(57)【要約】【課題】フレッティングの発生を効果的に防止すると共に、合わせて減速装置の相手機械の被駆動軸への嵌入や運転時のメンテナンスを簡単化する。【解決手段】相手機械の被駆動軸２８を駆動するギヤドモータ（減速装置）ＧＭ１において、被駆動軸２８が挿入される貫通孔２４ｈを備え、被駆動軸２８に自身の回転をキー（形状的係合）３２によって伝達可能な出力軸２４を備え、該出力軸２４の端部２４Ｂから該出力軸２４に沿って、該出力軸２４の内周２４Ａと被駆動軸２８の外周２８Ａとの間に、グリースＧ１を保持可能な空間部ＳＰ１を確保した。【選択図】図２
2010091023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手機械の被駆動軸を駆動する減速装置において、
前記相手機械の被駆動軸が挿入され、該被駆動軸と隙間を有して動力伝達可能に結合される中空の出力軸を備え、
該出力軸の端部から該出力軸に沿って、該出力軸の内周と前記被駆動軸の外周との間に、グリースを保持可能な空間部を確保した
ことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記空間部の半径方向の高さが、前記出力軸の軸方向に沿って該出力軸の端部に向かうほど大きいことを特徴とする減速装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記空間部の軸方向における特定部分での半径方向の高さが、該特定部分の軸方向両側部での半径方向の高さよりも大きいことを特徴とする減速装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の減速装置の相手機械への取付け構造であって、前記空間部を閉塞するための閉塞手段を備えたことを特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。
【請求項５】
請求項４において、
前記相手機械の被駆動軸が、前記出力軸の嵌入終端を規制する段差面を有しており、
該段差面が、前記閉塞手段を兼ねていること特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。
【請求項６】
請求項４において、
前記閉塞手段が、前記相手機械の前記被駆動軸の外周と前記出力軸の端面とに当接する弾性リングであることを特徴とする減速装置の相手機械への取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速装置及び減速装置の相手機械への取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１においては、減速装置の中空の出力軸を相手機械の被駆動軸に直接嵌入させる構造が開示されている。同文献においては、該被駆動軸と出力軸との連結に当たって、隙間を有しない摩擦締結を利用する方法とキーによる形状的な係合を利用する方法とが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９９１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記被駆動軸と出力軸とを摩擦締結によって連結する方法は、減速装置の取付時はもちろん、取付後においても締付トルクを常時適正に管理しておく必要がある。そのため、減速装置の相手機械側への取付け及びその維持管理が面倒であるという問題がある。
【０００５】
一方、キーによる形状的な係合を利用して被駆動軸と出力軸とを連結する方法は、軸と軸との寸法差に起因する微小隙間、及び形状的な係合部の微小隙間が残存することになるため、不可避的にフレッティングが生じやすくなるという問題がある。それは、重い減速装置を持ちながら被駆動軸と該出力軸の軸心を合わせて該減速装置を被駆動軸に嵌入させる必要があることから、出力軸の内径と被駆動軸の外径との間で相応の「寸法差」を確保する必要があるためである。嵌入のし易さの確保と、フレッティングの防止はトレードオフの関係にある。嵌入のし易さを優先して寸法差を大きめに設定すると、フレッティングはより発生し易くなる。