JP4444894B2 - ギヤドモータのシリーズ及びギヤドモータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ギヤドモータのシリーズ及びギヤドモータの製造方法に関する。

従来、特許文献１に記載されるようなギヤドモータが知られている。ギヤドモータは、モータと動力伝達装置とを一体化したもので、動力源となるモータの回転を減速（又は増速）して出力し、種々の産業機械の駆動に用いられている。

又、ギヤドモータは、取付けの自由度を高めるため、入力軸と出力軸の位置関係が平行（同心を含む）となる平行型と、直交となる直交型が存在する。

又、両タイプそれぞれに減速比毎に動力伝達装置の機械的強度や、モータの容量等が異なるギヤドモータとしてシリーズ化されて用意されている。

特開２００３−２６９５５２号公報

ギヤドモータをシリーズとして用意する場合には、それらのシリーズの中でできるだけ部品を共用化してコストを削減したいという要望がある。例えば、ヘリカルピニオンが直切りされたモータは、数量的に非常に多いことから、安価で容易に調達できるため、このモータを共通の動力源として直交型のシリーズと平行型のシリーズとでシリーズ構成することが考えられる。このような場合、上記特許文献１のものは、一旦、入力軸と平行なヘリカルギヤで受け、その後に直交させる構成をとっている。したがって、ヘリカルギヤで受ける分この構成は、コンパクトな設計が難しい。更に、ヘリカルピニオンと噛合する１段目の平行軸歯車でモータ軸の回転を減速させ、トルクが増大した２段目以降の部位にて直交させることとなるため、もともと平行軸歯車に比べてコストがかかる直交軸歯車を、増大したトルクに耐え得るべく強度を上げて製作する必要もある。結果として歯車サイズも大きく、コストもかかってしまう。

一方、モータ軸に備わるピニオンに関し、ハイポイドピニオンのように直交型専用のもの（図５参照）とヘリカルピニオンのように平行型専用のものとをそれぞれ用意することも無論可能であるものの、これは用意しておくべきモータの種類が倍増することを意味し、部品を共用化しコスト削減等を図るという目的は達成し得ない。

本発明は、上記事情に鑑み、ヘリカルピニオンが一体形成されたモータを有効に利用して、コンパクトな直交型ギヤドモータ、及びそのシリーズを提供することをその課題としている。

本発明は、ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータと、前記ヘリカルピニオンと直接噛合するギヤを有する動力伝達装置を備えたギヤドモータのシリーズであって、前記モータは、前記ギヤがフェイスギヤとして構成され、前記モータ軸と直交する出力軸を有する直交型の動力伝達装置、又は、前記ギヤがヘリカルギヤとして構成され、前記モータ軸と平行な出力軸を有する平行型の動力伝達装置のいずれかに結合して動力を伝達することが可能であるように構成し、上記課題を解決したものである。

これにより、共通のヘリカルピニオンが直切りされたモータを利用して、直交型のギヤドモータ、又は、平行型のギヤドモータのシリーズを構成することができる。

又、本発明は、ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータを用意する工程と、前記ヘリカルピニオンと直接噛合するフェイスギヤ及び前記モータ軸と直交する出力軸を有する直交型の動力伝達装置、又は、前記ヘリカルピニオンと直接噛合するヘリカルギヤ及び前記モータ軸と平行な出力軸を有する平行型の動力伝達装置のいずれかから１の動力伝達装置を選択する工程とを経てギヤドモータを製造することによって、同様に上記課題を解決したものである。

これにより、共通のヘリカルピニオンが直切りされたモータを利用して、直交型のギヤドモータと平行型のギヤドモータをシリーズとして纏めて提供することができる。

本発明により、ヘリカルピニオンが直切りされたモータを有効に利用して、直交型のギヤドモータをコンパクトに構成できる。

又、直交型のギヤドモータ及び、平行型のギヤドモータで、共通のモータを利用することが可能となるため、必要となる部品点数が減少し、コストを削減することができる。

以下添付図面を用いて本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は本発明に係る直交型のギヤドモータの側面図であり、図２は本発明に係る直交型のギヤドモータの一部展開断面図である。

ギヤドモータＧＭ１００は、動力源となるモータ１１０と、モータの回転を減速して出力する動力伝達装置１２０とで構成されている。なお、本実施形態においては、動力伝達装置１２０は減速機として説明するが、必ずしもこれに限られるものではなく、増速機であってもよい。

動力伝達装置１２０は、直交ギヤケーシング１７０及びカバー１７２の中に各種ギヤ等が配置されて構成されている（詳細は後述）。モータ１１０は、動力伝達装置１２０の直交ギヤケーシング１７０とは分離可能なモータケーシング１１０Ａを有している。そしてこの動力伝達装置１２０は、図示せぬボルト等を介して直交ギヤケーシング１７０とモータケーシング１１０Ａとが結合されることで、モータ１１０と連結されている。

