JP4368013B2 - ギヤドモータ及びギヤドモータシリーズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータユニットと、このモータユニットの回転動力を伝達する変速機ユニットとを組合せてなるギヤドモータ、及び、このギヤドモータを構成可能なギヤドモータシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転動力を発生するモータユニットと、この回転動力を減速又は増速する変速機ユニットとを組合せたギヤドモータは、機械的に増速又は減速する構造であるため、モータユニットを最も効率の良い状態（回転数領域）で運転をすることができ、あらゆる産業分野で広く用いられている。
【０００３】
例えば、図１０に示される従来のギヤドモータ１は、モータユニット２と、このモータユニット２の回転動力を伝達する変速機ユニット４とを組合せて構成されている。
【０００４】
このモータユニット２の取付面は、モータ軸６の先端側に形成された正方形のモータフランジ１０によって構成されており、このモータフランジ１０の四隅にはそれぞれボルト孔１０Ａが貫通形成され、又このモータフランジ１０の中心にはモータ軸６が配置するようになっている。
【０００５】
モータユニット２は、モータ軸６から回転動力を出力するものであり、図９に示されるように、このモータ軸６は先端のキー溝加工によって、はす歯状のモータピニオン８を回動自在に支持するようになっている。
【０００６】
前記変速機ユニット４は、３段減速構造であり、具体的には、前記モータピニオン８と噛合する第１ギヤ１２と、この第１ギヤ１２と同軸且つ一体的に回転する第１ピニオン１４と、この第１ピニオン１４と噛合する第２ギヤ１６と、この第２ギヤ１６と同軸且つ一体的に回転する第２ピニオン１８と、この第２ピニオン１８と噛合する出力軸ギヤ２０と、軸受に支持されこの出力軸ギヤ２０と一体的に回転する出力軸２２と、これらの変速機構を内部に収容するケーシング２４と、を備えている。
【０００７】
このケーシング２４には、モータ軸６が挿入される挿入孔２４Ａが貫通して形成されており、更に、この挿入孔２４Ａを中心とした正方形の頂点位置にタップ孔２４Ｂがそれぞれ形成されている。この軸挿入孔２４Ａと４つのタップ孔２４Ｂの配置は、モータユニット２側のモータフランジ１０におけるモータ軸６と４つのボルト孔１０Ａと一致するようになっており、図１０に示されるように、モータユニット２と変速機ユニット４とが４つのボルト２６によって連結されるようになっている。
【０００８】
このギヤドモータ１においては、モータユニット２の回転動力を各ピニオン及びギヤを介して所定の減速比で出力軸２２に伝達する。
【０００９】
一般的に、この種のギヤドモータ１においては、所定の間隔（公比）で変速比が設定されてシリーズ化された複数の変速機ユニット４が予め準備されており、実際に要求される変速比に最も近い変速比を有する変速機ユニット４を選択してモータユニット２と組合せることで、ギヤドモータ１を構成するようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ギヤドモータ１の使用者は変速機ユニット４の各種変速比のシリーズから最適な変速比のものを選択するのであるが、このギヤードモータ１が用いられる状況によっては、その後において変速比を変更したい場合が存在する。このような場合の対応としては、以下の方法が考えられる。
【００１１】
１）変速機ユニット４を、再度最適な変速比を有する新たなものに交換する。
【００１２】
２）変速機ユニット４とモータユニット２との間に、調節量分の変速比を有する変速機ユニットを追加する。
【００１３】
しかし、１）の方法では新たな変速機ユニット４を購入する必要があるため高コストになり、又、従来用いていた変速機ユニット４が無駄となるという問題がある。
【００１４】
又、２）の方法においては、既に用いられている変速機ユニット４が当初からモータと連結されることを目的として設計されているため、変速機ユニット４とモータユニット２との間に、変速機ユニットを介在させるのは現実的には困難なことが多く、また少なからぬ不具合も存在した。その理由について、以下具体的に説明する。
【００１５】
第１の問題は、変速機ユニット４側の単に「受ける」形の取付面構造のために、そこに別途（モータユニット以外の）変速機ユニット等（以下挿入ユニットという）を連結するのは物理的に容易ではなかったということである。
【００１６】
モータユニット２は、変速機ユニット４等の被駆動装置（相手側機械）に必ず連結されるものであるため、その連結を容易にするために図１０に示すようなモータフランジ１０が一般的に設けられている。これは、モータ側からボルト孔１０Ａを介してボルト２６を挿入し、このボルト２６を相手機械側のタップ孔２４Ｂと螺合させて連結することを可能にするためである。
【００１７】
一方、その結果として、変速機ユニット４側においては単にそれを「受ける」構造となっていることが多い。即ち、モータ軸６が挿入される挿入孔２４Ａを中心とした正方形の頂点位置に、単にタップ孔２４Ｂがそれぞれ形成されているのみであり、この変速機ユニット４側からボルトによって連結することが想定されていない場合が多い。
【００１８】
一方、ここで挿入ユニット自体について考えると、この挿入ユニットにおける変速構造が例えばピニオンとギヤの組合せの平行軸歯車構造である場合には、自身に挿入されるモータ軸６と、このモータ軸６の回転を変速機ユニット４に伝達する出力軸とを一段減速構造で同軸状にすることは不可能であり、このため必然的に挿入ユニットにおけるモータ軸６と出力軸を同軸状にするには２段以上（２対以上のギヤとピニオン）を必要とし、挿入ユニットの内部が複雑な構造となるだけでなく、モータ軸６の軸線方向に長大な構造になった。
【００１９】
第２の問題は、変速比の調整がメインの目的であるにも拘らず、必ずしも使用者の意図した変速比に調整し切れないことがあるということである。
【００２０】
変速機ユニットは既に説明したように、所定の間隔で変速比が既に設定されてシリーズ化されており、これらを他の種類のシリーズ化されている挿入ユニットと組合せたとしても所望の変速比を得ることができない場合がある。即ち、通常の歯車を用いた変速機で得られる変速比の組合せでは、最終的に得られる変速比のバリエーションに限界があり、実際の変速比の要求に応じた微妙な調整をすることができない。
【００２１】
第３の問題は、変速機ユニット同士を組合せることにより、騒音が大幅に増加するということである。具体的には、組み合わされる変速機ユニット同士が互いに共振したり、歯車の数が増加することに伴い歯車自身が発生する騒音が増大するという問題がある。
