서 나타낸 부호(A, B, C를 추가하지 않은 부호)를 사용한다. 또한, 설명문 중에 나와 있지 않은 요소에 관해서도, 구별하여 나타낼 필요가 있는 것에는, 도면 중 A, B, C를 추가한 부호로 나타낸다.

이 시리즈에 있어서는, 상대기계에 설치하기 위한 결합치수에 대표되는 기어박스의 허용토크의 대소의 개념을 「프레임번호」의 차이라는 형태로 규정하고 있고, 각 프레임번호마다 저감속비에서 고감속비까지의 복수의 감속비를 준비하고 있다.

도 1은 본 발명에 관련되는 서브 시리즈 중 샘플을 나타내고, 동일 용량의 모터(M2)에 대하여 다른 프레임번호의 감속기(G1∼G3)를 결합하여 얻은, 3종류의 하이포이드 기어드 모터(GM12, GM22, GM32)를 나타내고 있다.

이 서브 시리즈에 있어서는, 모터축(24)(24A, 24B, 24C)측의 하이포이드 피니언(13)(13A, 13B, 13C)과 기어박스(1)(1A, 1B, 1C) 내의 하이포이드 기어(14)(14A, 14B, 14C)가 맞물렸을 때에 동일한 감속비를 형성하는 하이포이드 기어세트(15)(15A, 15B, 15C)를 내장하고 서로 프레임번호가 다른 기어박스(1)(1A, 1B, 1C)에 대하여, 전달용량이 동일한 모터(M)(M2)를 연결가능하게 하고 있다.

그로 인해, 이 서브 시리즈 중 모터(M)의 전부 모터커버(22)(22A, 22B, 22C)는, 기어박스(1)(1A, 1B, 1C)측의 결합치수가 다른 것에 의하여 하이포이드 기어(14)(14A, 14B, 14C)에 대한 하이포이드 피니언(13)(13A, 13B, 13C)이 복수 종류, 즉 이 예에서는 3종류가 준비되고, 각각의 오프셋량(e)(e1, e2, e3)이 서로 다르고, 또한 모터(M)(M2)측의 결합치수가 공통으로 되어 있다. 즉, 시리즈 중 각 모터(M)(M2)의 모터축(24)(24A, 24B, 24C)은, 그 선단에 형성되어 있는 하이포이드 피니언(13)(13A, 13B, 13C)이 각 모터축(24)(24A, 24B, 24C)에 있어서 다르게 되어 있다.

이와 같이, 동일한 모터용량ㆍ감속비의 프레임번호(기어박스)에 대한 선택의 폭을 가지게 한 서브 시리즈를 기어드 모터의 시리즈에 포함함으로써, 생각할 수 있는 여러 가지 용도나 상황에 대하여 더욱 빈틈없고, 또한 합리적으로 대응할 수 있고, 낮은 코스트로 불필요함이 없는 하이포이드 기어드 모터를 제공할 수 있게 된다.

다음으로, 보다 구체적으로 종래의 기어드 모터 시리즈와 비교하면서 본 발명의 실시형태의 기어드 모터 시리즈의 내용을 설명한다.

우선, 종래의 시리즈인 일본국 특허 제2866247호에 있어서 제안된 하이포이드 기어드 모터의 시리즈가 가지는 불합리성에 관하여 설명한다.

도 7은, 상기 특허 제2866247호에 있어서 제안된 하이포이드 기어드 모터의 시리즈에 있어서 실현될 수 있는 프레임번호와 감속비, 및 이 프레임번호와 감속비에 대응하여 장착되는 모터의 전달용량의 관계를 나타내고 있다.

도 7에 있어서, 횡축의 A, B, …는 프레임번호를 나타내고, 이 순서대로 허용토크가 차례로 커진다. 한편, 종축의 5, 7, …은 감속비의 「분모의 값」을 나타내고 있다. 즉, 「5」는 감속비「1/5」, 「7」은 감속비「1/7」이다. 또한, 이 명세서에서는, 이후 감속비에 관해서는 이러한 「분모의 값」을 사용한다. 이 매트릭스에 있어서의 각 셀 중에 기재된, 0.4, 0.75, … 등의 수치는, 프레임번호와 감속비가 결정되었을 때에 연결되는 모터의 전달용량을 나타내고 있다. 단위는 kw이다.

