WO2021182612A1 - ギヤモータ - Google Patents

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WO2021182612A1
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speed reducer
gear motor
gear
rotor
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Inventor
山本　泰三
貴浩 三成
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住友重機械工業株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/11—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric clutches
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    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact

Definitions

  • the present invention relates to a gear motor.
  • a gear motor including a motor and a speed reducer is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a gear motor is configured such that a motor and a reduction gear of a mechanical gear are arranged side by side in the axial direction.
  • the motor and the speed reducer are separated by a partition wall so that the lubricant in the speed reducer does not enter the motor, and the speed reducer is provided with a plurality of oil seals for sealing the lubricating oil.
  • the shafts of the motor and the speed reducer are supported by a large number of bearings so that each of them is established as a single rotating machine.
  • the conventional gear motor has a complicated structure, and it is difficult to reduce the number of parts and make it compact.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to simplify the structure.
  • the present invention is a gear motor including a motor and a speed reducer.
  • the speed reducer is a magnetic modulation gear.
  • the output shaft of the motor and the input shaft of the speed reducer are integrally configured.
  • the structure can be simplified.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the gear motor 1 according to the present embodiment.
  • the gear motor 1 according to the present embodiment includes a motor 20 and a speed reducer 30, and these are housed in a common casing (frame) 10.
  • the motor 20 includes a motor rotor 21 and a motor stator 22.
  • the motor rotor 21 includes a shaft 21a, a rotor yoke 21b, and a rotor magnet 21c.
  • the rotor yoke 21b is made of a magnetic material and is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the shaft 21a.
  • the rotor magnet 21c is a permanent magnet such as a neodymium magnet, and a plurality of magnets corresponding to a predetermined number of poles are attached to a portion of the outer peripheral surface of the rotor yoke 21b located on the inner diameter side of the motor stator 22.
  • the direction along the central axis Ax of the shaft 21a is the "axial direction”
  • the direction perpendicular to the central axis Ax is the “diameter direction”
  • the rotation direction centered on the central axis Ax is the "circumferential direction”. That is.
  • the side connected to the external driven member left side in the figure
  • the side opposite to the load side right side in the figure
  • the anti-load side is called the anti-load side.
  • the motor rotor 21 is pivotally supported by two bearings (for example, ball bearings) 12a and 12b that support the shaft 21a.
  • the bearing 12a on the counterload side is arranged between the counterload side cover 11 fixed to the casing 10 and the shaft 21a.
  • the anti-load side cover 11 is fixed to the casing 10 so as to cover the anti-load side of the motor stator 22, and rotatably supports the shaft 21a (motor rotor 21) via the bearing 12a.
  • the bearing 12b on the load side is arranged between the low speed rotor 32 (output member 32b) of the speed reducer 30, which will be described later, and the shaft 21a on the load side of the speed reducer 30.
  • the low-speed rotor 32 and the shaft 21a can rotate relative to each other via the bearing 12b.
  • the motor stator 22 is configured by winding a coil 22b around a stator core 22a made of a laminated steel plate.
  • the motor stator 22 is concentrically arranged on the outer diameter side of the motor rotor 21, and the stator core 22a is held in the casing 10 in a state of being internally fitted in the casing 10.
  • the speed reducer 30 is arranged on the load side of the motor 20 to decelerate the rotation input from the motor 20 and output it to the load side.
  • the speed reducer 30 and the motor 20 share a common shaft (motor rotor 21 and high-speed rotor 31), and the space between them is not partitioned by a partition wall or the like.
  • the speed reducer 30 is a magnetic modulation gear and includes a high-speed rotor (input shaft) 31, a low-speed rotor (output shaft) 32, and an external pole magnet 33.
  • FIG. 2 is a perspective view of the speed reducer 30.
  • the high-speed rotor 31 includes a shaft 21a and a rotor yoke 21b, which are common to the motor rotor 21 of the motor 20, and an internal pole magnet 31a.