【００２２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、使用者の変速比の要求に柔軟に且つ確実に対応することができると共に、騒音の増大を抑制するギヤドモータ、又は、このギヤドモータを複数タイプ構成することができるギヤドモータシリーズを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータユニットと、歯車機構によって構成され自身の入力軸が該モータユニットのモータ軸と同軸的に配置されると共に前記モータユニットの回転を増速又は減速して出力・伝達する変速機ユニットとを組み合わせてなるギヤドモータにおいて、太陽ローラ、キャリアに保持されると共に前記太陽ローラの外周に転接する遊星ローラ、該遊星ローラが自身の内周に転接するリングローラ、を摩擦ローラとして有する単純遊星ローラ機構と、該単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングと、を備える単純遊星ローラユニットを、前記変速機ユニットとモータユニットの間に介在させ、前記単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングの前記太陽ローラの軸線方向両端側において、該太陽ローラの径方向外側に広がるフランジ部を形成し、前記フランジ部の一方を前記モータユニットのケーシングに連結すると共に、他方を前記変速機ユニットのケーシングに連結し、且つ該モータユニットの回転が前記単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら、回転を減速又は増速する前記変速機ユニットに伝達するように構成し、更に、前記フランジ部の双方に、前記太陽ローラの軸線方向に貫通する複数のボルト孔を、互いに同一配置となるように形成し、且つ、該ボルト孔に挿入される取付ボルトによって、前記フランジ部を前記モータユニット及び変速機ユニットのケーシングにそれぞれ連結したことにより、上記目的を達成するものである。
【００２４】
このギヤドモータは、挿入ユニットとして単純遊星ローラユニットを採用した。単純遊星ローラ機構は各摩擦ローラの外径を微妙に調節することができるため、歯数やモジュール等に規制される歯車変速構造に比べて微妙な変速比に柔軟に対応することができる。又、この単純遊星ローラ機構は入出力軸を容易に同軸化でき、且つ、コンパクトな構造でありながら大きな変速比を得ることができるという利点も有する。
【００２５】
そこで、本発明者は単純遊星ローラ機構とこれを支持するケーシングの特有の構造を生かして、両端側をフランジ構造にすることができることを見出し、且つ、従来存在していた騒音、変速比の微調整等の多くの問題点をまとめて解決できると考えたものである。
【００２６】
即ち、このギヤドモータは、単純遊星ローラ機構を収容するケーシングが両フランジ構造であるため、相手側（変速機ユニット側やモータユニット側）が他のユニットと連結し難い構造であったとしても、このフランジにより容易に連結することが可能となる。これは、連結用のボルトをこのフランジ側から挿入して相手側のタップ穴と螺合させることができるからである。また、本発明では、この両フランジ部の双方に、太陽ローラの軸線方向に貫通する複数のボルト孔を、互いに同一配置となるように形成し、このボルト孔に挿入される取付ボルトによって、前記フランジ部の一方をモータユニットのケーシングに連結するようにしているため、既に連結されていたモータユニットと変速機ユニットとの間に、この単純遊星ローラユニットを容易に介在させることができる。なお、両フランジに前記異なる配置のボルト孔と同一配置のボルト孔の双方を開けておくこともでき、その場合には用途に応じた更なる汎用性を持たせることができる。
【００２７】
ところで、摩擦ローラによって構成される伝動装置が歯車伝動装置と比較して騒音を低減することができることは、一般的な概念としては公知である。しかしながら、発明者らは、伝動装置として単純遊星機構を採用し、この単純遊星ローラユニットを変速機ユニットとモータユニットの間に介在させた結果、その介在させる前、即ち、変速機ユニットとモータユニットが直接連結されている状態よりも騒音が飛躍的に低減するという予想外の騒音低減効果があることを見出した（特願平１１−１８０６４１）。
【００２８】
その理由は、不明な面も多いが、この単純遊星ローラ機構が、遊星ローラの自転と公転を利用した特有の動力伝達構造であり、（複数の）ローラの接触面の摩擦によって回転動力を伝達するので、各接触面や遊星ローラをキャリアで支持する部分によって、従前ではモータユニットと変速機ユニットとの共振により生じていた振動・騒音を、大幅に吸収することができるためと解される。いずれにしても騒音低減の効果は、予想を大きく超える程に激的である。
【００２９】
なお、ケーシングの両端側にフランジ部を形成した結果、この両フランジ側においてあらゆるモータユニットや変速機ユニットを連結することができるようになり、多様な組合せのギヤドモータシリーズを容易に提供することができる。つまり、両フランジ部をそれぞれ異なる形状（異なるボルト配置）にすることもできるため、従来組合せることができなかったモータユニットと変速機ユニットであっても、この単純遊星ローラユニットを介在させることで連結することが可能となり、幅広いギヤドモータシリーズを提供することができる。
【００３２】
更に、上記発明において、リングローラを、単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングに固定して、このリングローラの回転を規制し、太陽ローラの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、この軸挿入孔に前記モータユニットのモータ軸及び変速機ユニットの入力軸のいずれか一方を挿入すると共に、キャリアの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、この軸挿入孔に前記モータ軸及び前記入力軸の他方を挿入し、モータユニットの回転動力が単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら変速機ユニットに伝達するようにしてもよい。
【００３３】
この発明によれば、従来はカップリングによって連結されていたモータ軸と変速機ユニットの入力軸において、このカップリングに代えて単純遊星ローラユニットを設置することができるので、変速機能を追加しつつも軸継手と同様の機能を果たすことになる。
【００３４】
なお、本発明における「変速機ユニット」とは、入力された回転動力をその回転速度を変化させて出力するものを意味し、減速機ユニット、増速機ユニット等を含むものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の例について、以下図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るギヤドモータ３０は、モータユニット２と、このモータユニット２の回転動力を伝達する変速機ユニット４とを組合せてなる。このギヤドモータ３０は、前記変速機ユニット４とモータユニット２との間に、単純遊星ローラ機構３２と、この単純遊星ローラ機構３２を内部に収容するケーシング３４と、を備える単純遊星ローラユニット３６を介在させたものである。
【００３７】
なお、このギヤドモータ３０におけるモータユニット２と変速機ユニット４は、図９において既に示したギヤドモータ１におけるものとほぼ同様であるため、同一部分にはこのギヤドモータ１と同一符号を付することで詳細な説明は省略する。
【００３８】