지금, 예컨대 프레임번호(C)의 열에 착안하여 본다. 프레임번호(C)에 있어서 감속비가 5인 경우, 전달용량 1.5kw의 모터가 조합된다. 감속비가 7인 경우는, 전달용량 0.75kw의 모터가 조합된다.

이것은, 대용량의 모터에 대해서는 저감속비의 하이포이드 기어세트, 소용량의 모터에 대해서는 고감속비의 하이포이드 기어세트를 각각 대응시켜서, 시리즈 전체에 있어서의 기어박스와 모터의 공용화를 될 수 있는 한 가능하게 한다는 이 시리즈의 구축지침에 근거한 것으로, 기본적으로는 합리적인 것이다.

이 시리즈에 있어서, 예컨대, 프레임번호(C)에 있어서의 감속비 7, 전달용량 0.75의 하이포이드 기어드 모터를 사용하여 컨베이어를 구동한 경우에, 사정에 의해 기어박스의 크기를 약간 작게 하고 싶다는 요청이 있었다고 한다. 공장에서는 다양한 컨베이어 등이 존재하고 있고, 컨베이어의 배치교환이나 신설에 의해 기존의 기어드 모터의 존재가 방해가 되는 경우가 자주 발생한다.

이와 같은 경우, 종래의 시리즈에 있어서는, 프레임번호(C)보다 1 랭크 아래의 프레임번호(B)의 하이포이드 기어드 모터를 선택함으로써 이에 대응한다. 역으로 말하자면, 프레임번호를 C에서 B로 절환함으로써 이러한 사태에도 유연하게 대응할 수 있기 때문에, 종래의 시리즈는, 그 구축상, 특별히 문제는 없다고 생각된 것이다.

그렇지만, 프레임번호(C)에서 프레임번호(B)로 절환하면, 필연적으로, 조합되는 모터용량도 달라지기 때문에, 구동토크도 작아져 버린다. 그러나, 현실적으로는, 상술한 바와 같은 경우, 다른 컨베이어와의 일련의 흐름의 관계에서 속도(감속비)나 구동토크(모터용량)는 바꾸고 싶지 않은 경우가 많은 것이다.

여기서, 본 발명의 이점을 보다 이해하기 쉽게 하기 위하여, 횡축에 모터의 전달용량, 종축에 감속비를 취한 매트릭스에 의하여, 종래 시리즈와 본 발명에 관련되는 시리즈를 비교하여 본다.

도 8은 종래의 시리즈를 이 매트릭스에 정리한 것이다. 감속비를 7로 유지하고, 또한 모터의 전달용량을 0.75kw인 상태로 유지하기 위해서는, 프레임번호는 C로부터 움직일 수 없다. 프레임번호(B) 상당의 크기로 하기 위해서는, 모터용량도 1 랭크 아래의 0.4kw로 할 수 밖에 없는 것을 알 수 있다. 그러나, 여기서는 (감속비는 같기 때문에) 모터용량을 작게 한 만큼, 확실히 구동토크는 저감되어 버린다.

이와 같은 바람직하지 못한 상태에 대하여, 도 5는, 본 발명의 시리즈에 관련되는 것으로, 같은 전달용량 0.75kw의 모터에 대하여, 동일한 감속비이면서, 복수 종류의 프레임번호가 대응할 수 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 도 5에 있어서 괄호쓰기로 나타낸 것이 종래의 시리즈로 준비되어 있는 것이다. 도 5로부터 분명한 바와 같이, 예컨대 이 전달용량 0.75kw의 모터에 대하여 같은 감속비 7의 기어박스로 하여, 종래의 프레임번호(C) 이외에, 프레임번호(B), 프레임번호(D)가 별도로 준비되어 있는 것을 알 수 있다. 같은 구성이 다른 전달용량의 모터에 대해서도 형성되어 있다.

이 구성에 의하여, 예컨대 0.75kw의 모터를 사용하여 감속비 7의 감속출력을 얻는 경우, C의 프레임번호의 기어박스 이외에 B와 D의 프레임번호의 기어박스 모두를 사용할 수 있지만, 작은 프레임번호인 B의 프레임번호를 채용함으로써, 기어드 모터의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

반대로, 동일한 구동력(동일 모터용량) 0.75kw이고, 또한 동일 감속비(동일 컨베이어속도) 7이고, 굳이 프레임번호를 더욱 대형화하여 D를 채용함으로써, 하이포이드 기어세트에 「구조상의 여유」를 부여하여, 점검이나 교환이 곤란한 상황이나 장소 등, 보다 내구성이 요구되는 것과 같은 경우에도 대응할 수 있도록 할 수도 있다.