  • the shaft 21a and the rotor yoke 21b extend axially from the motor 20 to the speed reducer 30.
  • both ends of the shaft 21a in the axial direction extend from the rotor yoke 21b, and both ends are supported by the bearings 12a and 12b described above.
  • the internal pole magnet 31a is a permanent magnet such as a neodymium magnet, and is attached to the outer peripheral surface of the rotor yoke 21b so that a plurality of magnets having different polarities are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the internal pole magnet 31a forms a magnetic pole that does not contribute to the torque generation of the motor 20, and may have a number of poles different from the number of field magnetic poles of the motor 20 or may have the same number of poles. Further, the internal pole magnet 31a may have an integral ring shape, or the divided magnets 31a may be arranged in the circumferential direction.
  • the high-speed rotor 31 is preferably configured integrally with the motor rotor 21, and more preferably shares at least one shaft component with the motor rotor 21. Further, the rotor yoke of the speed reducer 30 may be different from the rotor yoke 21b of the motor 20 (see FIG. 4).
  • the low-speed rotor 32 is formed in a stepped cylindrical shape and is arranged concentrically with the high-speed rotor 31.
  • the low-speed rotor 32 has a magnetic pole piece (pole piece) 32a arranged on the outer diameter side of the internal pole magnet 31a.
  • the magnetic pole pieces 32a are made of laminated steel plates, and a plurality of magnetic pole pieces 32a are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the number of magnetic pole pieces 32a is the number of outer pole pairs (the number of pole pairs of the outer pole magnet 33) ⁇ the number of inner pole pole pairs (the number of pole pairs of the inner pole magnet 31a), and is generally the number of outer pole pole pairs + the number of inner pole pole pairs.
  • the two magnetic pole pieces 32a adjacent to each other in the circumferential direction may be connected by a thin-walled connecting portion or may be connected by a non-magnetic material.
  • the low speed rotor 32 has an output member 32b connected to the load side of the magnetic pole piece 32a. More specifically, resin portions 32c are fixed to both ends of the magnetic pole piece 32a in the axial direction, and the output member 32b is fixed to the resin portion 32c on the load side with bolts 32d (for example, made of super engineering plastic).
  • the bolt 32d may be fixed in the radial direction instead of the axial direction, or may be integrally molded with the resin portion 32c.
  • the end of the output member 32b on the load side is exposed from the casing 10 and is connected to a driven member (not shown).
  • the low-speed rotor 32 is rotatably supported by the casing 10 via a bearing 32e provided on the opposite load side of the magnetic pole piece 32a and a bearing 32f provided on the load side of the magnetic pole piece 32a.
  • the bearing 32e on the counterload side is arranged between the stainless steel ring member 32g fixed to the resin portion 32c on the counterload side of the magnetic pole piece 32a and the casing 10.
  • the load-side bearing 32f is arranged between the load-side cover 13 fixed to the load-side end of the casing 10 and the output member 32b.
  • the outer pole magnets 33 are concentrically arranged on the outer diameter side of the magnetic pole piece 32a with a predetermined gap.
  • the outer pole magnet 33 has a larger number of poles than the inner pole magnet 31a of the high-speed rotor 31, and the yoke portion 33a (not shown in FIG. 2) so that a plurality of magnets having different polarities are alternately arranged in the circumferential direction.
  • It is a stator attached to the inner peripheral surface of the casing 10 via (omitted).
  • the outer pole magnet 33 may have an integral ring shape, or the divided magnets 33 may be arranged in the circumferential direction.
  • the speed reducer 30 is a magnetic modulation gear, non-contact power transmission by magnetic force becomes possible, and the speed reducer 30 does not require a lubricant.
  • the partition wall that separates the motor 20 and the speed reducer 30 can be eliminated, and the oil seal can be eliminated from the counterload side cover 11 and the load side cover 13. Therefore, the structure can be simplified. Further, by eliminating the oil seal, the structure does not have any parts that are in sliding contact with the shaft, and the structure is such that the circulation of the fluid inside and outside the gear motor 1 is not suppressed.