寸法差を小さく設定するとフレッティングは発生しにくくなるが、嵌入作業が極めて困難になってしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、フレッティングの発生を効果的に防止すると共に、合わせて減速装置の相手機械の被駆動軸への嵌入や運転時のメンテナンスを簡単化することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、相手機械の被駆動軸を駆動する減速装置において、前記相手機械の被駆動軸が挿入され、該被駆動軸と隙間を有して動力伝達可能に結合される中空の出力軸を備え、該出力軸の端部から該出力軸に沿って、該出力軸の内周と前記被駆動軸の外周との間に、グリースを保持可能な空間部を確保したことにより上記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明においては、中空の出力軸の内周と相手機械の外周との間にグリースを保持可能な空間部が確保されているため、該空間部より軸方向内側には空気は侵入できない。そのため、被駆動軸と出力軸とが隙間を有して動力伝達可能に結合されるような構造であってもフレッティングの発生を長期に亘って確実に防止することができる。
【０００９】
また、この空間部は、出力軸の端部近傍に形成されているため、該空間部の存在によって出力軸の端部における相手機械の外周径と出力軸の端面での内周径との差が大きくなっている。したがって、減速装置の相手機械への装着が極めて容易である。そのため、空間部より軸方向内側では寸法差を、支障なく従来よりむしろ縮小することも可能であり、フレッティングが一層生じにくく、且つガタつきやぶれ等が発生する恐れもない。
【００１０】
なお、本発明においては、発明の趣旨より、いわゆる「面取り」処理を施しただけものは、本発明の「空間部」の概念には含まれない。通常、面取りを行う場合の半径Ｒは、軸の内径（直径）の５％未満の半径となる。例えば出力軸の中空部の内径（直径）が１５ｍｍ〜５５ｍｍの場合、面取り半径は０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度であり、大きくても５％には至らない。したがってこの範囲の面取りは本発明の「空間部」とは技術的意義が異なる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フレッティングの発生を効果的に防止することができ、且つ減速装置の相手機械の被駆動軸への嵌入やメンテナンスを簡単化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の一例が適用されたギヤドモータ（減速装置）を示す部分概略平断面図、図２はその矢示II部分の拡大断面図である。
【００１４】
このギヤドモータＧＭ１は、モータ１６と減速機１８とから主に構成される。モータ１６はモータケーシング２０を備え、減速機１８は減速機ケーシング２２をそれぞれ備える。減速機ケーシング２２には、中空の出力軸２４が回転自在に支持されている。
【００１５】
出力軸２４は、コンベヤ（相手機械：図示略）等の被駆動軸２８が挿入される貫通孔２４ｈを備える。出力軸２４と被駆動軸２８との間の動力伝達は、キー３２を介して「形状的な係合」、即ち隙間を有して動力伝達可能に結合される構造によって行われる。なお、キー３２による形状的な係合の代わりに例えばスプライン等の形状的な係合としてもよい。本発明においては、ギヤドモータＧＭ１の具体的なモータ１６の構成、あるいは、減速機１８の減速機構等の構成については特に限定されない。
【００１６】
図２に詳細に示されるように、出力軸２４の内周２４Ａと相手機械の被駆動軸２８の外周２８Ａとの間には、グリースＧ１を保持可能な空間部ＳＰ１が確保されている。空間部ＳＰ１の軸方向Ｘの長さＬｓ１は、この実施形態では、出力軸２４の貫通孔２４ｈの（空間部ＰＳ１以外での）半径Ｈｒ１の１／２程度に設定してある。例えば、内径（Ｈｒｌｅ×２）が１５ｍｍの軸なら３〜５ｍｍ程度、内径（Ｈｒｌｅ×２）が５５ｍｍの軸なら５〜１０ｍｍ程度である。これはグリースＧ１が多少乾燥してきたとしても、該空間部ＳＰ１より軸方向内側に空気が侵入することを確実に防止しつつ、フレッティングを防止することを考慮したためであり、前述した通常の面取りＲの同寸法の内径の軸に対する半径０．５ｍｍ〜２．５ｍｍより明らかに大きい。
【００１７】