単純遊星ローラユニット３６の単純遊星ローラ機構３２は、図２及び図３に示されるように、摩擦ローラとして、太陽ローラ３８と、キャリア４０に保持されると共に太陽ローラ３８の外周に転接する遊星ローラ５０と、この遊星ローラ５０が自身の内周に転接するリングローラ５２と、を備えている。
【００３９】
具体的には、３つの遊星ローラ５０が太陽ローラ３８の周方向に一定の間隔で配置され、各遊星ローラ５０に、キャリア４０に一体的に設けられるピン４０Ａが遊嵌（滑り回転が可能な状態を意味する）されている。なお、遊星ローラ５０の数は３つに限定されず、例えば９０度の間隔で４つの遊星ローラが配置される場合もある。
【００４０】
リングローラ５２は、周方向に一定の間隔でボルト孔が形成されており、このボルト孔を貫通するボルト５４によってケーシング３４に固定されている。太陽ローラ３８は、モータユニット２のモータ軸６の先端において図示せぬキーによって連結されており、このモータ軸６と一体となって回転するようになっている。又、キャリア４０には、太陽ローラ３８の中心軸線Ｌと同軸の伝達軸４０Ｂが一体的に設けられており、この先端には、はす歯状の入力ピニオン５６（図９で示したギヤドモータ１におけるモータピニオン８と同様のもの）が連結されている。
【００４１】
なお、符号５８及び６０はリング状のローラ規制部材であり、一方は前記ボルト５４によってリングローラ５２の端面に連結され、他方はケーシング内に固定されており、これらが遊星ローラ５０を軸方向に常に規制することでこの遊星ローラ５０が軸方向に動くのを防止している。
【００４２】
単純遊星ローラ機構３２を収容するケーシング３４には、中心軸線Ｌ方向両端側において、この中心軸線Ｌ方向に対する径方向（太陽ローラ３８等の径方向）外側に広がるフランジ部６２Ａ、６２Ｂが一体的に形成され、一方のフランジ部６２Ａがモータユニット２のモータフランジ１０（モータユニット２のケーシングの一部）に連結されると共に、他方のフランジ部６２Ｂが変速機ユニット４のケーシング２４に連結されている。従って、モータユニット２側のフランジ部６２Ａには、中心軸線Ｌ方向に貫通する複数の（タップが形成されている）ボルト孔６４が、モータフランジ１０のボルト孔１０Ａと同一配置となるように形成され、又、変速機ユニット４側のフランジ部６２Ｂには、変速機ユニット４のケーシング２４に形成されるタップ孔２４Ｂと同一配置となるようなボルト孔６４が中心軸線Ｌ方向に貫通して形成されている。
【００４３】
このギヤドモータ３０は上記のように構成されているので、モータユニット２の回転動力が単純遊星ローラユニット３６を介して変速機ユニット４に伝達されるようになっている。又、単純遊星ローラユニット３６のケーシング３４は両フランジ構造となっているため、この両フランジ部６２Ａ、６２Ｂの間の空間６２Ｃからボルトを挿入し、連結される相手側（モータユニット２側や変速機ユニット４側）に向けてボルトを螺合させて固定することができるので、相手部材側の取付面状態に左右されることなく、確実にこの単純遊星ローラユニットを組み込むことができる。
【００４４】
ケーシング３４の両フランジ構造は、一般的に言えばケーシング３４の内部空間を縮小することになり不都合と考えられるが、本実施例のように内部に単純遊星ローラ機構３２が組み込まれる場合には、太陽ローラ３８、キャリア４０、リングローラ５２のいずれかをケーシング３４に固定する必要があるため、かえって好都合となっている。
【００４５】
又、この単純遊星ローラ機構３２は、大きな変速比を得ることができると共に、微妙な変速比の調整が可能であり、且つ歯車構造のものと比較して騒音を小さく抑えることができる。即ち、単純遊星ローラ機構３２は、大変優れた「変速比調整機能」を有することになる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態に係るギヤドモータについて詳細に説明する。
【００４７】
先に、図４に示される、ギヤドモータに組み込まれる単純遊星ローラユニット７０について詳細に説明する。この単純遊星ローラユニット７０は、摩擦ローラとして、太陽ローラ３８、キャリア４０に支持されると共に太陽ローラ３８の外周に転接する遊星ローラ５０、この遊星ローラ５０が自身の内周に転接するリングローラ５２、を有する単純遊星ローラ機構３２と、この単純遊星ローラ機構３２を内部に収容するケーシング３４と、を備えて構成されている。
【００４８】
リングローラ５２はケーシング３４に固定されることで回転が規制されている。又、太陽ローラ３８の回転中心位置には軸挿入孔３８Ａが形成され、この軸挿入孔３８Ａにモータユニットのモータ軸又は変速機ユニットの入力軸のいずれか一方（本実施例ではモータ軸）が挿入可能となっている。更に、キャリア４０の回転中心位置にも軸挿入孔４０Ｃが形成され、この軸挿入孔４０Ｃにはモータユニットのモータ軸のモータ軸又は変速機ユニットの入力軸のいずれか他方（本実施例では入力軸）を挿入可能となっている。
【００４９】
ケーシング３４は両端においてフランジ部６２Ａ、６２Ｂが一体的に形成されており、一方（太陽ローラ３８側）のフランジ部６２Ａは、後述するモータユニットの取付面と一致するようにボルト孔等が形成され、他方（キャリア４０側）のフランジ部６２Ｂは、後述する変速機ユニットの取付面と一致するようにボルト孔等が形成されている。
【００５０】
即ち、この単純遊星ローラユニット７０はギヤドモータをシリーズ化することを念頭において設計されたものであり、一方のフランジ部６２Ａと連結することができるモータを各種準備すると共に、他方のフランジ部６２Ｂに連結できる変速機ユニットを各種準備しておけば、これらを組み合わせることで幅広い用途に応じたギヤドモータシリーズを提供することができるようになる。
【００５１】
なお、この単純遊星ローラユニット７０における単純遊星ローラ機構３２等のその他の構成については、既に図２において示した単純遊星ローラユニット３６とほぼ同様であるため、同一部分についてはこれと同一符号を付することにより詳細に説明は省略する。
【００５２】
次に、この単純遊星ローラユニット７０を組み込んだギヤドモータシリーズについて説明する。
【００５３】
このギヤドモータシリーズの第１例に係るギヤドモータ７２は、図５に示されるように、太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、キャリア４０側のフランジ部６２Ｂには変速機ユニット８０が連結されている。
【００５４】
この変速機ユニット８０は、内歯歯車７４、及びこの内歯歯車７４に内接噛合する外歯歯車７６を有し、且つ、この内歯歯車７４の中心が外歯歯車７６の周囲の内側にある揺動内接噛合歯車減速機構（国際分類Ｆ１６Ｈ１／３２に該当する歯車機構）を内部に収容している。
【００５５】
モータユニット２のモータ軸６は太陽ローラ３８の軸挿入孔３８Ａに挿入され、キー結合によって回転方向に係合するようになっている。又、変速機ユニット８０における外歯歯車７６を偏心揺動回転させる入力軸８２は、キャリア４０に形成される軸挿入孔４０Ｃとスプライン結合されている。
【００５６】
このギヤドモータ７２は、モータユニット２の回転動力を単純遊星ローラユニット７０によって減速して入力軸８２に伝達する。この入力軸８２に伝達された回転動力は、揺動内接噛合歯車減速機構７８によって外歯歯車７６の自転成分のみが取り出され、出力軸８４に伝達される。
【００５７】
