TW200823125A - Gear power transmission device - Google Patents

Description

200823125 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關最適合於物流機器等的用途’尤其是鏈 式輸送帶或帶式輸送帶、輥式輸送帶等的輸送帶用途，可 進行種種的安裝，且輕量、小巧、高效率的平行軸齒輪動 力傳達裝置。 【先前技術】 驅動輸送帶等的主機的場合，從馬達等的驅動源到該 主機的驅動軸爲止的動力傳達裝置組裝有正交轉換機構（ 例如參閱日本專利文獻1 )。 這是由於一般的馬達其軸方向較長，因此屢屢發生例 如須藉著將該馬達的軸方向轉換爲直角方向，形成可小巧 設置的狀況。 該種的動力傳達裝置中，尤其重視將輸出軸的軸心到 該動力傳達裝置的特定的半徑方向最外圍部分爲止的尺寸 儘可能縮短的設計。由於該尺寸的縮短，例如可以縮短從 動力傳達裝置的輸出軸到輸送帶的上面（鏈條上面、輥上 面、皮帶上面）爲止的距離，獲得包含動力傳達裝置的輸 送帶整體的小巧化，同時也可以非常容易進行複數臂的連 結動作及從輸送帶對於輸送帶的傳遞等相關的設計等。 上述專利文獻1中，揭示有外殻的形狀大致呈長方體 ，在輸出軸的軸心、安裝螺栓孔的位置及可安裝面的關係 上下工夫，尤其可縮短從輸出軸的軸心到齒輪相的特定外 -4- 200823125 圍面爲止的尺寸的設計技術。 〔專利文獻1〕 日本特許第262 8983號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決的課題〕 但是，正交軸系的減速機構和平行軸系的減速機構比 較，大致上多數成本較高，且動力傳達裝置本體的製造也 並非容易。尤其如專利文獻1的技術，在採用低噪音且效 率較高的準雙曲面減速機構等時，對於成本及組裝容易性 等的面而言則會有較平行軸更構成不利的狀況。 本發明是爲了解決以上問題所硏創而成，提供一種不 但是低成本，設置在機器人或輸送帶等主機時的收納性良 好，並且對於低噪音化也可以容易因應的平行軸齒輪動力 傳達裝置爲課題。 〔解決課題用的手段〕 本發明是在外殼內，收容使輸入軸的轉動減速傳達到 輸出軸的減速部的平行軸齒輪動力傳達裝置中，上述減速 部爲平行軸齒輪機構所構成，並以上述輸出軸的軸心爲中 心的假設圓描繪出上述外殼時，該假設圓至少接觸有3面 ，並且其中的2面是朝著從其餘的1面存在有上述輸入軸 的一側僅擴開的構成，藉此解決上述課題。 本發明並非採用容易造成成本面不利的正交減速機構 ，基本上是採用成本低，組裝不特殊且（必要時）使用螺 -5- 200823125 旋系的齒輪得以容易低噪音化的平行軸系的減速機構。採 用平行軸系減速機構的場合，必然地會使馬達（的馬達軸 )形成與輸送帶等的主機的驅動軸平行配置，但是本發明 在外殼的形狀上下工夫，可以極力地防止該平行軸齒輪動 力傳達裝置的輸出軸的軸心與主機的驅動軸的軸心距離的 增長’對於空間性的問題同樣可獲得解決（後述）。 〔發明效果〕 根據本發明，可獲得低成本的同時，具有設置在機器 人或輸送帶等的主機時之優異的收納性，並且（必要時） 也可以容易因應低噪音化。 【實施方式】 以下’根據圖示詳細說明本發明所涉及平行軸齒輪動 力傳達裝置的實施型態的一例。 