(57)【要約】【課題】  モータおよび減速機に合わせて最適なトルクリミッタを選択することができるギヤードモータ用トルクリミッタおよび、トルクリミッタを備えたギヤードモータを提供する。【解決手段】  モータの出力軸と減速機の入力部との間に介挿され、一定値以上のトルクが加わるとスリップしてモータ軸および減速機に加わる過負荷を防ぐギヤードモータ用トルクリミッタにおいて、一定値以上のトルクが加わるとスリップして過負荷を防ぐトルクリミッタ機構部２１をケース２０内に収納し、該ケース２０の出力側嵌合部２Ａを前記モータ１の出力側嵌合部１Ａと同一形状に形成し、かつ該トルクリミッタ機構部２１のケース２０の入力側嵌合部２Ｂを前記減速機４の入力側嵌合部４Ｂと同一形状に形成し、前記トルクリミッタ機構部２１を前記モータ１と減速機４との間に着脱可能に構成した構造。【選択図】        図１
2011058572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力軸と減速機の入力部との間に介挿され、一定値以上のトルクが加わるとスリップしてモータ軸および減速機に加わる過負荷を防ぐギヤードモータ用トルクリミッタにおいて、一定値以上のトルクが加わるとスリップして過負荷を防ぐトルクリミッタ機構部をケース内に収納し、該ケースの出力側嵌合部を前記モータの出力側嵌合部と同一形状に形成し、かつ該トルクリミッタ機構部のケースの入力側嵌合部を前記減速機の入力側嵌合部と同一形状に形成し、前記トルクリミッタ機構部を前記モータと減速機との間に着脱可能に構成したことを特徴とするギヤードモータ用トルクリミッタ。  
【請求項２】
前記トルクリミッタ機構部に、モータの出力軸と噛合するスプライン加工が施されたトルクリミッタ入力部と、前記減速機の入力歯車と噛合する小歯車が加工されたトルクリミッタ出力軸を設けたことを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ用トルクリミッタ。
【請求項３】
前記トルクリミッタ機構部に、クラッチ機構を設け、前記トルクリミッタ出力軸に、回転止めを施した嵌合部を介してプレートを装着し、前記クラッチ機構から前記プレートに回転動力を伝達する機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ用トルクリミッタ。
【請求項４】
前記トルクリミッタ機構部の可動部の動きを検出するセンサを固定部に設け、前記センサの検出信号から前記トルクリミッタ機構部のクラッチの作動状態を監視するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ用トルクリミッタ。
【請求項５】
互いに独立したケースを有するモータと減速機とトルクリミッタからなるギヤードモータであって、前記トルクリミッタのケースは、前記モータの出力側と同一形状の出力側嵌合部を有し、かつ前記減速機の入力側と同一形状の入力側嵌合部を有するとともに、前記モータと減速機との間に前記トルクリミッタを着脱可能に設けたことを特徴とするトルクリミッタを備えたギヤードモータ。
【請求項６】
前記トルクリミッタには、内周面に軸方向のスプライン溝が形成された円筒状の入力軸および、歯車加工が施された出力軸が設けられ、前記入力軸にモータの回転軸を係合させるとともに、前記出力軸を減速機の入力歯車に噛合させて前記モータおよび減速機相互間にトルクリミッタを組み付けたことを特徴とする請求項５に記載のトルクリミッタを備えたギヤードモータ。
【請求項７】
前記トルクリミッタの出力軸に回転止めを施したプレートを装着し、該プレートに、トルクリミッタ入力軸に回転自在に装着したトルク伝達プレートを締結し、前記トルク伝達プレートに、前記入力軸に装着されたクラッチ板を介して回転動力の伝達を行うようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載のトルクリミッタを備えたギヤードモータ  
【請求項８】