特に、この種の揺動内接噛合歯車減速機構７８を内部に有する変速機ユニット８０は、外歯歯車７６が偏心回転をするために振動及び騒音が生じ易い構造であるが、前述したように単純遊星ローラユニット７０の存在によって全体として騒音及び振動が予想を超える大きさで大幅に低減されることが確認されている。
【００５８】
次に、図６を参照して、ギヤドモータシリーズの第２例に係るギヤドモータ８４について説明する。このギヤドモータ８４は、単純遊星ローラユニット７０の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、直交軸歯車減速機構８６を内部に収容した変速機ユニット８８が連結されている。
【００５９】
この直交軸歯車減速機構８６は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合し、他端側にはハイポイドピニオン９０Ａが一体的に形成される入力軸９０と、この入力軸９０の軸線方向と直交する回転中心軸を有し、前記ハイポイドピニオン９０Ａと噛合するハイポイドギヤ９２と、このハイポイドギヤ９２と同軸且つ一体的に回転する第１ピニオン９４と、この第１ピニオン９４と噛合する第１ギヤ９６と、この第１ギヤ９６と同軸且つ一体的に回転する第２ピニオン９８と、この第２ピニオン９８と噛合する出力軸ギヤ１００と、この出力軸ギヤ１００を支持するホロー型の出力軸１０２と、を備えており、入力軸９０と出力軸１０２が直角の関係になっている。
【００６０】
このギヤドモータ８４によれば、モータユニット２の回転動力が単純遊星ローラ機構３２及び交差軸歯車減速機構８６を介して所定の減速比でもって９０度回転して配置された出力軸１０２に伝達される。
【００６１】
次に、図７を参照して、ギヤドモータシリーズの第３例に係るギヤドモータ１０４について説明する。
【００６２】
このギヤドモータ１０４は、単純遊星ローラユニット７０の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、平行軸歯車減速機構１０６を内部に収容する変速機ユニット１０８が連結されている。
【００６３】
この平行軸歯車減速機構１０６は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合すると共に、他端には入力ピニオン１１０Ａが連結される入力軸１１０と、この入力ピニオン１１０Ａと噛合する出力ギヤ１１２と、この出力ギヤ１１２の中心を貫通して該出力ギヤ１１２と回転方向に係合するホロー型の出力軸１１４と、を備えており、入力軸１１０と出力軸１１４とが平行になっている。
【００６４】
次に図８を参照して、ギヤドモータシリーズの第４例に係るギヤドモータ１１６について説明する。
【００６５】
このギヤドモータ１１６は、単純遊星ローラユニット３６の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、カサ歯車による直交軸歯車減速機構１１８を内部に有する変速機ユニット１２０が連結されている。このカサ歯車による直交軸歯車減速機構１１８は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合され、他端にはカサ歯車ピニオン１２２Ａが一体的に設けられる入力軸１２２と、このカサ歯車ピニオン１２２Ａと噛合する出力側カサ歯車１２４と、この出力側カサ歯車１２４を支持すると共に回転軸が入力軸１２２と直交するホロー型の出力軸１２６と、を備えて構成されている。
【００６６】
従って、図６において示したギヤドモータ８４においては、入力軸９０と出力軸１０２は直交の関係になるものの、食い違っていたが、このギヤドモータ１１６においては入力軸１２２と出力軸１２６の回転軸が交わるようになっている。
【００６７】
以上のように、両フランジ型のケーシングであって内部に単純遊星ローラ機構を備えた単純遊星ローラユニット３６を用いれば、これを恰も継手として機能させることで、複数種類のモータユニット及び複数種類の変速機ユニットを容易に組合せることができ、幅広いバリエーションを有するギヤドモータシリーズを提供することが可能になる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、低騒音、コンパクトでありながら、幅広い変速比の要求に柔軟且つ厳密に対応することができるギヤドモータ、又は、このギヤドモータを複数タイプ構成可能なギヤドモータシリーズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るギヤドモータを示す部分断面図
【図２】同ギヤドモータの単純遊星ローラユニットを拡大して示す部分断面図
【図３】図２におけるIII−III断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係るギヤドモータの単純遊星ローラユニットを示す部分断面図
【図５】同単純遊星ローラユニットを用いたギヤドモータを示す部分断面図
【図６】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図７】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図８】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図９】従来のギヤドモータを示す部分断面図
【図１０】同ギヤドモータを示す分解斜視図
【符号の説明】
２…モータユニット
４、８０、８８、１０８、１２０…変速機ユニット
６…モータ軸
３０、７２、８４、１０４、１１６…ギヤドモータ
３２…単純遊星ローラ機構
３４…ケーシング
３６、７０…単純遊星ローラユニット
３８…太陽ローラ
３８Ａ、４０Ｃ…軸挿入孔
４０…キャリア
５０…遊星ローラ
５２…リングローラ
６２Ａ、６２Ｂ…フランジ部
６４…ボルト孔
８２、９０、１１０、１２２…入力軸
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータユニットと、このモータユニットの回転動力を伝達する変速機ユニットとを組合せてなるギヤドモータ、及び、このギヤドモータを構成可能なギヤドモータシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転動力を発生するモータユニットと、この回転動力を減速又は増速する変速機ユニットとを組合せたギヤドモータは、機械的に増速又は減速する構造であるため、モータユニットを最も効率の良い状態（回転数領域）で運転をすることができ、あらゆる産業分野で広く用いられている。
【０００３】
例えば、図１０に示される従来のギヤドモータ１は、モータユニット２と、このモータユニット２の回転動力を伝達する変速機ユニット４とを組合せて構成されている。
【０００４】
このモータユニット２の取付面は、モータ軸６の先端側に形成された正方形のモータフランジ１０によって構成されており、このモータフランジ１０の四隅にはそれぞれボルト孔１０Ａが貫通形成され、又このモータフランジ１０の中心にはモータ軸６が配置するようになっている。
【０００５】
モータユニット２は、モータ軸６から回転動力を出力するものであり、図９に示されるように、このモータ軸６は先端のキー溝加工によって、はす歯状のモータピニオン８を回動自在に支持するようになっている。