  • the gear motor 1 of the present embodiment since the motor rotor (output shaft) 21 of the motor 20 and the high-speed rotor (input shaft) 31 of the speed reducer 30 are integrally configured, the connecting portion of these shafts is integrally formed. Processing can be eliminated. As a result, the number of parts can be reduced and the size can be reduced, that is, the structure can be further simplified.
  • the motor rotor 21 of the motor 20 and the high-speed rotor 31 of the speed reducer 30 are a bearing 12b arranged on the load side of the speed reducer 30 and a counterload side of the motor 20. It is supported by a bearing 12a arranged in. That is, due to the compactification, the shaft can be supported only by the two bearings 12a and 12b straddling the motor 20 and the speed reducer 30. Therefore, as compared with the conventional case in which the shaft is supported by a large number of bearings, the number of bearings can be reduced to simplify the structure and the bearing loss can be reduced.
  • the two bearings 12a and 12b for supporting the motor rotor 21 of the motor 20 and the high-speed rotor 31 of the speed reducer 30 and the low-speed rotor (output shaft) 32 of the speed reducer 30 are supported. It includes two bearings 32e and 32f. That is, it is sufficient to have four bearings in the entire gear motor 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a gear motor 1A according to a modified example of the above embodiment.
  • the rotor magnet 21c of the motor 20 and the internal pole magnet 31a of the speed reducer 30 form magnetic poles independent of each other.
  • the field pole of the motor 20 and the magnetic pole of the high-speed rotor 31 of the speed reducer 30 may be shared.
  • the motor 20 is used as an inducer, and instead of the rotor yoke 21b in the above embodiment (or on the outer diameter side thereof), a rotor core 21d made of a laminated steel plate is used.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a gear motor 1B according to another modification of the above embodiment.
  • the gear motor 1B according to this modification is different from the above embodiment in that it mainly includes a partition wall that partitions the motor 20 and the speed reducer 30.
  • this difference will be mainly described, and the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the casing (frame) is divided into a motor casing 10M accommodating the motor 20 and a reduction gear casing 10G accommodating the reduction gear 30.
  • the motor casing 10M and the speed reducer casing 10G are fixed to a partition wall 14 that partitions the motor 20 and the speed reducer 30.
  • the shaft is not common between the motor 20 and the reduction gear 30, and the gear motor 1B is divided into a motor shaft 21g for the motor 20 and a reduction gear shaft 31b for the reduction gear 30. ing.
  • the motor shaft 21g and the speed reducer shaft 31b are connected (fitted) so as to be able to transmit power.
  • the motor shaft 21g is rotatably supported by a bearing 12c provided on the inner peripheral portion of the partition wall 14.
  • the high-speed rotor 31 of the speed reducer 30 has a rotor yoke 31c that is separate from the rotor yoke 21b of the motor 20.
  • the motor 20 and the speed reducer 30 may be partitioned by the partition wall 14. Even with such a configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained. That is, since the speed reducer 30 is a magnetic modulation gear, non-contact power transmission by magnetic force becomes possible, and the speed reducer 30 does not require a lubricant. As a result, the oil seal can be removed from the counterload side cover 11, the load side cover 13, and the partition wall 14. Therefore, the structure can be simplified. Further, by eliminating the oil seal, friction loss can be reduced and noise can be reduced, and the oil seal itself and oil need not be replaced, so that the cost can be reduced. Further, since a lubricant can be eliminated, it can be suitably applied to an environment where clean operation is required.
  • partition walls that partition the motor 20 and the speed reducer 30 may be provided on each of the motor 20 and the speed reducer 30.
  • the gear motor 1C includes a partition wall 14M on the motor 20 side and a partition wall 14G on the speed reducer 30 side.
  • the partition wall 14M on the motor 20 side is fixed to the motor casing 10M.
  • the partition wall 14M rotatably supports the motor shaft 21g by a bearing 12d provided on the inner peripheral portion.