第1圖是表示在該平行軸齒輪動力傳達裝置的減速機 的第1殼體（後述）組裝平行軸系的各齒輪樣子的前視圖 ’第2圖是沿著第1圖的箭頭方向n · π線的展開剖視圖 ，第3圖爲平行軸齒輪動力傳達裝置的後視圖（從第1圖 的紙面內側顯示的外觀圖），第4圖是從馬達安裝側顯示 省略輸出軸及馬達後的平行軸齒輪動力傳達裝置時的前視 圖。 首先，主要參閱第2圖說明整體構成如下。 該平行軸齒輪動力傳達裝置20是連結馬達22與減速 -6 - 200823125 機24所成。馬達22在馬達軸22 A的前端具備第1螺旋 小齒輪26。該馬達軸22 A兼用爲減速機24的輸入軸28 〇 減速機24在外殻3 0內收容減速部R。減速部R作爲 將輸入軸28的轉動減速傳達輸出軸32之用，具備第1〜 第3的3段平行軸齒輪機構Rdl〜Rd3。第1平行軸齒輪 機構Rdl爲形成在輸出軸28的上述第1螺旋小齒輪26及 與組裝在第1中間軸3 4的上述第1螺旋小齒輪咬合的第 1螺旋齒輪36所構成。第2平行軸齒輪機構Rd2是與第1 中間軸3 4 —體轉動的第2螺旋小齒輪3 8及與組裝在第2 中間軸40的該第2螺旋小齒輪38咬合的第2螺旋齒輪 42所構成。第3平行軸齒輪機構Rd3則是與第2中間軸 40 —體轉動的第3螺旋小齒輪44及與組裝在輸出軸32 的該第3螺旋小齒輪44咬合的輸出齒輪（第3螺旋齒輪 )46所構成。輸出軸32是形成具有沿著其軸心〇1所形 成的貫穿孔32A的空心軸。 輸入軸28的轉動是藉著該等第1〜第3平行軸齒輪 機構Rdl〜Rd3被3階段減速，傳達到輸出軸32。從第2 圖可得知’包含輸入軸28 (馬達軸22A)及輸出軸32 ’ 所有的軸爲平行。 外殼30在輸出軸32的軸方向（即全軸的軸方向）爲 第1殼體30A與第2殼體30B的2個所構成，如第2圖 右上的一部分抽出顯示，藉箸栓入到螺栓孔50的螺检52 彼此連結。 200823125 一倂參閱第1圖、第3圖、第4圖，該外殼3 0在以 輸出軸32的軸心01爲中心描繪假設圓VC1時，其中的 3面（第1面Ρ1〜第3面Ρ3)是形成正切該假設圓VC1 的形狀。亦即，3個面Ρ 1〜Ρ 3到輸出軸3 2的軸心01爲 止的距離R1都相等。並且，該等3個面Ρ1〜Ρ3中的2 個面（第1面Ρ1及第2面Ρ2)是從其他的1面（第3面 Ρ3 )朝著存在有輸入軸28的一側僅擴開角度0 1、0 2 ( Ρ1面與Ρ3面及Ρ2面與Ρ3面形成鈍角αΐ、α2)的構成 。再者，該實施型態中，擴開角度0 1 = 0 2。即，第1面 Ρ1與第2面Ρ2是相對於含輸入軸28的軸心02與輸出軸 3 2的軸心〇 1雙方的中央面S 1形成對稱。 從第1圖及第2圖可得知，在輸出齒輪46的齒頂圓 46Α與外殻30 (的第1殼體30Α )的內面30Α1之間僅設 置以符號△ 1表示的極些微的間隙，設置使第1面Ρ 1〜第 3面Ρ3所形成輸出齒輪46周圍的外殻30的大小儘可能 地小。 更具體說明時，一般輸入軸28側的齒輪（26、36等 )雖然操作扭矩小、尺寸也較小，但是輸出軸3 2側的齒 輪（尤其是輸出齒輪46)具有大的操作扭矩’因此也Hz 計大的尺寸。因此，定性上相對於外殻3 0，輸入軸側的 一側在空間上較輸出軸側有餘裕（可設計更小的外殼）° 但是，本實施型態中，將輸出齒輪4 6抑制在與第1齒輪 3 6大致相同的大小，刻意考量使其齒頂圓4 6 A不致構成 大型化的同時，構成朝向空間上較有餘裕的輸入軸側僅擴 -8- 200823125 開01、02。