【０００６】
前記変速機ユニット４は、３段減速構造であり、具体的には、前記モータピニオン８と噛合する第１ギヤ１２と、この第１ギヤ１２と同軸且つ一体的に回転する第１ピニオン１４と、この第１ピニオン１４と噛合する第２ギヤ１６と、この第２ギヤ１６と同軸且つ一体的に回転する第２ピニオン１８と、この第２ピニオン１８と噛合する出力軸ギヤ２０と、軸受に支持されこの出力軸ギヤ２０と一体的に回転する出力軸２２と、これらの変速機構を内部に収容するケーシング２４と、を備えている。
【０００７】
このケーシング２４には、モータ軸６が挿入される挿入孔２４Ａが貫通して形成されており、更に、この挿入孔２４Ａを中心とした正方形の頂点位置にタップ孔２４Ｂがそれぞれ形成されている。この軸挿入孔２４Ａと４つのタップ孔２４Ｂの配置は、モータユニット２側のモータフランジ１０におけるモータ軸６と４つのボルト孔１０Ａと一致するようになっており、図１０に示されるように、モータユニット２と変速機ユニット４とが４つのボルト２６によって連結されるようになっている。
【０００８】
このギヤドモータ１においては、モータユニット２の回転動力を各ピニオン及びギヤを介して所定の減速比で出力軸２２に伝達する。
【０００９】
一般的に、この種のギヤドモータ１においては、所定の間隔（公比）で変速比が設定されてシリーズ化された複数の変速機ユニット４が予め準備されており、実際に要求される変速比に最も近い変速比を有する変速機ユニット４を選択してモータユニット２と組合せることで、ギヤドモータ１を構成するようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ギヤドモータ１の使用者は変速機ユニット４の各種変速比のシリーズから最適な変速比のものを選択するのであるが、このギヤードモータ１が用いられる状況によっては、その後において変速比を変更したい場合が存在する。このような場合の対応としては、以下の方法が考えられる。
【００１１】
１）変速機ユニット４を、再度最適な変速比を有する新たなものに交換する。
【００１２】
２）変速機ユニット４とモータユニット２との間に、調節量分の変速比を有する変速機ユニットを追加する。
【００１３】
しかし、１）の方法では新たな変速機ユニット４を購入する必要があるため高コストになり、又、従来用いていた変速機ユニット４が無駄となるという問題がある。
【００１４】
又、２）の方法においては、既に用いられている変速機ユニット４が当初からモータと連結されることを目的として設計されているため、変速機ユニット４とモータユニット２との間に、変速機ユニットを介在させるのは現実的には困難なことが多く、また少なからぬ不具合も存在した。その理由について、以下具体的に説明する。
【００１５】
第１の問題は、変速機ユニット４側の単に「受ける」形の取付面構造のために、そこに別途（モータユニット以外の）変速機ユニット等（以下挿入ユニットという）を連結するのは物理的に容易ではなかったということである。
【００１６】
モータユニット２は、変速機ユニット４等の被駆動装置（相手側機械）に必ず連結されるものであるため、その連結を容易にするために図１０に示すようなモータフランジ１０が一般的に設けられている。これは、モータ側からボルト孔１０Ａを介してボルト２６を挿入し、このボルト２６を相手機械側のタップ孔２４Ｂと螺合させて連結することを可能にするためである。
【００１７】
一方、その結果として、変速機ユニット４側においては単にそれを「受ける」構造となっていることが多い。即ち、モータ軸６が挿入される挿入孔２４Ａを中心とした正方形の頂点位置に、単にタップ孔２４Ｂがそれぞれ形成されているのみであり、この変速機ユニット４側からボルトによって連結することが想定されていない場合が多い。
【００１８】
一方、ここで挿入ユニット自体について考えると、この挿入ユニットにおける変速構造が例えばピニオンとギヤの組合せの平行軸歯車構造である場合には、自身に挿入されるモータ軸６と、このモータ軸６の回転を変速機ユニット４に伝達する出力軸とを一段減速構造で同軸状にすることは不可能であり、このため必然的に挿入ユニットにおけるモータ軸６と出力軸を同軸状にするには２段以上（２対以上のギヤとピニオン）を必要とし、挿入ユニットの内部が複雑な構造となるだけでなく、モータ軸６の軸線方向に長大な構造になった。
【００１９】
第２の問題は、変速比の調整がメインの目的であるにも拘らず、必ずしも使用者の意図した変速比に調整し切れないことがあるということである。
【００２０】
変速機ユニットは既に説明したように、所定の間隔で変速比が既に設定されてシリーズ化されており、これらを他の種類のシリーズ化されている挿入ユニットと組合せたとしても所望の変速比を得ることができない場合がある。即ち、通常の歯車を用いた変速機で得られる変速比の組合せでは、最終的に得られる変速比のバリエーションに限界があり、実際の変速比の要求に応じた微妙な調整をすることができない。
【００２１】
第３の問題は、変速機ユニット同士を組合せることにより、騒音が大幅に増加するということである。具体的には、組み合わされる変速機ユニット同士が互いに共振したり、歯車の数が増加することに伴い歯車自身が発生する騒音が増大するという問題がある。
【００２２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、使用者の変速比の要求に柔軟に且つ確実に対応することができると共に、騒音の増大を抑制するギヤドモータ、又は、このギヤドモータを複数タイプ構成することができるギヤドモータシリーズを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータユニットと、歯車機構によって構成され自身の入力軸が該モータユニットのモータ軸と同軸的に配置されると共に前記モータユニットの回転を増速又は減速して出力・伝達する変速機ユニットとを組み合わせてなるギヤドモータにおいて、太陽ローラ、キャリアに保持されると共に前記太陽ローラの外周に転接する遊星ローラ、該遊星ローラが自身の内周に転接するリングローラ、を摩擦ローラとして有する単純遊星ローラ機構と、該単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングと、を備える単純遊星ローラユニットを、前記変速機ユニットとモータユニットの間に介在させ、前記単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングの前記太陽ローラの軸線方向両端側において、該太陽ローラの径方向外側に広がるフランジ部を形成し、前記フランジ部の一方を前記モータユニットのケーシングに連結すると共に、他方を前記変速機ユニットのケーシングに連結し、且つ該モータユニットの回転が前記単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら、回転を減速又は増速する前記変速機ユニットに伝達するように構成し、更に、前記フランジ部の双方に、前記太陽ローラの軸線方向に貫通する複数のボルト孔を、互いに同一配置となるように形成し、且つ、該ボルト孔に挿入される取付ボルトによって、前記フランジ部を前記モータユニット及び変速機ユニットのケーシングにそれぞれ連結したことにより、上記目的を達成するものである。