  • the partition wall 14G on the speed reducer 30 side is fixed to the speed reducer casing 10G.
  • the partition wall 14G rotatably supports the speed reducer shaft 31b by a bearing 12e provided on the inner peripheral portion.
  • the partition wall 14M and the partition wall 14G are fitted by the inlay portion R so as to be centered with a desired accuracy. Further, the partition wall 14M and the partition wall 14G each have a flange portion (not shown) protruding from the outer peripheral portion, and are fixed to each other by fastening bolts inserted through the flange portion. With such a structure, the motor 20 and the speed reducer 30 can be detachably configured.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the type and structure of the motor 20 are not particularly limited, and as described above, a synchronous machine, an induction machine, a DC machine, or the like may be used.
  • the external pole magnet 33 is used as a stator and the output is taken out from the low speed rotor 32 having the magnetic pole piece 32a.
  • the magnetic pole piece 32a is fixed and the external pole magnet 33 is rotated. It may be provided in a possible low speed rotor and the output may be taken out from the low speed rotor.
  • the gear motor according to the present invention is useful for simplifying the structure.

Abstract

ギヤモータ（１）は、モータ（２０）と減速機（３０）とを備える。減速機（３０）は磁気変調ギヤである。これにより、磁力による非接触の動力伝達が可能となって、減速機（３０）に潤滑剤が不要となり、構造の簡便化を図ることができる。

Description

ギヤモータ
　本発明は、ギヤモータに関する。
　従来、モータと減速機とを備えるギヤモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　一般的に、ギヤモータは、図６に示すように、モータと機械式ギヤの減速機とが軸方向に並設されて構成される。モータと減速機とは、減速機内の潤滑剤がモータ内に侵入しないように隔壁で仕切られており、減速機には潤滑油を封入する複数のオイルシールが設けられている。また、モータと減速機とは、各々が単体の回転機として成立するように、互いの軸が多数の軸受で支持されている。
　このように、従来のギヤモータは構造が複雑であり、部品点数の削減やコンパクト化が困難であった。
特許第３９１６３３７号公報
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構造の簡便化を図ることを目的とする。
　本発明は、モータと減速機とを備えるギヤモータであって、