前記トルク伝達プレートに信号用ブロックを設け、該信号用ブロックに対向するセンサを前記トルクリミッタの固定部に装着したことを特徴とする請求項７に記載のトルクリミッタを備えたギヤードモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤードモータ用トルクリミッタおよび、トルクリミッタを備えたギヤードモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤードモータ用トルクリミッタは、モータの出力軸と減速機の入力部との間に介挿され、一定値以上のトルクが加わるとスリップしてモータ軸および減速機に加わる過負荷を防ぐようにしている。このようなトルクリミッタ付きギヤードモータとしては、トルクリミッタを専用のケースハウジングに収納して、モータの出力軸と減速機の入力軸との間に配置する先行技術（特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１７３３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、このようなトルクリミッタ付きギヤードモータにあっては、モータと減速機とトルクリミッタ部の組立は、製造メーカで行う必要があった。そのため、ユーザは、減速機の減速比の交換、トルクリミッタの有無を自由に行うことができなかった。また、製造メーカも、モータ、減速機、トルクリミッタの組み合わせで、多くの品種の在庫を持つ必要があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、モータおよび減速機に合わせて最適なトルクリミッタを選択することができるギヤードモータ用トルクリミッタおよび、トルクリミッタを備えたギヤードモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、モータの出力軸と減速機の入力部との間に介挿され、一定値以上のトルクが加わるとスリップしてモータ軸および減速機に加わる過負荷を防ぐギヤードモータ用トルクリミッタにおいて、一定値以上のトルクが加わるとスリップして過負荷を防ぐトルクリミッタ機構部をケース内に収納し、該ケースの出力側嵌合部を前記モータの出力側嵌合部と同一形状に形成し、かつ該トルクリミッタ機構部のケースの入力側嵌合部を前記減速機の入力側嵌合部と同一形状に形成し、前記トルクリミッタ機構部を前記モータと減速機との間に着脱可能に構成したことにある。
また、本発明は、前記トルクリミッタ機構部に、モータの出力軸と噛合するスプライン加工が施されたトルクリミッタ入力部と、前記減速機の入力歯車と噛合する小歯車が加工されたトルクリミッタ出力軸を設けたことにある。
さらに、本発明は、前記トルクリミッタ機構部に、クラッチ機構を設け、前記トルクリミッタ出力軸に、回転止めを施した嵌合部を介してプレートを装着し、前記クラッチ機構から前記プレートに回転動力を伝達する機構を設けたことにある。
またさらに、本発明は、前記トルクリミッタ機構部の可動部の動きを検出するセンサを固定部に設け、前記センサの検出信号から前記トルクリミッタ機構部のクラッチの作動状態を監視するようにしたことにある。
また、本発明は、互いに独立したケースを有するモータと減速機とトルクリミッタからなるギヤードモータであって、前記トルクリミッタのケースは、前記モータの出力側と同一形状の出力側嵌合部を有し、かつ前記減速機の入力側と同一形状の入力側嵌合部を有するとともに、前記モータと減速機との間に前記トルクリミッタを着脱可能に設けたことにある。
さらに、本発明は、前記トルクリミッタには、内周面に軸方向のスプライン溝が形成された円筒状の入力軸および、歯車加工が施された出力軸が設けられ、前記入力軸にモータの回転軸を係合させるとともに、前記出力軸を減速機の入力歯車に噛合させて前記モータおよび減速機相互間にトルクリミッタを組み付けたことにある。
またさらに、本発明は、前記トルクリミッタの出力軸に回転止めを施したプレートを装着し、該プレートに、トルクリミッタ入力軸に回転自在に装着したトルク伝達プレートを締結し、前記トルク伝達プレートに、前記入力軸に装着されたクラッチ板を介して回転動力の伝達を行うようにしたことにある。
また、本発明は、前記トルク伝達プレートに信号用ブロックを設け、該信号用ブロックに対向するセンサを前記トルクリミッタの固定部に装着したことにある。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１によれば、トルクリミッタ機構部をケース内に収納し、該ケースの出力側嵌合部を前記モータの出力側嵌合部と同一形状に形成し、かつ該トルクリミッタ機構部のケースの入力側嵌合部を前記減速機の入力側嵌合部と同一形状に形成し、前記トルクリミッタ機構部を前記モータと減速機との間に着脱可能に構成したので、ユーザがトルクリミッタの着脱を自由に行うことができるとともに、減速機を選択して減速比を自在に選択することができる。また、製造メーカは、組み合わせ在庫が不要になり、結果的に安価にトルクリミッタ機構をユーザに提供することができる。
請求項２によれば、トルクリミッタ入力部にモータの出力軸を組み合わせ、トルクリミッタ出力軸の小歯車を減速機の入力歯車に組み合わせるだけで、トルクリミッタをモータの出力側嵌合部と減速機の入力側嵌合部に連結することができることから、ユーザによる組立作業が容易であり、かつ、安価となる。