일반적으로, 모터는 즉시 조달, 혹은 교환할 수 있는 경우가 많지만, 하이포이드 기어세트는 간단하게 조달할 수 없는 경우가 있기 때문에, 이러한 대응을 무리하게 하는 것도 현실문제로서는 적지 않다.

더 나아가서는, 모터(M)와 기어박스(1)를 분리했을 때에 하이포이드 피니언(13)이 모터축(24)측에 잔존하기 때문에, 모터(M)와 기어박스(1)를 분리해도 하이포이드 피니언(13)이 그 지지체를 상실하여 모터(M), 기어박스(1)의 어느 것과도 분리되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 그렇게 되는 것을 방지하기 위하여 모터(M)와 분리했을 때에 하이포이드 피니언(13)을 기어박스 내에 지지하여 두기 위한 베어링 등을 별도로 설치할 필요도 없어지고, 콤팩트성도 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 반드시 모든 모터 혹은 모든 감속비에 대하여 복수의 프레임번호가 준비되어 있을 필요는 없고, 예컨대, 수요가 많은 모터의 특정 감속비에 대해서만 본 발명에 관련되는 프레임번호의 복수개 선택을 할 수 있도록 되어 있는 것만으로도 좋다.

또, 상기 실시형태에서는, 1단형 하이포이드 감속기를 사용한 기어드 모터에 관하여 예시했지만, 하이포이드 기어세트에 평행축 기어세트를 연결한 복수단형 하이포이드 감속기를 사용하는 기어드 모터의 시리즈에도 본 발명은 적용할 수 있고, 또한, 하이포이드 기어세트가 아니라도, 예컨대 모터의 선단에 헬리컬 피니언이 설치되는 평행축 기어세트에도 적용할 수 있다.

도 2는, 본 발명의 더욱 발전된 시스템을 나타내고 있다. 이 시리즈 중에는, 프레임번호가 동일하고, 또한 모터축(24)측의 하이포이드 피니언(13)과 기어박스(1) 내의 하이포이드 기어(14)가 맞물릴 때에 동일 감속비를 형성하는 기어박스(1)에 대하여, 복수 종류의 모터(M)를 연결가능하게 한 서브 시리즈가 포함되어 있다.

도 1의 (B)와 도 2의 (B)가 대응하고 있다. 도 2는 그 서브 시리즈 중 샘플을 나타내고, 도 1의 (B), 요컨대 도 2의 (B)에 대하여, 도 2의 (A), (C)를, 더욱 선택할 수 있도록 한 것을 나타내고 있다. 즉, 동일 하이포이드 감속기(G2)에 대하여 다른 전달용량의 모터(M1, M2, M3)를 결합하여 얻은, 3종류의 하이포이드 기어드 모터(GM21, GM22, GM23)를 나타내고 있다.

이 서브 시리즈는, 기어드 모터의 프레임번호가 동일하고, 모터축(24)(24A, 24B, 24C)측의 하이포이드 피니언(13)과 기어박스(1) 내의 하이포이드 기어(14)가 맞물릴 때에 동일 감속비를 형성하는 기어박스(1)에 대하여, 복수 종류의 전달용량이 다른 모터(M)(M1, M2, M3)를 연결할 수 있도록 되어 있다.

그로 인해, 이 서브 시리즈 중 모터(M)(M1, M2, M3)에 있어서의 전부 모터커버(22)(22A, 22B, 22C)는, 기어박스(1)측의 결합치수가 공통으로, 하이포이드 기어(14)에 대한 하이포이드 피니언(13)의 오프셋량(e)이 일정해지고, 또한 모터(M)(M1, M2, M3)측의 결합치수가 모터(M)(M1, M2, M3)의 전달용량에 따라 달라져 있다.