　前記減速機は磁気変調ギヤであり、
　前記モータの出力軸と前記減速機の入力軸とが一体的に構成されている。
　本発明によれば、構造の簡便化を図ることができる。
本実施形態に係るギヤモータの断面図である。 本実施形態に係るギヤモータが備える減速機の斜視図である。 本実施形態の変形例に係るギヤモータを示す断面図である。 本実施形態の他の変形例に係るギヤモータを示す断面図である。 本実施形態の他の変形例に係るギヤモータを示す断面図である。 従来のギヤモータの断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［ギヤモータの構成］
　図１は、本実施形態に係るギヤモータ１の断面図である。
　この図に示すように、本実施形態に係るギヤモータ１は、モータ２０と減速機３０とを備え、これらが共通のケーシング（フレーム）１０内に収容されて構成されている。
　＜モータ＞
　モータ２０は、モータロータ２１と、モータステータ２２とを備える。
　モータロータ２１は、シャフト２１ａと、ロータヨーク２１ｂと、ロータ磁石２１ｃと有する。ロータヨーク２１ｂは、磁性体から構成され、シャフト２１ａの外周面に嵌合固定される。ロータ磁石２１ｃは、例えばネオジム磁石などの永久磁石であり、所定の極数に対応する複数のものが、ロータヨーク２１ｂの外周面のうちモータステータ２２の内径側に位置する部分に貼り付けられる。
　なお、以下の説明では、シャフト２１ａの中心軸Ａｘに沿った方向を「軸方向」、中心軸Ａｘに垂直な方向を「径方向」、中心軸Ａｘを中心とする回転方向を「周方向」という。また、軸方向のうち、外部の被駆動部材と連結される側（図中の左側）を「負荷側」といい、負荷側とは反対側（図中の右側）を「反負荷側」という。
　また、モータロータ２１は、シャフト２１ａを支持する２つの軸受（例えば玉軸受）１２ａ、１２ｂにより軸支されている。
　このうち、反負荷側の軸受１２ａは、ケーシング１０に固定された反負荷側カバー１１とシャフト２１ａとの間に配置されている。反負荷側カバー１１は、モータステータ２２の反負荷側を覆うようにケーシング１０に固定され、軸受１２ａを介してシャフト２１ａ（モータロータ２１）を回転可能に支持する。
　一方、負荷側の軸受１２ｂは、減速機３０よりも負荷側において、後述する減速機３０の低速ロータ３２（出力部材３２ｂ）とシャフト２１ａとの間に配置されている。低速ロータ３２とシャフト２１ａとは、軸受１２ｂを介して相対回転可能となっている。
　モータステータ２２は、積層鋼板からなるステータコア２２ａにコイル２２ｂが巻回されて構成される。このモータステータ２２は、モータロータ２１の外径側に同心状に配置され、ステータコア２２ａがケーシング１０に内嵌された状態で当該ケーシング１０に保持されている。
　＜減速機＞
　減速機３０は、モータ２０の負荷側に配置され、モータ２０からの回転入力を減速して負荷側に出力する。減速機３０とモータ２０とは、軸（モータロータ２１と高速ロータ３１）を共通化するとともに、その間が隔壁等で仕切られていない。
　具体的に、減速機３０は、磁気変調ギヤであって、高速ロータ（入力軸）３１と、低速ロータ（出力軸）３２と、外極磁石３３とを備える。
　図２は、減速機３０の斜視図である。
　図１及び図２に示すように、高速ロータ３１は、モータ２０のモータロータ２１と共通するシャフト２１ａ及びロータヨーク２１ｂと、内極磁石３１ａとを備える。シャフト２１ａとロータヨーク２１ｂは、モータ２０から減速機３０にまで亘って軸方向に延在している。このうち、シャフト２１ａは、軸方向の両端部分がロータヨーク２１ｂから延出しており、この両端部分が上述の軸受１２ａ、１２ｂに支持されている。内極磁石３１ａは、例えばネオジム磁石などの永久磁石であり、極性の異なる複数のものが周方向に交互に配置されるように、ロータヨーク２１ｂの外周面に貼り付けられている。この内極磁石３１ａは、モータ２０のトルク発生に寄与しない磁極を形成するものであり、モータ２０の界磁極数とは異なる極数であってもよいし、同じ極数であってもよい。また、内極磁石３１ａは、一体のリング状であってもよいし、分割されたものを周方向に並べてもよい。
　なお、高速ロータ３１は、モータロータ２１と一体的に構成されているのが好ましく、モータロータ２１と少なくとも１つの軸部品を共有しているのがより好ましい。また、減速機３０のロータヨークは、モータ２０のロータヨーク２１ｂとは別体のものであってもよい（図４参照）。