請求項３によれば、回転止めを施した嵌合部を有するプレートを組付けるだけで、回転動力がトルクリミッタ出力軸に伝達されるので、組付け作業を容易に行うことができる。
請求項４によれば、センサの検出信号から前記トルクリミッタ機構部のクラッチの作動状態を監視することができるので、外部からトルクリミッタの作動の有無を感知することができる。
請求項５によれば、トルクリミッタのケースは、前記モータの出力側と同一形状の出力側嵌合部を有し、かつ前記減速機の入力側と同一形状の入力側嵌合部を有するとともに、前記モータと減速機との間に前記トルクリミッタを着脱可能に設けたので、ユーザがトルクリミッタの着脱を自由に行うことができるとともに、減速機を選択して減速比を自在に選択することができる。また、製造メーカは、組み合わせ在庫が不要になり、結果的に安価にトルクリミッタ機構をユーザに提供することができる。
請求項６によれば、トルクリミッタには、内周面に軸方向のスプライン溝が形成された円筒状の入力軸および、歯車加工が施された出力軸が設けられ、前記入力軸にモータの回転軸を係合させるとともに、前記出力軸を減速機の入力歯車に噛合させて前記モータおよび減速機相互間にトルクリミッタを組み付けたので、トルクリミッタの着脱を容易に行うことができるとともに、モータと減速機を直接連結することもできる。
請求項７によれば、トルクリミッタの出力軸に回転止めを施したプレートを装着し、該プレートに、トルクリミッタ入力軸に回転自在に装着したトルク伝達プレートを締結し、前記トルク伝達プレートに、前記入力軸に装着されたクラッチ板を介して回転動力の伝達を行うようにしたので、トルクリミッタの組付けを容易に行うことができる。
請求項８によれば、トルク伝達プレートに信号用ブロックを設け、該信号用ブロックに対向するセンサを前記トルクリミッタの固定部に装着したので、外部からトルクリミッタの作動の有無を感知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態によるトルクリミッタ付きギヤードモータを示す縦断面図である。
【図２】図１のモータを示し、（ａ）は半断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図３】図１のトルクリミッタを示す拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、図３のトルクリミッタの右側面図、（ｂ）は、図３のトルクリミッタの左側面図である。
【図５】図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３のトルクリミッタ機構部のクラッチを示す断面図である。
【図７】図５の出力軸の嵌合部を示す概念図である。
【図８】図１の減速機を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１において、トルクリミッタ付きギヤードモータは、モータ１と、モータ１に組み付けられたトルクリミッタ２と、このトルクリミッタ２にボルト３およびナット３ａを介して組み付けられた減速機４とで構成されている。モータ出力側嵌合部１Ａと、トルクリミッタ出力側嵌合部２Ａは同一形状に形成されており、トルクリミッタ入力側嵌合部２Ｂと減速機入力側嵌合部４Ｂは同一形状に形成されている。
【００１１】
前記モータ１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、一方が閉塞された筒状のモータハウジング１０と、このモータハウジング１０の他方開口端を閉塞するモータフランジ１１とでモータケース１２が構成されており、モータケース１２内の中心軸線上に回転軸１３が設けられている。回転軸１３は軸受け１４を介してモータハウジング１０とモータフランジ１１のボス部１０ａ，１１ａに回転自在に支持されており、回転軸１３の一端をモータフランジ１１の外側に突出させて出力軸１３ａが形成されている。出力軸１３ａには周面に小歯車１５が形成されて動力の伝達を行えるように形成されている。前記回転軸１３には、回転子１６が設けられており、この回転子１６に回転磁界を付与する固定子１７がモータハウジング１０の内周面に設けられている。モータハウジング１０の外周面には四隅の外側に突出するフランジ部１０ｂが設けられ、このフランジ部１０ｂには、軸方向のボルト孔１８が形成されており、前記トルクリミッタ２あるいは減速機３との締結に利用される。
【００１２】
前記トルクリミッタ２は、図３ないし図６に示すように、一方が閉塞され、他方が開口した筒状のトルクリミッタケース２０内にトルクリミッタ機構部２１が内蔵されている。