空間部ＳＰ１は、出力軸２４の軸方向Ｘに沿って該出力軸２４の端部２４Ｂに向かうほど、該空間部ＳＰ１の半径方向Ｒの高さＳＰｈ１が大きくなる形状とされている。その結果として、出力軸２４の端面２４Ｃ部分での該出力軸２４の貫通孔２４ｈの半径Ｈｒ１ｅは、貫通孔２４ｈの空間部ＳＰ１以外の部位における半径Ｈｒ１よりΔ１だけ（直径で考えるとΔ１の２倍分）大きい。例えば、内径（Ｈｒｌｅ×２）が１５ｍｍ〜５５ｍｍの場合は、Δ１は１．５ｍｍ〜５．５ｍｍ程度（内径の１０％程度）となる。これも面取り半径Ｒの０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ（内径の５％程度）より明らかに大きい。これにより、軸方向中央部付近の出力軸２４と相手機械の被駆動軸２８との隙間を０．６ｍｍ程度の（フレッティングの生じにくい）微小隙間に維持したまま、両部材２４、２８間の特に出力軸２４の端部付近にグリースＧ１を多量に確保でき、且つ、被駆動軸２８への出力軸２４の嵌入が極めて容易になるという効果が得られる。この効果は、例えば食品工場のように、本ギヤドモータＧＭ１を頻繁に分解・洗浄しなければならないような工場で使用する場合に、特に有益となる。
【００１８】
相手機械の被駆動軸２８は、この例では、出力軸２４の嵌入終端を規制する段差面２８Ｂを有している。段差面２８Ｂは、被駆動軸２８と直角であり、出力軸２４の端面２４Ｃに当接することにより、空間部ＳＰ１を閉塞可能である（閉塞手段を兼ねている）。
【００１９】
次にこのギヤドモータＧＭ１の作用を説明する。
【００２０】
ギヤドモータＧＭ１の相手機械の被駆動軸２８への組み込み（嵌入）は、出力軸２４の軸心Ｏ１をコンベヤ２６の被駆動軸２８の軸心Ｏ２に合わせ、ギヤドモータＧＭ１を手に持って相手機械の被駆動軸２８に出力軸２４の貫通孔２４ｈをキー３２と共に嵌入させることによって行う。
【００２１】
嵌入前に被駆動軸２８の外周２８Ａまたは（及び）出力軸２４の内周２４Ａにグリース（Ｇ１）を塗っておき、この状態でギヤドモータＧＭ１を相手機械の被駆動軸２８に組み込むと、塗ったグリース（Ｇ１）が押し出されて空間部ＳＰ１内に良好に充填される。出力軸２４は、被駆動軸２８の段差面２８Ｂに当接するまで嵌入される。
【００２２】
この空間部ＳＰ１は、出力軸２４の端面２４Ｃ近傍に形成されているため、該空間部ＳＰ１の存在によって、結果として、出力軸２４の端面２４Ｃ部分での、出力軸２４の貫通孔２４ｈの半径Ｈｒ１ｅは、貫通孔２４ｈの空間部ＳＰ１以外の部位における半径Ｈｒ１よりΔ１だけ大きくなっており、減速装置の相手機械への嵌入・装着が極めて容易である。
【００２３】
嵌入に伴って段差面２８Ｂと出力軸２４の端面２４Ｃから溢れた余剰のグリース（Ｇ１）は拭き取られ、空間部ＳＰ１内には、隙間なくグリースＧ１が充填・保持される。
【００２４】
このグリースＧ１が保持される空間部ＳＰ１は被駆動軸２８の段差面２８Ｂにて閉塞されていて、空気が侵入してくるのが防止されている。このため、空間部ＳＰ１内のグリースＧ１の経時的な品質劣化（特に乾燥）や化学的変化が効果的に抑制される。この結果、このグリースＧ１が保持される空間部ＳＰ１の存在により、出力軸２４と被駆動軸２８の内外周２４Ａ、２８Ａ及び形状的な係合がなされているキー３２周りのフレッティングが長期に亘って確実に防止される。
【００２５】
この結果、従来トレードオフとされていた「嵌入のし易さの確保」と、「フレッティングの防止」とを、両立させることができている。
【００２６】
次に、空間部の形成に関するバリエーションの例について説明する。
【００２７】
本発明においては、空間部の具体的形状は、特に限定されない。空間部の形状としては、例えば図３に示されるようなバリエーションが考えられる。
【００２８】
図３（Ａ）の空間部ＳＰ２のグリースのＧ２の充填の例では、該空間部ＳＰ２の軸方向ほぼ中央の特定部分Ａでの半径方向の高さ５２ｈは、その軸方向両側部での半径方向の高さ５２ｉ、５２ｊよりも大きい。すなわち、出力軸６２の貫通孔６２ｈにおける空間部ＳＰ２の特定部分Ａには、結果としてグリース溜まり５２が形成されている。このグリース溜まり５２の存在により、空間部ＳＰ２の軸方向長さＬｓ２は先の例の空間部ＳＰ１の軸方向長さＬｓ１と同一でも、グリースＧ２の絶対量をより多く確保することが可能となり、グリースＧ２の品質劣化をより抑えることができる。
【００２９】