　低速ロータ３２は、本実施形態では段付き円筒状に形成され、高速ロータ３１と同心状に配置されている。低速ロータ３２は、内極磁石３１ａの外径側に配置された磁極片（ポールピース）３２ａを有する。
　磁極片３２ａは、積層鋼板から構成され、複数のものが周方向に所定間隔で配置されている。磁極片３２ａの数は、外極極対数（外極磁石３３の極対数）±内極極対数（内極磁石３１ａの極対数）であり、一般的には外極極対数＋内極極対数である。周方向に隣り合う２つの磁極片３２ａの間は、薄肉の連結部で連結されていてもよいし、非磁性体で連結されていてもよい。
　また、低速ロータ３２は、磁極片３２ａの負荷側に連結された出力部材３２ｂを有する。より詳しくは、磁極片３２ａの軸方向両端部には樹脂部３２ｃが固定されており、出力部材３２ｂは、負荷側の樹脂部３２ｃにボルト３２ｄ（例えばスーパーエンジニアリングプラスチック製）で固定されている。ボルト３２ｄは、軸方向でなく径方向に固定するものであってもよいし、樹脂部３２ｃと一体成形されたものであってもよい。出力部材３２ｂは、負荷側の端部がケーシング１０から露出し、図示しない被駆動部材に連結されている。低速ロータ３２は、磁極片３２ａの反負荷側に設けられた軸受３２ｅと、磁極片３２ａの負荷側に設けられた軸受３２ｆとを介してケーシング１０に回転可能に支持されている。このうち、反負荷側の軸受３２ｅは、磁極片３２ａの反負荷側の樹脂部３２ｃに固定されたステンレス製のリング部材３２ｇとケーシング１０との間に配置されている。一方、負荷側の軸受３２ｆは、ケーシング１０の負荷側の端部に固定された負荷側カバー１３と出力部材３２ｂとの間に配置されている。
　外極磁石３３は、磁極片３２ａの外径側に所定の隙間を介して同心状に配置されている。この外極磁石３３は、高速ロータ３１の内極磁石３１ａよりも多い極数を有し、極性の異なる複数のものが周方向に交互に配置されるように、ヨーク部３３ａ（図２では図示省略）を介してケーシング１０の内周面に貼り付けられた固定子である。また、外極磁石３３は、一体のリング状であってもよいし、分割されたものを周方向に並べてもよい。
［ギヤモータの動作］
　ギヤモータ１では、モータ２０のコイル２２ｂに通電されて、モータステータ２２が回転磁界を生じさせると、ロータ磁石２１ｃに回転トルクが作用してモータロータ２１が中心軸Ａｘ回りに回転する。
　すると、モータロータ２１と一体的に構成された減速機３０の高速ロータ３１も回転し、減速機３０に回転が入力される。高速ロータ３１が回転すると、高速ロータ３１の内極磁石３１ａの空間磁束波形が、低速ロータ３２の磁極片３２ａによって外極磁石３３と同周波数に変調され、磁極片３２ａ－外極磁石３３間の磁力を用いて低速ロータ３２に回転トルクが伝達される。この時、減速比は、（磁極片数／内極磁石の極対数）となる。
［本実施形態の技術的効果］
　以上のように、本実施形態のギヤモータ１によれば、減速機３０が磁気変調ギヤであるので、磁力による非接触の動力伝達が可能となり、減速機３０に潤滑剤が不要となる。
　これにより、モータ２０と減速機３０との間を仕切る隔壁を不要にでき、また、反負荷側カバー１１及び負荷側カバー１３からオイルシールを排除できる。したがって、構造の簡便化を図ることができる。
　また、オイルシールの排除により、シャフトと摺動接触する部品を有しない構造となり、ギヤモータ１内外での流体の循環が抑制されない構造となる。さらに、オイルシールの排除により、摩擦損失の低減や静音化が図れるうえに、オイルシール自体やオイルの交換が不要になり、コストを低減できる。また、潤滑剤を不要にできるため、清浄な運転が求められる環境にも好適に適用できる。
　また、本実施形態のギヤモータ１によれば、モータ２０のモータロータ（出力軸）２１と減速機３０の高速ロータ（入力軸）３１とが一体的に構成されているため、これらの軸の連結部の加工を不要にできる。
　これにより、部品点数の削減やコンパクト化を図ることができ、すなわち、さらに構造の簡便化を図ることができる。
　また、本実施形態のギヤモータ１によれば、モータ２０のモータロータ２１と減速機３０の高速ロータ３１とは、減速機３０よりも負荷側に配置される軸受１２ｂと、モータ２０よりも反負荷側に配置される軸受１２ａとにより支持される。