モータ１１０のモータ軸１１２には、ヘリカルピニオン１１４が直切り形成されている。このヘリカルピニオン１１４は、フェイスギヤ１２２に形成された歯１２４と噛合している。フェイスギヤ１２２と一体的に回転する第１減速軸１２６は、軸受１５２及び軸受１５４によって、直交ギヤケーシング１７０及びカバー１７２に回転自在に支持されている。第１減速軸１２６の略中央部分にはピニオン１２８が形成されている。このピニオン１２８は、第２減速軸１３４と一体的に回転するギヤ１３０と噛合している。この第２減速軸１３４は、軸受１５６及び軸受１５８によって、直交ギヤケーシング１７０及びカバー１７２に回転自在に支持されている。更に、第２減速軸１３４にはピニオン１３２が形成されている。このピニオン１３２は出力軸１４０と一体的に回転するギヤ１３６と噛合している。出力軸１４０は、軸受１６０及び軸受１６２によって直交ギヤケーシング１７０及びカバー１７２に回転自在に支持されている。

なお、符号１８０及び１８２はオイルシールである。

なお、直交ギヤケーシング１７０と、カバー１７２とはボルト１７４によって連結されている。

続いてギヤドモータＧＭ１００の作用について説明する。

モータ１１０に通電がなされると、モータ軸１１２が回転を始める。この回転はヘリカルピニオン１１４を介してフェイスギヤ１２２へと伝達され、順次ピニオン１２８、ギヤ１３０、ピニオン１３２、ギヤ１３６を経て出力軸１４０を回転させる。このとき、第１減速軸１２６及び第２減速軸１３４、更には、出力軸１４０へと動力が伝達されるに従って、モータ軸１１２の回転は順次減速され（同時にトルクが増大され）て伝達される。モータ軸１１２の回転は直接フェイスギヤ１２２によって直交する方向へと方向が転換されているが、フェイスギヤ１２２を巧みに利用することによって、モータ軸１１２に備わるピニオンの形状を直交型専用のものにする必要はなく、ヘリカルピニオン１１４のまま利用することができる。

このような構成とすることで、モータ軸の回転を、一旦モータ軸と平行する平行軸歯車で受けた後、直交する方向へと変換する必要がないため、動力伝達装置自体をコンパクトに設計でき、更に、トルクが増大した減速後の段階で直交する方向へと変換する必要もないため、コストがかかる部品を用いる必要も無い。

次に図３及び図４を用いて、平行型の動力伝達装置を備えたギヤドモータについて説明する。

図３は、平行型のギヤドモータの正面図であり、図４は図３における平行型のギヤドモータＧＭ２００を一部展開した一部展開断面図である。なお、既に説明したギヤドモータＧＭ１００と同一又は類似する部分については、数字下２桁が同一の符号を付するに止め、構成及び作用共に重複説明は省略する。

ギヤドモータＧＭ２００は、動力伝達装置２２０とモータ２１０とから構成されている。なお、ここでのモータ２１０と、前述したギヤドモータＧＭ１００におけるモータ１１０とは全く同一のモータである。 動力伝達装置２２０は、平行ギヤケーシング２７０及びカバー２７２の中に各種ギヤ等が配置されて構成されている。モータ２１０は、動力伝達装置２２０の平行ギヤケーシング２７０とは分離可能なモータケーシング２１０Ａを有している。そしてこの動力伝達装置２２０は、図示せぬボルト等を介して平行ギヤケーシング２７０とモータケーシング２１０Ａとが結合されることで、モータ１１０と連結されている。

ギヤドモータＧＭ２００においては、４段減速によりモータ軸２１２の回転が順次減速され、出力軸２４０へと伝達されている。ギヤドモータＧＭ２００に備わる動力伝達装置２２０は平行型の動力伝達装置であり、モータ軸２１２と出力軸２４０とが平行となっている。モータ軸２１２に備わるヘリカルピニオン２１４は、モータ軸２１２と平行な平行軸歯車であるギヤ２２３と噛合している。このようにギヤドモータＧＭ２００においては、モータ軸２１２の回転はフェイスギヤを使用せずに伝達されるため、直交方向に変換されることなく、順次平行を保ちながら出力軸２４０へと伝達されている。

前述したギヤドモータＧＭ１００においても、このギヤドモータＧＭ２００においても、モータに備わるモータ軸にはヘリカルピニオンが形成されたものを利用することができる。更に、前述したギヤドモータＧＭ１００においても、このギヤドモータＧＭ２００においても、同一のモータ（１１０、２１０）を異なる実施形態で使用することが可能となっている。