한편, 모터축(24)(24A, 24B, 24C)은, 모터(M)(M1, M2, M3)의 전달용량에 따라 복수 종류가 준비되고, 또한 그 선단에 형성되어 있는 하이포이드 피니언(13)이, 각 모터축(24)(24A, 24B, 24C)에 있어서 공통으로 되어 있다. 또, 모터축(24)(24A, 24B, 24C)은 복수 종류가 준비되어 있지만, 전부 모터커버(22)(22A, 22B, 22C)의 내주형상(안쪽지름)이 동일하게 되고, 모터축(24)(24A, 24B, 24C)을 지지하고 있는 전부 베어링(25) 및 오일 실(27)은 공통으로 되어 있다.

이로써, 예컨대, 「프레임번호」와 「감속비」는 같아도 모터는 조금 작고, 혹은 조금 크다는 조합이 가능해진다. 이하에서 구체적으로 설명한다.

재차, 종래의 시리즈인 도 7을 참조하여, 지금, 예컨대 프레임번호(C)의 열에 착안하여 본다. 종래는, 프레임번호(C)에 있어서 감속비가 5인 경우, 전달용량 1.5kw의 모터가 조합된다. 감속비가 7인 경우는, 전달용량 0.75kw의 모터가 조합된다.

여기서, 예컨대 프레임번호(C)에 있어서의 감속비 7, 전달용량 0.75kw의 하이포이드 기어드 모터를 사용하여 컨베이어를 구동하고 있는 경우에, 사정에 의하여 이 컨베이어의 구동토크를 약간 높이고 싶다는 요청이 있었다고 한다.

이러한 경우, 종래의 시리즈(도 7)에 있어서는, 프레임번호(C)보다 1 랭크 위의 프레임번호(D)의 하이포이드 기어드 모터를 선택함으로써 이에 대응한다. 프레임번호(D)에서는 같은 감속비 7에서 1.5kw의 모터가 사용되고 있다. 역으로 말하면, 이 경우도, 프레임번호를 C에서 D로 절환함으로써 이와 같은 사태에도 유연하게 대응할 수 있는 것이기 때문에, 종래의 시리즈는, 그 구축상, 특별히 문제는 없다고 생각된 것이다.

그렇지만, 프레임번호(C)에서 프레임번호(D)로 절환하면, 필연적으로, 하이포이드 기어세트를 수용하고 있는 기어박스의 쪽도 이에 수반하여 커져 버린다. 기어박스가 커진다는 것은, 상대기계와의 결합치수도 커진다는 것이다. 이것은, 지금까지 구동해 온(실제로 존재하는) 컨베이어에 새로운 하이포이드 기어드 모터를 그대로 장착할 수 없다는 것을 의미한다.

즉, 컨베이어의 구동력을 약간 증강하고자 한 경우에는, 하이포이드 기어드 모터의 변경에 수반하여, 컨베이어 본체측 구동계와의 결합도 변경하지 않으면 안되는 것이 되고, 매우 대규모의 개조를 부득이하게 하게 되어, 개조코스트도 대폭으로 증대한다.

한편, 이 경우에, 프레임번호(C)에 있어서 모터용량을 1.5kw의 것으로 바꾸려고 하면 이번에는(선택의 여지없이) 감속비가 5로 변경되어 버린다. 그렇지만, 상술한 바와 같이, 실제 현장에 있어서는, 컨베이어의 속도는 다른 컨베이어 등과의 관계가 있고, 지금까지와 같은 속도를 유지하고자 하는 요구가 현실에는 있다.

이에 반하여, 상기 도 2의 시리즈에 있어서는, 도 6(A), (B)에 나타낸 바와 같이, 예컨대 프레임번호는 C인 채로, 즉 상대기계에 대한 결합치수는 동일하게 유지한 채로, 각 감속비에 있어서 모터용량을 복수 종류를 선택할 수 있게 된다는 것이 된다. 이 사정은, 프레임번호(D)의 각 감속비에 있어서도 마찬가지이다.

예컨대, C의 프레임번호에 있어서, 감속비가 7일 때, 모터는, 0.4kw, 0.75kw, 1.5kw 중에서 자유롭게 고르도록 되어 있다. 또, 모터측에서 본 경우, 예컨대, 0.4kw의 모터는, 감속비 7, 10, 12의 어느 경우에도 사용할 수 있도록 되어 있다.