　すなわち、コンパクト化によりモータ２０と減速機３０とを跨ぐ２つの軸受１２ａ、１２ｂのみで軸を支持することができる。そのため、多数の軸受で軸を支持していた従来に比べ、軸受数を減らして構造の簡便化を図るとともに、軸受損失を低減できる。
　また、本実施形態のギヤモータ１によれば、モータ２０のモータロータ２１と減速機３０の高速ロータ３１を支持する２つの軸受１２ａ、１２ｂと、減速機３０の低速ロータ（出力軸）３２を支持する２つの軸受３２ｅ、３２ｆとを備える。
　すなわち、ギヤモータ１全体で４つの軸受があれば足りる。
［変形例１］
　図３は、上記実施形態の変形例に係るギヤモータ１Ａを示す断面図である。
　上記実施形態では、モータ２０のロータ磁石２１ｃと減速機３０の内極磁石３１ａとが互いに独立した磁極を形成することとした。しかし、モータ２０の界磁極と減速機３０の高速ロータ３１の磁極とが共通化されていてもよい。
　例えば、図３に示すように、本変形例に係るギヤモータ１Ａでは、モータ２０を誘導機とし、上記実施形態におけるロータヨーク２１ｂに代えて（又はその外径側に）、積層鋼板からなるロータコア２１ｄを、モータステータ２２の内径側から磁極片３２ａの内径側にまで亘って設ける。ロータコア２１ｄには、軸方向に延在する導体バー（２次導体）２１ｅを周方向に複数埋設し、その軸方向両端をエンドリング２１ｆで接続する。これにより、モータ２０の界磁極と減速機３０の高速ロータ３１の磁極とを共通化できる。
［変形例２］
　図４は、上記実施形態の他の変形例に係るギヤモータ１Ｂを示す断面図である。
　本変形例に係るギヤモータ１Ｂは、主に、モータ２０と減速機３０の間を仕切る隔壁を備える点で上記実施形態と異なる。以下では、主にこの異なる点について説明し、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
　図４に示すように、ギヤモータ１Ｂでは、ケーシング（フレーム）が、モータ２０を収容するモータケーシング１０Ｍと、減速機３０を収容する減速機ケーシング１０Ｇとに分割されている。
　モータケーシング１０Ｍと減速機ケーシング１０Ｇは、モータ２０と減速機３０の間を仕切る隔壁１４に固定されている。
　また、ギヤモータ１Ｂでは、上記実施形態と異なり、モータ２０と減速機３０とでシャフトが共通しておらず、モータ２０用のモータシャフト２１ｇと、減速機３０用の減速機シャフト３１ｂとに分割されている。モータシャフト２１ｇと減速機シャフト３１ｂとは、動力伝達可能なように連結（嵌合）されている。モータシャフト２１ｇは、隔壁１４の内周部に設けられた軸受１２ｃにより回転可能に支持されている。また、減速機３０の高速ロータ３１は、上記実施形態と異なり、モータ２０のロータヨーク２１ｂとは別体のロータヨーク３１ｃを有している。
　このように、モータ２０と減速機３０の間が隔壁１４で仕切られていてもよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
　すなわち、減速機３０が磁気変調ギヤであるので、磁力による非接触の動力伝達が可能となり、減速機３０に潤滑剤が不要となる。これにより、反負荷側カバー１１、負荷側カバー１３及び隔壁１４からオイルシールを排除できる。したがって、構造の簡便化を図ることができる。また、オイルシールの排除により、摩擦損失の低減や静音化が図れるうえに、オイルシール自体やオイルの交換が不要になり、コストを低減できる。また、潤滑剤を不要にできるため、清浄な運転が求められる環境にも好適に適用できる。
　また、図５に示すように、モータ２０と減速機３０の間を仕切る隔壁は、モータ２０と減速機３０の各々に設けられていてもよい。
　具体的に、このギヤモータ１Ｃは、モータ２０側の隔壁１４Ｍと、減速機３０側の隔壁１４Ｇとを備える。モータ２０側の隔壁１４Ｍは、モータケーシング１０Ｍに固定されている。また、隔壁１４Ｍは、内周部に設けられた軸受１２ｄによりモータシャフト２１ｇを回転可能に支持している。一方、減速機３０側の隔壁１４Ｇは、減速機ケーシング１０Ｇに固定されている。また、隔壁１４Ｇは、内周部に設けられた軸受１２ｅにより減速機シャフト３１ｂを回転可能に支持している。
　これら隔壁１４Ｍと隔壁１４Ｇは、インロー部Ｒにより、所望の精度で芯出し可能に嵌合される。また、隔壁１４Ｍと隔壁１４Ｇは、外周部に張り出た図示しないフランジ部をそれぞれ有しており、当該フランジ部に挿通される締結ボルトにより互いに固定される。
　このような構造により、モータ２０と減速機３０とを着脱可能に構成することができる。