【００２４】
このギヤドモータは、挿入ユニットとして単純遊星ローラユニットを採用した。単純遊星ローラ機構は各摩擦ローラの外径を微妙に調節することができるため、歯数やモジュール等に規制される歯車変速構造に比べて微妙な変速比に柔軟に対応することができる。又、この単純遊星ローラ機構は入出力軸を容易に同軸化でき、且つ、コンパクトな構造でありながら大きな変速比を得ることができるという利点も有する。
【００２５】
そこで、本発明者は単純遊星ローラ機構とこれを支持するケーシングの特有の構造を生かして、両端側をフランジ構造にすることができることを見出し、且つ、従来存在していた騒音、変速比の微調整等の多くの問題点をまとめて解決できると考えたものである。
【００２６】
即ち、このギヤドモータは、単純遊星ローラ機構を収容するケーシングが両フランジ構造であるため、相手側（変速機ユニット側やモータユニット側）が他のユニットと連結し難い構造であったとしても、このフランジにより容易に連結することが可能となる。これは、連結用のボルトをこのフランジ側から挿入して相手側のタップ穴と螺合させることができるからである。また、本発明では、この両フランジ部の双方に、太陽ローラの軸線方向に貫通する複数のボルト孔を、互いに同一配置となるように形成し、このボルト孔に挿入される取付ボルトによって、前記フランジ部の一方をモータユニットのケーシングに連結するようにしているため、既に連結されていたモータユニットと変速機ユニットとの間に、この単純遊星ローラユニットを容易に介在させることができる。なお、両フランジに前記異なる配置のボルト孔と同一配置のボルト孔の双方を開けておくこともでき、その場合には用途に応じた更なる汎用性を持たせることができる。
【００２７】
ところで、摩擦ローラによって構成される伝動装置が歯車伝動装置と比較して騒音を低減することができることは、一般的な概念としては公知である。しかしながら、発明者らは、伝動装置として単純遊星機構を採用し、この単純遊星ローラユニットを変速機ユニットとモータユニットの間に介在させた結果、その介在させる前、即ち、変速機ユニットとモータユニットが直接連結されている状態よりも騒音が飛躍的に低減するという予想外の騒音低減効果があることを見出した（特願平１１−１８０６４１）。
【００２８】
その理由は、不明な面も多いが、この単純遊星ローラ機構が、遊星ローラの自転と公転を利用した特有の動力伝達構造であり、（複数の）ローラの接触面の摩擦によって回転動力を伝達するので、各接触面や遊星ローラをキャリアで支持する部分によって、従前ではモータユニットと変速機ユニットとの共振により生じていた振動・騒音を、大幅に吸収することができるためと解される。いずれにしても騒音低減の効果は、予想を大きく超える程に激的である。
【００２９】
なお、ケーシングの両端側にフランジ部を形成した結果、この両フランジ側においてあらゆるモータユニットや変速機ユニットを連結することができるようになり、多様な組合せのギヤドモータシリーズを容易に提供することができる。つまり、両フランジ部をそれぞれ異なる形状（異なるボルト配置）にすることもできるため、従来組合せることができなかったモータユニットと変速機ユニットであっても、この単純遊星ローラユニットを介在させることで連結することが可能となり、幅広いギヤドモータシリーズを提供することができる。
【００３２】
更に、上記発明において、リングローラを、単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングに固定して、このリングローラの回転を規制し、太陽ローラの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、この軸挿入孔に前記モータユニットのモータ軸及び変速機ユニットの入力軸のいずれか一方を挿入すると共に、キャリアの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、この軸挿入孔に前記モータ軸及び前記入力軸の他方を挿入し、モータユニットの回転動力が単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら変速機ユニットに伝達するようにしてもよい。
【００３３】
この発明によれば、従来はカップリングによって連結されていたモータ軸と変速機ユニットの入力軸において、このカップリングに代えて単純遊星ローラユニットを設置することができるので、変速機能を追加しつつも軸継手と同様の機能を果たすことになる。
【００３４】
なお、本発明における「変速機ユニット」とは、入力された回転動力をその回転速度を変化させて出力するものを意味し、減速機ユニット、増速機ユニット等を含むものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の例について、以下図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るギヤドモータ３０は、モータユニット２と、このモータユニット２の回転動力を伝達する変速機ユニット４とを組合せてなる。このギヤドモータ３０は、前記変速機ユニット４とモータユニット２との間に、単純遊星ローラ機構３２と、この単純遊星ローラ機構３２を内部に収容するケーシング３４と、を備える単純遊星ローラユニット３６を介在させたものである。
【００３７】
なお、このギヤドモータ３０におけるモータユニット２と変速機ユニット４は、図９において既に示したギヤドモータ１におけるものとほぼ同様であるため、同一部分にはこのギヤドモータ１と同一符号を付することで詳細な説明は省略する。
【００３８】
単純遊星ローラユニット３６の単純遊星ローラ機構３２は、図２及び図３に示されるように、摩擦ローラとして、太陽ローラ３８と、キャリア４０に保持されると共に太陽ローラ３８の外周に転接する遊星ローラ５０と、この遊星ローラ５０が自身の内周に転接するリングローラ５２と、を備えている。
【００３９】
具体的には、３つの遊星ローラ５０が太陽ローラ３８の周方向に一定の間隔で配置され、各遊星ローラ５０に、キャリア４０に一体的に設けられるピン４０Ａが遊嵌（滑り回転が可能な状態を意味する）されている。なお、遊星ローラ５０の数は３つに限定されず、例えば９０度の間隔で４つの遊星ローラが配置される場合もある。
【００４０】
リングローラ５２は、周方向に一定の間隔でボルト孔が形成されており、このボルト孔を貫通するボルト５４によってケーシング３４に固定されている。太陽ローラ３８は、モータユニット２のモータ軸６の先端において図示せぬキーによって連結されており、このモータ軸６と一体となって回転するようになっている。又、キャリア４０には、太陽ローラ３８の中心軸線Ｌと同軸の伝達軸４０Ｂが一体的に設けられており、この先端には、はす歯状の入力ピニオン５６（図９で示したギヤドモータ１におけるモータピニオン８と同様のもの）が連結されている。
【００４１】
なお、符号５８及び６０はリング状のローラ規制部材であり、一方は前記ボルト５４によってリングローラ５２の端面に連結され、他方はケーシング内に固定されており、これらが遊星ローラ５０を軸方向に常に規制することでこの遊星ローラ５０が軸方向に動くのを防止している。