トルクリミッタ機構部２１は、トルクリミッタ入力軸２２と、トルクリミッタ出力軸２３とを有し、相互間の動力の伝達部にクラッチ機構２４が設けられている。
前記トルクリミッタ入力軸２２は、内周面に軸方向のスプライン溝２２ａが形成された円筒状の軸で、このスプライン溝２２ａに、出力軸１３ａの小歯車１５を噛合させて前記モータ１がトルクリミッタ２に組み付けられている。
このトルクリミッタ入力軸２２の外周面には、半径方向荷重を受ける、すべり軸受け２５を介して半径方向にトルク伝達プレート２６が同心状に装着されている。このトルク伝達プレート２６の軸方向の両側面にはクラッチ板２７，２７がそれぞれ配置され、このクラッチ板２７，２７の軸方向外側には、片側にトルクリミッタ入力軸２２の外周面に設けられたフランジ部２２ｂと、他方にクラッチ板２７，２７を規制する相手板（押圧板）２８が摺動自在に組み付けられている。相手板２８の軸方向外側には、トルクリミッタ入力軸２２に遊嵌された皿バネ２９を挟んでロックナット３０が設けられている。該ロックナット３０は、トルクリミッタ入力軸２２の外周面に形成されたねじ溝２２ｃに螺着して設けられ、前記皿バネ２９を一定の圧力で付勢している。トルクリミッタ入力軸２２と相手板２８には、鉄鋼材を用い、クラッチ板２７，２７には、焼結金属系摩擦材を、すべり軸受け２５には鉄系含油軸受けを用いている。前記トルク伝達プレート２６は、両側面に配置された前記クラッチ板２７，２７に密着しており、このクラッチ板２７の片側を皿バネ２９によって付勢することで、フランジ部２２ｂとロックナット３０との間でクラッチ板２７，２７との摩擦力で保持されている。
【００１３】
前記トルクリミッタ出力軸２３は、前記トルクリミッタ入力軸２２と同一軸線上に配置され、前記トルクリミッタケース２０のボス部２０ａに組み付けられた軸受け３１ａを介して回転自在に支持されている。このトルクリミッタ出力軸２３は、先端部が前記トルクリミッタケース２０の外側に導出され、この先端部の外周面には前記モータ１の出力軸１３ａと同様に小歯車２３ａが設けられている。このトルクリミッタ出力軸２３の後端部には、小径部２３ｂが設けられ、この小径部２３ｂの外周面には、軸受け３１ｂが配設されている。この軸受け３１ｂは軸受け保持板３２によって支持されており、この軸受け保持板３２は、前記トルクリミッタケース２０の内壁面にネジ３３を介して固定されている。この軸受け保持板３２の板面には、前記トルクリミッタ２の信号用ブロック３４の動きを検出する回転検出用のセンサ３５が装着されている。前記トルクリミッタ２の信号用ブロック３４は、前記トルク伝達プレート２６にネジ３６を介してネジ止めされており、前記トルク伝達プレート２６は前記トルクリミッタ出力軸２３に装着された出力プレート３７にネジ３６を介して共締めされている。出力プレート３７は、図７に示すように、円板の中央に扁平形状の孔３７ａが形成されており、この孔３７ａに合致する扁平形状の軸部２３ｃが前記トルクリミッタ出力軸２３の小径部２３ｂの先に形成されている。出力プレート３７は、扁平形状の孔３７ａを前記軸部２３ｃに組付けることにより、回転止めが図られている。前記トルクリミッタケース２０の四隅には、モータケース１２のボルト孔１８に対応する位置にボルト孔３８が軸方向に形成されている。
【００１４】
前記減速機４は、図８に示すように、一方が閉塞され、他方が開口した筒状の減速機ケース４０内に歯車減速機構４１が内蔵されている。減速機ケース４０の開口端には、中央部に入力軸挿入孔４２ａが開口された減速機フランジ４２が設けられている。前記歯車減速機構４１は、前記トルクリミッタ出力軸２３あるいはモータ出力軸１３ａに噛合する減速機入力歯車４３が歯車軸４４に支持されており、この歯車軸４４には駆動歯車４５が装着されている。この駆動歯車４５の歯車軸４４は、それぞれ軸受け４６を介して減速機ケース４０および減速機フランジ４２に支持されている。この駆動歯車４５には、減速機出力軸４７に支持された従動歯車４８が噛合して、歯車軸４４の回転を減速して伝達している。減速機出力軸４７はそれぞれ軸受け４９を介して減速機ケース４０および減速機フランジ４２に支持されている。減速機ケース４０の四隅には、トルクリミッタケース２０のボルト孔３８に対応するボルト孔５０が形成されている。この減速機ケース４０のボルト孔５０と、トルクリミッタケース２０のボルト孔３８と、前記モータフランジ部１０ｂのボルト孔１８をそれぞれ合わせて、ボルト３およびナット３ａにより互いに締結されている。
【００１５】
上記実施の形態の着脱構造を説明する。