藉此一構成，第1面P1〜第3面P3在交線 5 6、5 8，彼此以鈍角1、α 2 (該實施型態爲α 1 = α 2 ) 形成交接，不僅可以縮小外殼3 0的輸出軸3 2周圍的半徑 方向的尺寸，更可以對主機形成良好的收納，獲得小型安 裝的可能（後述）。 此外，此一擴開程度（擴開角度0 1、0 2 )是以可以 收納與該減速機24組合的種種容量之馬達中的最大馬達 的大小，亦即馬達22半徑方向的最大外圍部設定在可收 納於該第1面Ρ1及第2面Ρ2內側的範圍爲佳。並且，第 2圖、第3圖的符號54是固定在未圖示本平行軸齒輪動 力傳達裝置20之主機的固定構件而停止轉動的臂部， 54Α爲設置在扭矩臂54的安裝孔。又，第4圖的符號 22C爲馬達安裝用的孔。 接著，一邊說明將平行軸齒輪動力傳達裝置20作爲 主機組裝在鏈式輸送帶60時的構成，一邊說明本平行軸 齒輪動力傳達裝置20的作用。 平行軸齒輪動力傳達裝置20組裝在鏈式輸送帶60時 ’如第5圖的（Α)〜（C)所示進行。第5圖（Α)表示 的安裝是首先爲了收納在鏈式輸送帶60的寬度內，將驅 動軸62貫穿於平行軸齒輪動力傳達裝置20的輸出軸32 的貫穿孔。 接著，調整其安裝角度使第1面Ρ1形成與鏈式輸送 帶60的鏈條上面（輸送帶上面）70平行，利用扭矩臂54 (參閱第2圖、第3圖）將平行軸齒輪動力傳達裝置20 -9 - 200823125 固定在鏈式輸送帶60未圖不的固定構件上停止轉動。平 行軸齒輪動力傳達裝置20的輸出軸32的轉動是經由插入 到其貫穿孔32A的鏈式輸送帶60的驅動軸62、組裝在該 驅動軸6 2的鏈輪（或滑輪）6 4傳達到鏈式輸送帶6 0側 〇 但是，平行軸齒輪動力傳達裝置20，其一部分必須 安裝不致從鏈條面向上方露出，並且安裝不致露出終端附 近的R面72的半徑方向外側。這是爲了使在鏈條上面70 上搬運的被搬運物74與平行軸齒輪動力傳達裝置20不致 彼此干涉或衝突。 本實施型態是關於鏈條上面70或者R面7的雙方， 可小巧地對於鏈式輸送帶進行安裝。這是由於第1面P 1 與第3面P3及第2面P2與第3面P3以其交線56、58的 部分彼此以鈍角α 1、α 2交接所獲得的作用效果。第6 圖表示其比較例。例如，與具有同一假設圓VC1，且第2 面（Ρ2 )與第3面（Ρ3 )彼此直角交接的減速機（24)比 較時，如上述第2面（Ρ2 )與第3面（Ρ3 )彼此以直角交 叉的減速機（24 )的場合，其交線（56 )、（ 58 )與輸出 軸3 2的軸心〇 1的距離L1具有假設圓VC 1的半徑R1的 Λ 2倍的尺寸。因此，該軸心Ο1必然地會從鏈條上面（ 70 )或R面（72 )遠離（L1+L2 )。相對於此，本實施型 態所涉及的平行軸齒輪動力傳達裝置20可以將輸出軸32 的軸心01到交線56、58爲止的尺寸收納在僅若干大於 假設圓VC1的半徑R1的大小的尺寸L2+A2。L1>L2極 -10- 200823125 爲明確，因此鏈條上面70及R面72爲止的距離可相對地 縮短其量（L1-L2)。 回到第5圖，平行軸齒輪動力傳達裝置20是由於第 1面P1及第2面P2相對於中央面（含輸入軸2 8的軸心 02及輸出軸32的軸心01雙方的面）S1形成對稱，因此 進行如第5圖的（C )表示（第2面P2與鏈條上面70形 成平行的）安裝時同樣可獲得完全相同的作用效果。 另外，如第5圖的（B)表示，安裝使第3面P3與 鏈條上面70形成平行時，也可以將平行軸齒輪動力傳達 裝置20安裝在與鏈條上面70呈直角的方向（第5圖的正 下方）與最長輸送帶70平行的方向（輸送帶進行方向： 第5圖的左右方向）形成最短的尺寸。