【００４２】
単純遊星ローラ機構３２を収容するケーシング３４には、中心軸線Ｌ方向両端側において、この中心軸線Ｌ方向に対する径方向（太陽ローラ３８等の径方向）外側に広がるフランジ部６２Ａ、６２Ｂが一体的に形成され、一方のフランジ部６２Ａがモータユニット２のモータフランジ１０（モータユニット２のケーシングの一部）に連結されると共に、他方のフランジ部６２Ｂが変速機ユニット４のケーシング２４に連結されている。従って、モータユニット２側のフランジ部６２Ａには、中心軸線Ｌ方向に貫通する複数の（タップが形成されている）ボルト孔６４が、モータフランジ１０のボルト孔１０Ａと同一配置となるように形成され、又、変速機ユニット４側のフランジ部６２Ｂには、変速機ユニット４のケーシング２４に形成されるタップ孔２４Ｂと同一配置となるようなボルト孔６４が中心軸線Ｌ方向に貫通して形成されている。
【００４３】
このギヤドモータ３０は上記のように構成されているので、モータユニット２の回転動力が単純遊星ローラユニット３６を介して変速機ユニット４に伝達されるようになっている。又、単純遊星ローラユニット３６のケーシング３４は両フランジ構造となっているため、この両フランジ部６２Ａ、６２Ｂの間の空間６２Ｃからボルトを挿入し、連結される相手側（モータユニット２側や変速機ユニット４側）に向けてボルトを螺合させて固定することができるので、相手部材側の取付面状態に左右されることなく、確実にこの単純遊星ローラユニットを組み込むことができる。
【００４４】
ケーシング３４の両フランジ構造は、一般的に言えばケーシング３４の内部空間を縮小することになり不都合と考えられるが、本実施例のように内部に単純遊星ローラ機構３２が組み込まれる場合には、太陽ローラ３８、キャリア４０、リングローラ５２のいずれかをケーシング３４に固定する必要があるため、かえって好都合となっている。
【００４５】
又、この単純遊星ローラ機構３２は、大きな変速比を得ることができると共に、微妙な変速比の調整が可能であり、且つ歯車構造のものと比較して騒音を小さく抑えることができる。即ち、単純遊星ローラ機構３２は、大変優れた「変速比調整機能」を有することになる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態に係るギヤドモータについて詳細に説明する。
【００４７】
先に、図４に示される、ギヤドモータに組み込まれる単純遊星ローラユニット７０について詳細に説明する。この単純遊星ローラユニット７０は、摩擦ローラとして、太陽ローラ３８、キャリア４０に支持されると共に太陽ローラ３８の外周に転接する遊星ローラ５０、この遊星ローラ５０が自身の内周に転接するリングローラ５２、を有する単純遊星ローラ機構３２と、この単純遊星ローラ機構３２を内部に収容するケーシング３４と、を備えて構成されている。
【００４８】
リングローラ５２はケーシング３４に固定されることで回転が規制されている。又、太陽ローラ３８の回転中心位置には軸挿入孔３８Ａが形成され、この軸挿入孔３８Ａにモータユニットのモータ軸又は変速機ユニットの入力軸のいずれか一方（本実施例ではモータ軸）が挿入可能となっている。更に、キャリア４０の回転中心位置にも軸挿入孔４０Ｃが形成され、この軸挿入孔４０Ｃにはモータユニットのモータ軸のモータ軸又は変速機ユニットの入力軸のいずれか他方（本実施例では入力軸）を挿入可能となっている。
【００４９】
ケーシング３４は両端においてフランジ部６２Ａ、６２Ｂが一体的に形成されており、一方（太陽ローラ３８側）のフランジ部６２Ａは、後述するモータユニットの取付面と一致するようにボルト孔等が形成され、他方（キャリア４０側）のフランジ部６２Ｂは、後述する変速機ユニットの取付面と一致するようにボルト孔等が形成されている。
【００５０】
即ち、この単純遊星ローラユニット７０はギヤドモータをシリーズ化することを念頭において設計されたものであり、一方のフランジ部６２Ａと連結することができるモータを各種準備すると共に、他方のフランジ部６２Ｂに連結できる変速機ユニットを各種準備しておけば、これらを組み合わせることで幅広い用途に応じたギヤドモータシリーズを提供することができるようになる。
【００５１】
なお、この単純遊星ローラユニット７０における単純遊星ローラ機構３２等のその他の構成については、既に図２において示した単純遊星ローラユニット３６とほぼ同様であるため、同一部分についてはこれと同一符号を付することにより詳細に説明は省略する。
【００５２】
次に、この単純遊星ローラユニット７０を組み込んだギヤドモータシリーズについて説明する。
【００５３】
このギヤドモータシリーズの第１例に係るギヤドモータ７２は、図５に示されるように、太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、キャリア４０側のフランジ部６２Ｂには変速機ユニット８０が連結されている。
【００５４】
この変速機ユニット８０は、内歯歯車７４、及びこの内歯歯車７４に内接噛合する外歯歯車７６を有し、且つ、この内歯歯車７４の中心が外歯歯車７６の周囲の内側にある揺動内接噛合歯車減速機構（国際分類Ｆ１６Ｈ１／３２に該当する歯車機構）を内部に収容している。
【００５５】
モータユニット２のモータ軸６は太陽ローラ３８の軸挿入孔３８Ａに挿入され、キー結合によって回転方向に係合するようになっている。又、変速機ユニット８０における外歯歯車７６を偏心揺動回転させる入力軸８２は、キャリア４０に形成される軸挿入孔４０Ｃとスプライン結合されている。
【００５６】
このギヤドモータ７２は、モータユニット２の回転動力を単純遊星ローラユニット７０によって減速して入力軸８２に伝達する。この入力軸８２に伝達された回転動力は、揺動内接噛合歯車減速機構７８によって外歯歯車７６の自転成分のみが取り出され、出力軸８４に伝達される。
【００５７】
特に、この種の揺動内接噛合歯車減速機構７８を内部に有する変速機ユニット８０は、外歯歯車７６が偏心回転をするために振動及び騒音が生じ易い構造であるが、前述したように単純遊星ローラユニット７０の存在によって全体として騒音及び振動が予想を超える大きさで大幅に低減されることが確認されている。
【００５８】
次に、図６を参照して、ギヤドモータシリーズの第２例に係るギヤドモータ８４について説明する。このギヤドモータ８４は、単純遊星ローラユニット７０の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、直交軸歯車減速機構８６を内部に収容した変速機ユニット８８が連結されている。
【００５９】
この直交軸歯車減速機構８６は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合し、他端側にはハイポイドピニオン９０Ａが一体的に形成される入力軸９０と、この入力軸９０の軸線方向と直交する回転中心軸を有し、前記ハイポイドピニオン９０Ａと噛合するハイポイドギヤ９２と、このハイポイドギヤ９２と同軸且つ一体的に回転する第１ピニオン９４と、この第１ピニオン９４と噛合する第１ギヤ９６と、この第１ギヤ９６と同軸且つ一体的に回転する第２ピニオン９８と、この第２ピニオン９８と噛合する出力軸ギヤ１００と、この出力軸ギヤ１００を支持するホロー型の出力軸１０２と、を備えており、入力軸９０と出力軸１０２が直角の関係になっている。