グリース溜まり５２の形状は、この形状に限定されない。また、グリース溜まり５２の軸方向の形成位置（特定部分Ａの軸方向位置）も図３（Ａ）の位置に限定されない。グリース溜まり５２の軸方向の形成位置は、空間部ＳＰ２の軸方向最も内側としても同様な作用効果が得られる。ベースとなる空間形状も、図３の例に限定されず、例えば、後述する図３（Ｂ）にもグリース溜まりを形成することができる。なお、先の実施形態と同一または機能的に同一部分の部分については、符号も同一の符号を付している。以降の実施形態でも同様である。
【００３０】
図３（Ｂ）の空間部ＳＰ４のグリースＧ４の例は、出力軸６４の貫通孔６４ｈの開口が大きいため、出力軸６４の嵌入が容易で、且つ空間部ＳＰ４の軸方向長さＬｓ４が更に長いため、グリースＧ４の最も奥に位置する部分の品質劣化を極力防止することができ、フレッティングに関しても効果的な抑制作用が得られる。
【００３１】
本発明においては、空間部の閉塞は必ずしも必須ではないが、閉塞した方がグリースの品質劣化が少ないので好ましい。前述した例では、被駆動軸２８が段差面２８を閉塞手段として利用していたが、被駆動軸が段差面を有していない場合には、例えば、図４の（Ａ）に示されるように、空間部ＳＰ１を閉塞するためのＶリング（弾性リング：断面形状は必ずしもＶ字形状でなくても良い）７０を付設するようにするとよい。Ｖリング７０は、相手機械の被駆動軸２９の外周面２９Ａと出力軸２４の端面２４Ｃとに当接している。なお、Ｖリング７０と出力軸２４の端面２４Ｃと被駆動軸２９の外周２９Ａとで囲まれた微小空間部ＳＰ１１にもグリースＧ１１を充填すると良い。結果として、グリースＧ１、Ｇ１１の充填される空間部はＳＰ１＋ＳＰ１１になる。
【００３２】
このようにＶリング７０、７２を配置することにより、被駆動軸２９に段差面がなくても空間部ＳＰ１、ＳＰ３を閉塞して空気から遮断することができる。その結果、グリースＧ１、Ｇ１１、Ｇ３、Ｇ１３の品質劣化を抑えることができ、フレッティング防止効果をより長期に亘って維持することができる。
【００３３】
なお、図４（Ｂ）の例では、基本的に先の図２の実施形態と同一であって、段差面２８Ｂが空間部ＳＰ１を閉塞している。したがって、Ｖリングは必要ないとも言えるが、一層の閉塞性を期して相手機械の被駆動軸２８の基部外周面２８Ｄと出力軸２４の端面２４Ｃとに当接してＶリング７４が配置されている。また、Ｖリング７４が存在することによって形成される微小空間部ＳＰ２１にもグリースＧ２１を充填するようにしている。
【００３４】
この結果、空間部ＳＰ１内に充填されたグリースＧ１は、ほぼ完全に密封され、その品質の劣化を長期に亘って極小に維持することができる。したがってフレッティングの防止効果は極めて高い。
【００３５】
なお、このように、本発明には、さまざまなバリエーションが考えられるが、総合的には、図２で示した実施形態が最も好ましい。それは、出力軸と被駆動軸との間の、特に出力軸の端部付近に密封状態でグリースＧ１を多量に確保でき、且つ「段差なく」空間部が収束しているため、被駆動軸への出力軸の嵌入が極めて容易且つ円滑にできるからである。この意味で、図２の実施形態が、フレッティングの防止と挿入のし易さを最も有効に両立させていると言える。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
コンベヤの減速装置のように、相手機械の被駆動軸に直接取り付けて使用する減速装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態の一例が適用されたギヤドモータ（減速装置）の一部を示す平断面図
【図２】上記ギヤドモータのグリースを保持する空間部を示す図１矢示II部分の拡大断面図
【図３】空間部の他の例を示す図２相当の断面図
【図４】Ｖリングを付設した例を示す図２相当の断面図
【符号の説明】
【００３８】
ＧＭ１…ギヤドモータ
１６…モータ
１８…減速機
２０…モータケーシング
２２…減速機ケーシング
２４…出力軸
２４ｈ…貫通孔
２４Ａ…内周
２４Ｂ…端部
２４Ｃ…端面
２８…被駆動軸
２８Ａ…外周
２８Ｂ…段差面
３２…キー
【図１】
2010091023.tif 000003
【図２】
2010091023.tif 000004
【図３】
2010091023.tif 000005
【図４】
2010091023.tif 000006