トルクリミッタ出力軸２３あるいはモータ出力軸１３ａには、同じ形状の小歯車２３ａ、小歯車１５が形成されている。トルクリミッタ入力軸２２には、内周面に軸方向のスプライン溝２２ａが形成されており、モータ出力軸１３ａの小歯車１５と噛合して回転トルクが伝達される。減速機４の減速機入力歯車４３は、モータ出力軸１３ａの小歯車１５あるいはトルクリミッタ出力軸２３の小歯車２３ａのどちらとも噛み合うことができる。この構造によりモータ１とトルクリミッタ２、トルクリミッタ２と減速機４、モータ１と減速機４のいずれの組み合わせでもトルクを伝達することができる。
モータ出力側嵌合部１Ａと、トルクリミッタ出力側嵌合部２Ａは同一形状に形成されており、トルクリミッタ入力側嵌合部２Ｂと減速機入力側嵌合部４Ｂは同一形状に形成されているので、モータ部とトルクリミッタ構造部、トルクリミッタ構造部と減速機部、モータ部と減速機部のいずれの組み合わせでも、選択することができる。
【００１６】
次に、トルクリミッタの作用を説明すると、トルクリミッタ２が作用しない状態では、モータ出力軸１３ａの小歯車１５と噛合するスプライン溝２２ａを介してトルクリミッタ入力軸２２に入力したトルクは、皿バネ２９とロックナット３０で与えられた押し付け力により、トルクリミッタ入力軸２２―クラッチ板２７の間の摩擦力、相手板２８―クラッチ板２７の間の摩擦力、２枚のクラッチ板２７，２７―トルク伝達プレート２６の間の摩擦力によって、トルクリミッタ入力軸２２とトルク伝達プレート２６は同期して回転してトルクを伝達している。そして、減速機４の減速機出力軸４７に加わるトルクが設定した値を超えると、トルクリミッタ入力軸２２―クラッチ板２７、相手板２８―クラッチ板２７、２枚のクラッチ板２７，２７―トルク伝達プレート２６の摩擦板が摺動してスリップ状態となり、トルクの伝達を遮断する。
【００１７】
また、トルク伝達プレート２６には、信号用ブロック３４が固定されているので、トルクリミッタ２が作用せずに同期して回転しているときは、信号用ブロック３４がセンサ３５を通るときに信号が出力される。しかし、トルクリミッタ２が作用すると、トルク伝達プレート２６と軸が摺動して回転を行わないため、信号が出力されない。これにより、外部からトルクリミッタ２の作動の有無を感知することができる。
【００１８】
以上述べたように、上記実施の形態によれば、減速機４の減速機出力軸４７に一定値以上のトルクが加わると、クラッチ機構２４が作動することにより、モータ１からのトルクをトルクリミッタ２で遮断し、減速機４の破損を防止することができる。トルクリミッタ機構部２１を、独立したケース内に収めて、嵌合部、入出力軸をモータ１と減速機４に合わせることにより、ユーザはトルクリミッタ２の着脱を自由に行うことができる。自由に着脱できるトルクリミッタ２により、メーカは組み合わせ在庫が不要になり、結果的に安価にトルクリミッタ機構部２１をユーザに提供することができる。
【００１９】
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、トルクリミッタ部のトルク伝達プレート２６の軸との摺動のためにすべり軸受けを用いたが、玉軸受けなど他の種類の軸受けを使用することができることは言うまでもない。また、トルクリミッタ部のクラッチ材についても種々の変更が可能である。その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２０】
１  モータ
２  トルクリミッタ
３  ボルト
４  減速機
１Ａ  モータ出力側嵌合部
２Ａ  トルクリミッタ出力側嵌合部
２Ｂ  トルクリミッタ入力側嵌合部
４Ｂ  減速機入力側嵌合部
１２  モータケース
１３  回転軸
１３ａ  出力軸
１５  小歯車
２０  トルクリミッタケース
２１  トルクリミッタ機構部
２２  トルクリミッタ入力軸
２２ａ  スプライン溝
２３  トルクリミッタ出力軸
２４  クラッチ機構
２５  すべり軸受け
２６  トルク伝達プレート
２７  クラッチ板
２８  相手板（押圧板）２８
２９  皿バネ
３０  ロックナット
３２  軸受け保持板
３４  信号用ブロック
３５  センサ
３７  出力プレート
４０  減速機ケース
４２  減速機フランジ
４２ａ  入力軸挿入孔
４３  減速機入力歯車
４７  減速機出力軸
【図１】
2011058572.tif 000003
【図２】
2011058572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011058572.tif 000009
【図８】
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