이 결과, 동일한 크기(동일 상대기계)에 대하여 동일 감속비(동일 컨베이어 속도)로, 보다 높은 구동력(높은 전달용량)의 모터가 요구되는 상황이나, 반송물이 보다 가벼워진 등의 이유에 의하여, 보다 낮은 구동력(작은 소비전력)의 모터가 요구되는 것과 같은 상황에 합리적으로 대응할 수 있게 된다.

예컨대, 도 6의 매트릭스에 있어서, 프레임번호에 ○표시를 붙인 위치의 조합을 채용함으로써, 「감속비 및 기어박스의 크기는 같아도 모터는 더 조금 크다」는 취지에서 조합할 수 있다.

반대로, 도 6의 매트릭스에 있어서, 프레임번호에 □표시를 붙인 위치의 조합을 채용함으로서, 「감속비 및 기어박스의 크기는 같아도 모터는 더 조금 작다」는 취지에서 조합할 수 있다. 이 조합은, 동일 모터용량 또한 동일 감속비에서 굳이 보다 큰 프레임번호를 선택하는 것이기도 하고, 하이포이드 기어세트에 「구조상의 여유」를 주고, 점검이나 교환이 곤란한 상황이나 장소 등, 보다 내구성이 요구되는 것과 같은 경우에도 대응할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 일반적으로, 모터는 즉시 조달, 혹은 교환할 수 있는 것이 많지만, 하이포이드 기어세트는 간단하게 조달할 수는 없기 때문에, 이러한 대응을 굳이 하는 것도 현실문제로서는 적지 않다.

또한, A, B, C의 추가부호는 각 도면에 있어서 편의상 붙인 것이기 때문에, 도 1과 도 2에 있어서의 각 요소, 특히 모터축(24)(24A, 24B, 24C)이나 전부 모터커버(22)(22A, 22B, 22C)는, 반드시 같은 부호의 것이 같은 구조의 것이라고는 한정되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동일한 모터용량이고 또한 동일한 감속비의 조합이면서 다른 프레임번호의 기어박스를 선택ㆍ연결할 수 있도록 했기 때문에, 생각할 수 있는 각종 용도나 상황에 대하여 보다 빈틈없이, 또한 합리적으로 대응할 수 있고, 낮은 코스트로 낭비없는 기어드 모터를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 모터직경이 다르더라도 피니언을 동일하게 한다는 발상에 의하여, 프레임번호, 감속비를 바꾸지 않고 전달토크만을 바꾸는 것도(피니언장착 모터를 원하는 용량의 것으로 교환하는 것만으로) 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 시리즈 중 하이포이드 기어드 모터의 샘플을 나타낸 도면이다.

도 2는 동 시리즈 중의 더욱 발전된 시스템의 샘플을 나타낸 도면이다.

도 3은 하나의 샘플로 나타내는 하이포이드 기어드 모터의 확대측면도이다.

도 4는 동 요부(要部)의 평단면도이다.

도 5는 본 발명의 시리즈내용을 나타낸 매트릭스이다.

도 6은 본 발명의 시리즈를 다른 각도에서 취했을 때의 매트릭스이다.

도 7은 종래의 시리즈 내용을 나타낸 매트릭스이다.

도 8은 종래의 시리즈를 다른 형태로 정리한 매트릭스이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

G, G1, G2, G3 : 하이포이드 감속기

M, M1, M2, M3 : 모터

GM, GM1, GM2, GM3 : 하이포이드 기어드 모터

e, e1, e2, e3 : 오프셋량

1, 1A, 1B, 1C : 기어박스

11 :입력축

12, 12A, 12B, 12C : 출력축

13, 13A, 13B, 13C : 하이포이드 피니언

14, 14A, 14B, 14C : 하이포이드 기어

15, 15A, 15B, 15C : 하이포이드 기어세트

20 : 모터케이싱

21, 21A, 21B, 21C : 모터프레임

22, 22A, 22B, 22C : 전부(前部) 모터커버

24, 24A, 24B, 24C : 모터축

25 : 베어링

27 : 오일 실(oil seal)

Claims (7)

1. 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한, 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되어 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터의 시리즈에 있어서,

   상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부(端部)에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한, 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고,