又、モータ軸に形成されたヘリカルピニオンと直接噛合するギヤをフェイスギヤとするか、通常の平行型のギヤ（ヘリカルギヤ）とするかによって、直交型のギヤドモータとしても、平行型のギヤドモータとしても構成することができるため、出力軸はもとより、２段目以降の部材を大幅に共通化することが可能となっている。即ち、ヘリカルピニオンと噛合するギヤをフェイスギヤとして構成し、ヘリカルピニオンが形成されたモータ軸と直交する出力軸を有している様々な減速比の動力伝達装置（同サイズの直交ギヤケーシングを用いた動力伝達装置）のいずれかと結合することによって、様々な減速比の直交型のギヤドモータを構成できる。又、ヘリカルピニオンと噛合するギヤがヘリカルギヤとして構成され、ヘリカルピニオンが形成されたモータ軸と平行な出力軸を有している様々な減速比の動力伝達装置(同サイズの平行ギヤケーシングを用いた動力伝達装置)のいずれかと結合することによって、様々な減速比の平行型のギヤドモータを構成することができる。勿論、モータの容量に応じて、モータをシリーズ化しておく必要があるものの、直交型と平行型とで同じ容量のモータをそれぞれ用意しておく必要がない。

更に、既に製品として揃えている直交型の減速機（例えばハイポイド減速機）の直交ギヤ（例えばハイポイドギヤ）を本実施形態のようにフェイスギヤに置き換えることによって、現行製品を殆どそのまま流用する事が可能となる。

なお、図面を用いた説明では、３段減速及び４段減速の構成としたギヤドモータで説明したが、減速（又は増速）段数はこれに限られる趣旨のものではなく、例えば１段減速など用途に応じて適宜変更可能である。

又、「直交する」とは、必ずしも軸（例えばモータ軸と出力軸）の軸心の延長線が直接交わる必要はない。即ち、モータ軸の軸心に沿う仮想平面と、出力軸の軸心に沿う仮想平面とが直交しているものも含まれる概念である。

本発明は、ギヤドモータとして、減速機更には増速機にも幅広く適用することができる。

本発明に係る直交型のギヤドモータの側面図 本発明に係る直交型のギヤドモータの一部展開断面図 平行型のギヤドモータの正面図 図３におけるギヤドモータの一部展開断面図 直交型のギヤドモータとするために、モータ軸に直切り形成されたピニオンを直交型専用の形状とした例

符号の説明

ＧＭ１００…ギヤドモータ
１１０…モータ
１１２…モータ（入力軸）
１１４…ヘリカルピニオン
１２０…動力伝達装置
１２２…フェイスギヤ
１２６…第１減速軸
１３４…第２減速軸
１４０…出力軸
１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２…軸受
１７０…ケーシング
１７２…カバー
１８０、１８２…オイルシール

Claims (6)

1. ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータと、
   前記ヘリカルピニオンと直接噛合するギヤを有する動力伝達装置を備えたギヤドモータのシリーズであって、
   前記モータは、
   前記ギヤがフェイスギヤとして構成され、前記モータ軸と直交する出力軸を有する直交型の動力伝達装置、又は、
   前記ギヤがヘリカルギヤとして構成され、前記モータ軸と平行な出力軸を有する平行型の動力伝達装置
   のいずれかに結合して動力を伝達することが可能である
   ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
2. 請求項１において、
   前記直交型の動力伝達装置の出力軸と前記平行型の動力伝達装置の出力軸が共通である
   ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
3. 請求項１又は２において、
   前記直交型の動力伝達装置は同サイズの直交ギヤケーシングで減速比が異なる製品群を構成し、前記平行型の動力伝達装置は同サイズの平行ギヤケーシングで減速比が異なる製品群を構成しており、
   前記モータは、直交型の動力伝達装置の製品群、又は、平行型の動力伝達装置の製品群から選択された１の動力伝達装置に結合して動力を伝達することが可能である
   ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
4. ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータを用意する工程と、
   前記ヘリカルピニオンと直接噛合するフェイスギヤ及び前記モータ軸と直交する出力軸を有する直交型の動力伝達装置、又は、前記ヘリカルピニオンと直接噛合するヘリカルギヤ及び前記モータ軸と平行な出力軸を有する平行型の動力伝達装置のいずれかから１の動力伝達装置を選択する工程とを含む
   ギヤドモータの製造方法。
5. 請求項４において、
   前記直交型の動力伝達装置は同サイズの直交ギヤケーシングで減速比が異なる製品群を構成し、前記平行型の動力伝達装置は同サイズの平行ギヤケーシングで減速比が異なる製品群を構成しており、
   前記直交型の動力伝達装置の製品群、又は、前記平行型の動力伝達装置の製品群いずれかから１の動力伝達装置を選択する工程とを含む
   ギヤドモータの製造方法。
6. 請求項４又は５において、
   更に、前記モータと前記選択された動力伝達装置とを結合する工程とを含む
   ギヤドモータの製造方法。

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