【００６０】
このギヤドモータ８４によれば、モータユニット２の回転動力が単純遊星ローラ機構３２及び交差軸歯車減速機構８６を介して所定の減速比でもって９０度回転して配置された出力軸１０２に伝達される。
【００６１】
次に、図７を参照して、ギヤドモータシリーズの第３例に係るギヤドモータ１０４について説明する。
【００６２】
このギヤドモータ１０４は、単純遊星ローラユニット７０の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、平行軸歯車減速機構１０６を内部に収容する変速機ユニット１０８が連結されている。
【００６３】
この平行軸歯車減速機構１０６は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合すると共に、他端には入力ピニオン１１０Ａが連結される入力軸１１０と、この入力ピニオン１１０Ａと噛合する出力ギヤ１１２と、この出力ギヤ１１２の中心を貫通して該出力ギヤ１１２と回転方向に係合するホロー型の出力軸１１４と、を備えており、入力軸１１０と出力軸１１４とが平行になっている。
【００６４】
次に図８を参照して、ギヤドモータシリーズの第４例に係るギヤドモータ１１６について説明する。
【００６５】
このギヤドモータ１１６は、単純遊星ローラユニット３６の太陽ローラ３８側のフランジ部６２Ａにはモータユニット２が、反対側のフランジ部６２Ｂには、カサ歯車による直交軸歯車減速機構１１８を内部に有する変速機ユニット１２０が連結されている。このカサ歯車による直交軸歯車減速機構１１８は、一端がキャリア４０の軸挿入孔４０Ｃにスプライン結合され、他端にはカサ歯車ピニオン１２２Ａが一体的に設けられる入力軸１２２と、このカサ歯車ピニオン１２２Ａと噛合する出力側カサ歯車１２４と、この出力側カサ歯車１２４を支持すると共に回転軸が入力軸１２２と直交するホロー型の出力軸１２６と、を備えて構成されている。
【００６６】
従って、図６において示したギヤドモータ８４においては、入力軸９０と出力軸１０２は直交の関係になるものの、食い違っていたが、このギヤドモータ１１６においては入力軸１２２と出力軸１２６の回転軸が交わるようになっている。
【００６７】
以上のように、両フランジ型のケーシングであって内部に単純遊星ローラ機構を備えた単純遊星ローラユニット３６を用いれば、これを恰も継手として機能させることで、複数種類のモータユニット及び複数種類の変速機ユニットを容易に組合せることができ、幅広いバリエーションを有するギヤドモータシリーズを提供することが可能になる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、低騒音、コンパクトでありながら、幅広い変速比の要求に柔軟且つ厳密に対応することができるギヤドモータ、又は、このギヤドモータを複数タイプ構成可能なギヤドモータシリーズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るギヤドモータを示す部分断面図
【図２】同ギヤドモータの単純遊星ローラユニットを拡大して示す部分断面図
【図３】図２におけるIII−III断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係るギヤドモータの単純遊星ローラユニットを示す部分断面図
【図５】同単純遊星ローラユニットを用いたギヤドモータを示す部分断面図
【図６】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図７】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図８】同ギヤドモータに他の変速機ユニットを連結した状態を示す部分断面図
【図９】従来のギヤドモータを示す部分断面図
【図１０】同ギヤドモータを示す分解斜視図
【符号の説明】
２…モータユニット
４、８０、８８、１０８、１２０…変速機ユニット
６…モータ軸
３０、７２、８４、１０４、１１６…ギヤドモータ
３２…単純遊星ローラ機構
３４…ケーシング
３６、７０…単純遊星ローラユニット
３８…太陽ローラ
３８Ａ、４０Ｃ…軸挿入孔
４０…キャリア
５０…遊星ローラ
５２…リングローラ
６２Ａ、６２Ｂ…フランジ部
６４…ボルト孔
８２、９０、１１０、１２２…入力軸
Claims (3)
- モータユニットと、歯車機構によって構成され自身の入力軸が該モータユニットのモータ軸と同軸的に配置されると共に前記モータユニットの回転を増速又は減速して出力・伝達する変速機ユニットとを組み合わせてなるギヤドモータにおいて、
太陽ローラ、キャリアに保持されると共に前記太陽ローラの外周に転接する遊星ローラ、該遊星ローラが自身の内周に転接するリングローラ、を摩擦ローラとして有する単純遊星ローラ機構と、該単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングと、を備える単純遊星ローラユニットを、前記変速機ユニットとモータユニットの間に介在させ、
前記単純遊星ローラ機構を内部に収容するケーシングの前記太陽ローラの軸線方向両端側において、該太陽ローラの径方向外側に広がるフランジ部を形成し、
前記フランジ部の一方を前記モータユニットのケーシングに連結すると共に、他方を前記変速機ユニットのケーシングに連結し、且つ該モータユニットの回転が前記単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら、回転を減速又は増速する前記変速機ユニットに伝達するように構成し、更に
前記フランジ部の双方に、前記太陽ローラの軸線方向に貫通する複数のボルト孔を、互いに同一配置となるように形成し、且つ
該ボルト孔に挿入される取付ボルトによって、前記フランジ部を前記モータユニット及び変速機ユニットのケーシングにそれぞれ連結した
ことを特徴とするギヤドモータ。 - 請求項１において、
前記リングローラを、前記単純遊星ローラ機構を内部に収容する前記ケーシングに固定して、該リングローラの回転を規制し、
前記太陽ローラの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、該軸挿入孔に前記モータユニットの前記モータ軸及び前記変速機ユニットの前記入力軸のいずれか一方を挿入すると共に、
前記キャリアの回転中心位置に軸挿入孔を形成して、該軸挿入孔に前記モータ軸及び前記入力軸の他方を挿入し、
前記モータユニットの回転が前記単純遊星ローラユニットを介して同軸性を有しながら、回転を減速又は増速する前記変速機ユニットに伝達するようにした
ことを特徴とするギヤドモータ。 - 請求項１又は２に記載のギヤドモータのシリーズであって、
前記モータユニットとして複数タイプのモータユニットを有するモータユニット選択群と、前記変速機ユニットとして複数タイプの変速機ユニットを有する変速機ユニット選択群と、を備え、
これらの選択群から各１個ずつ選択した前記モータユニット及び前記変速機ユニットを組み合わせて、任意タイプの前記ギヤドモータを選択可能とした
ことを特徴とするギヤドモータシリーズ。
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