此時同樣可以將輸 出軸32的軸心01與鏈條上面70的距離抑制在L2+A 2。 其結果可對於鏈條上面70進行3個安裝樣態（相對於第 5圖的（A )〜（C )馬達的方向包含相反側的安裝等共6 個樣態）的安裝。 此外，該等的安裝，所有平行軸齒輪動力傳達裝置 2〇本身都是以懸掛在鏈式輸送帶60的驅動軸62本身的 樣態進行，因此平行軸齒輪動力傳達裝置20不會從鏈式 輸送帶60的輸送帶寬度（與第5圖紙面正交方向的尺寸 )突出，即使安裝平行軸齒輪動力傳達裝置20也不會對 於鏈式輸送帶60有多餘寬度的增大。 並且，輸出齒輪46的周圍爲3個的面（第1面P1〜 第3面P3)所包圍，可以在該第1面P1〜第3面P3交接 -11 - 200823125 的2條交線56、58附近確保若干的空間SPl、SP2 ’在此 可以配置計2支與該交線5 6、5 8平行可連結第1、第2 殼體30A、30B用的「相稱的大小」的上述螺栓52。對於 該螺栓52施加有經由扭矩臂54使第1、第2殻體30A、 30B相對於彼此在輸出軸周圍轉動之扭矩的剪應力。但是 ，由於可以配置2支相稱大小的螺栓5 2，因此可確保充 分的強度。 又，由於以平行軸系之螺旋小齒輪與螺旋齒輪的組合 構成減速部R，具有低成本組裝容易且低噪音。 第7圖、第8圖是表示本發明的其他實施型態的一例 〇 該實施型態基本的構成是與先前的實施型態相同。不 同處是第2平行軸齒輪機構Pd 102所獲得的減速比若干小 於先前的實施型態，形成小的減速機1 24整體之減速比的 同時’馬達122是連結較先前實施型態的馬達22大型且 強力的點。但是除此之外多數其他的構件（第2殼體 130B (尤其是其馬達安裝用的孔122C)、第2螺旋小齒 輪138、第2螺旋齒輪142及馬達122以外的構件）是與 先前的實施型態相同，並且此一場合同樣將馬達丨22半徑 方向的最大外圍部收納在第1面P1 0 1及第2面1 02的內 側’因此（一邊採用較先前實施型態的馬達22大的馬達 1 22 )例如即使針對與先前實施型態相同的鏈式輸送帶（ 省略圖示）’仍然可以在完全相同的安裝位置進行相同的 安裝。對於其他的構成由於是和先前的實施型態相同，圖 -12- 200823125 中僅止於以下2位數在相同或類似的部份賦予相同的符號 ，省略重複說明。 接著，第9圖是更表示其他實施型態的一例。 該實施型態的平行軸齒輪動力傳達裝置220是相對於 以輸出軸23 2的軸心0201爲中心的假設圓VC201接觸著 4面（第1面P201〜第4面P204)，並且，其中的2面 (第1面P201及第2面P2 02 )構成從其他的2面（第3 面P203及第4面204 )朝向存在有輸入軸228的一側僅 擴開0201、Θ202( 0201=0202)。該擴開的2面（第 1面201及第2面202 )是相對於包含輸入軸228的軸心 0202及輸出軸232的軸心020 1雙方的面S201形成對稱 。根據該實施型態，可相對於未圖示的輸送帶面等進行8 個樣態（面Ρ201、Ρ202、Ρ203、Ρ204分別相對於輸送帶 上面呈平行配置的4個樣態及與該等4樣態馬達的方向不 同的4樣態）的安裝。並且可以使得從輸出軸23 2的軸心 02 0 1到輸送帶上面（省略圖示）爲止的距離，即使搭載 有同一輸出齒輪的場合（即使假設圓V C 2 0 1的大小相同 )更縮短從假設圓突出部分減少的量。