   또한, 동일 용량의 모터에 대하여 복수 종류의 피니언을 준비함과 동시에,

   상대기계에 장착하기 위한 결합치수로 대표되는 기어박스의 허용토크의 대소(大小)를 프레임번호의 차이라고 하는 형태로 규정했을 때에, 상기 기어박스를, 감속비는 동일하지만, 이 프레임번호는 다른 복수 종류의 기어박스로서 시리즈화 하고,

   각각의 기어박스의 기어는, 각각 상기 복수 종류의 피니언에서 선택된 하나의 피니언하고만 맞물림 가능하고,

   상기 동일 용량의 모터에 대하여 상기 복수 종류의 피니언에서 하나의 피니언을 선택하고, 또한, 이 하나의 피니언과 맞물리는 기어를 가지는 상기 복수 종류의 기어박스 중에서 하나를 선택하고, 이 모터와 이 선택된 기어박스를 연결가능하게 한 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 시리즈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수 종류가 준비된 것 중 하나의 피니언에 대하여, 상기 동일 용량의 모터 이외에, 더욱이, 이 동일 용량의 모터와는 전달용량과 로터 및 스테이터를 포함하는 단면(斷面)의 직경이 다른 별도의 모터가, 선택적으로 장착가능하게 된 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 시리즈.
3. 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한, 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되고 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터에 있어서,

   상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한, 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고,

   상기 모터를, 전달용량과, 로터 및 스테이터를 포함하는 단면(斷面)의 직경은 다르지만, 피니언은 동일하게 한 모터군으로 구성하고,

   상기 기어박스에 대하여, 상기 모터군에서 선택된 모터의 어떤 것도 연결가능하게 한 것을 특징으로 하는 기어드 모터.
4. 모터프레임 및 모터축을 가지는 모터와, 출력축을 가지는 기어박스를 구비하고, 또한, 이 기어박스 안에, 상기 모터축과 일체로 회전하는 피니언과, 상기 모터축과 소정의 오프셋량만큼 축심을 비켜놓은 축에 장착되고 상기 피니언과 맞물리는 기어로 이루어지는 기어세트를 내장한 기어드 모터의 시리즈에 있어서,

   상기 모터프레임의 상기 기어박스측 단부(端部)에, 모터커버를 이 기어박스와 별도로 설치함과 동시에, 이 모터커버를 상기 모터프레임에 장착한 상태에서, 또한, 상기 모터측에 상기 피니언을 남긴 상태에서, 상기 모터와 기어박스를 분리가능하게 하고,

   또한 상대기계에 장착하기 위한 결합치수로 대표되는 기어박스의 허용토크의 대소(大小)를 프레임번호의 차이라고 하는 형태로 규정했을 때에, 상기 기어박스를, 이 프레임번호가 동일하고, 저감속비에서 고감속비까지의 복수의 감속비가 준비되는 기어박스군으로 구성하고,

   상기 모터를, 전달용량과, 로터 및 스테이터를 포함하는 단면(斷面)의 직경은 다르지만, 피니언은 동일하게 한 모터군으로 구성하고,

   상기 프레임번호가 동일하고, 또한, 감속비가 같은 기어박스에 대하여, 상기 모터군에서 선택된 모터의 어떤 것도 연결가능하게 한 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 시리즈.
5. 제4항에 있어서,

   상기 시리즈 중 각 기어드 모터의 상기 모터커버는, 기어박스측 결합치수가 공통으로 상기 기어에 대한 상기 피니언의 상기 오프셋량이 일정하게 되고, 또한, 모터측 결합치수가 모터의 전달용량에 따라 다르며, 한편,

   시리즈 중 각 기어드 모터의 상기 모터축은, 모터의 전달용량에 따라 복수 종류 준비되고, 또한, 그 선단에 형성 또는 장착되는 상기 피니언이 각 모터축에 있어서 공통으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 시리즈.
6. 제3항에 있어서,

   각각의 상기 모터커버 내에 있어서의 상기 모터축을 지지하고 있는 베어링 또는 오일 실(oil seal)을 끼워넣는 부분의 안쪽지름이 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 기어드 모터.
7. 제4항에 있어서,

   시리즈 중 각 기어드 모터는, 각각의 상기 모터커버 내에 있어서의 상기 모터축을 지지하고 있는 베어링 또는 오일 실(oil seal)을 끼워넣는 부분의 안쪽지름이 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 시리즈.