［その他］
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
　例えば、モータ２０の形式・構造は特に限定されず、上述したように同期機でも誘導機でも直流機等でもよい。
　また、上記実施形態の減速機３０では、外極磁石３３を固定子とし、磁極片３２ａを有する低速ロータ３２から出力を取り出すこととしたが、磁極片３２ａを固定し、外極磁石３３を回転可能な低速ロータに設けて、当該低速ロータから出力を取り出すこととしてもよい。
　その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
産業上の利用の可能性
　以上のように、本発明に係るギヤモータは、構造の簡便化を図るのに有用である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　ギヤモータ
１０　　ケーシング
１０Ｇ　減速機ケーシング
１０Ｍ　モータケーシング
１１　　反負荷側カバー
１２ａ～１２ｅ　軸受
１３　　負荷側カバー
１４、１４Ｇ、１４Ｍ　隔壁
２０　　モータ
２１　　モータロータ
２１ａ　シャフト
２１ｂ　ロータヨーク
２１ｃ　ロータ磁石
２１ｄ　ロータコア
２１ｅ　導体バー
２１ｆ　エンドリング
２１ｇ　モータシャフト
２２　　モータステータ
３０　　減速機
３１　　高速ロータ
３１ａ　内極磁石
３１ｂ　減速機シャフト
３２　　低速ロータ
３２ａ　磁極片
３２ｂ　出力部材
３２ｅ、３２ｆ　軸受
３３　　外極磁石
Ａｘ　　中心軸

Claims (11)

  1. 　モータと減速機とを備えるギヤモータであって、
    　前記減速機は磁気変調ギヤである、
    　ギヤモータ。
  2. 　前記モータの出力軸と前記減速機の入力軸とが一体的に構成されている、
    　請求項１に記載のギヤモータ。
  3. 　前記モータ及び前記減速機の軸方向両側に配置されたカバー部材を備え、
    　前記カバー部材にはオイルシールが配置されていない、
    　請求項１又は請求項２に記載のギヤモータ。
  4. 　前記モータの出力軸と前記減速機の入力軸とは、少なくとも１つの軸部品を共有する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  5. 　前記モータと前記減速機との間が仕切られていない、
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  6. 　前記モータの界磁極と前記減速機の入力軸の磁極とが共通化されている、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  7. 　前記モータと前記減速機の間を仕切る隔壁を備える、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  8. 　前記モータの出力軸及び前記減速機の入力軸は、前記減速機よりも負荷側に配置される軸受と、前記モータよりも反負荷側に配置される軸受とにより支持される、
    　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  9. 　前記モータの出力軸及び前記減速機の入力軸を支持する２つの軸受と、前記減速機の出力軸を支持する２つの他の軸受とを備える、
    　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  10. 　前記減速機の入力軸に、前記モータのトルク発生に寄与しない磁極が形成されている、
    　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のギヤモータ。
  11. 　前記減速機は、
    　周方向に配列された複数の内極磁石を有する入力軸と、
    　前記入力軸の外径側に配置され、周方向に配列された複数の磁極片を有する出力軸と、
    　前記出力軸の外径側に配置され、周方向に配列された複数の外極磁石と、
    　を備える、
    　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のギヤモータ。
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