其他的構成由於基 本上是和先前的實施型態相同，圖中僅止於以下2位數在 相同或類似的部份賦予相同的符號，省略重複說明。 此外’上述實施型態雖都是在3面或4面的「平面」 形成輸出軸周圍的外殼，但是本發明只要第1面與第2面 在平面擴開即可’例如上述實施型態的第3面、第4面相 當部分也可以形成與輸出軸相同（或者大致同心）的圓筒 -13- 200823125 〔產業上的可利用性〕 可獲得低成本的同時，具有設置在機器人或輸送帶等 的主機時之優異的收納性，並且可容易因應低噪音化的動 力傳達裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示在本發明實施型態的一例所涉及動力傳 達裝置之減速機的第1殼體組裝各齒輪狀態的前視圖。 第2圖是沿著第1圖的箭頭方向π - Π線的前視圖。 第3圖爲上述動力傳達裝置的後視圖。 第4圖爲同一前視圖。 第5圖爲表示上述動力傳達裝置的安裝樣態的各種模 式圖。 第6圖是表示第1面與第2面未擴開之動力傳達裝置 的安裝樣態例的比較圖。 第7圖是表示本發明其他實施型態之一例的第2圖相 當的展開剖視圖。 第8圖爲相同之第4圖相當的前視圖。 第9圖是表示本發明另一其他實施型態之一例的大致 表示的前視圖。 【主要元件符號說明】 -14- 200823125 20 :平行軸齒輪動力傳達裝置 22 :馬達 24 :減速機 28 :輸入軸 3 〇 :外殼 30A :第1殼體 30B :第2殼體 3 2 :輸出軸 3 2 A :貫穿孔 5 6、5 8 :交線 60 :鏈式輸送機 R :減速部

Rdl〜Rd3 :第1〜第3平行軸齒輪機構 VC1 :假設圓 P1〜P3:第1面〜第3面 (9 1、0 2 :擴開角度 S1 :中央面 -15-

Claims (1)

1. 200823125 十、申請專利範圍 1. 一種平行軸齒輪動力傳達裝置，在外殼內，收容使 輸入軸的轉動減速傳達到輸出軸的減速部的動力傳達裝置 ，其特徵爲： 上述減速部爲平行軸齒輪機構所構成，並且， 上述外殼描繪出以上述輸出軸的軸心爲中心的假設圓 時’該假設圓至少接觸有3面，並且其中的2面是朝向從 其餘的1面存在有上述輸入軸的一側擴開的構成。 2· —種平行軸齒輪動力傳達裝置，在外殼內，收容使 輸入軸的轉動減速傳達到輸出軸的減速部的動力傳達裝置 ，其特徵爲： 上述減速部爲平行軸齒輪機構所構成，並且， 上述外殼軸描繪出以上述輸出軸的軸心爲中心的假設 圓時，該假設圓至少接觸有2面，並且該2面是朝向存在 有上述輸入軸的一側擴開的構成。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項記載的平行軸齒輪 動力傳達裝置，其中上述2面是相對於包含上述輸入軸的 軸心及輸出軸的軸心雙方的面形成對稱。 4.如申請專利範圍第1至第3項中任一項記載的平行 軸齒輪動力傳達裝置，其中上述輸出軸爲具有沿著其軸心 所形成之貫穿孔的空心軸。 5 .如申請專利範圍第1至第4項中任一項記載的平行 軸齒輪動力傳達裝置，其中上述外殼爲在上述輸出軸的軸 方向的2以上的殻體所構成’並且在上述3面交接的2條 -16- 200823125 交線附近配置有與該交線平行連結上述殻體的螺栓。 6 ·如申請專利範圍第1至第5項中任一項記載的平行 軸齒輪動力傳達裝置，其中更將賦予上述輸入軸驅動力的 馬達與上述外殼連結的同時，將該馬達半徑方向的最大外 圍部收納在上述2面的內側。 -17-