(57)【要約】【課題】接着剤を塗布することなく連結部分のスラスト力が吸収可能であると共に、低振動化、低騒音化及び耐摩耗性の向上が実現可能な、軸と軸の連結構造、これを用いた駆動装置及び連結方法を提供する。【解決手段】ヘリカルピニオンを有するモータ軸１２と、該モータ１２と同軸的に配置され、該モータ軸１２と動力伝達可能に連結されたブッシュ３０と、を有する連結構造において、前記モータ軸１２と前記ブッシュ３０との間にゴム（弾性体）２０を配置した。【選択図】      図２
2004257452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置され、該第１軸と動力伝達可能に連結された第２軸と、を有する軸と軸との連結構造において、
前記第１軸と前記第２軸との間に弾性体を配置した
ことを特徴とする軸と軸との連結構造。
【請求項２】
ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置され、該第１軸と動力伝達可能に連結されるべき第２軸と、を有する軸と軸との連結構造において、
前記第１軸と前記第２軸との間に、弾性体を軸方向に、前記第１軸、前記弾性体、前記第２軸の順で配置した
ことを特徴とする軸と軸との連結構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第１軸及び第２軸とそれぞれ連結可能で、該第１軸の回転を前記第２軸に伝達可能な継手部材を備え、前記第１軸と前記継手部材との間、及び該継手部材と前記第２軸との間の少なくとも一方に、前記弾性体を配置した
ことを特徴とする軸と軸との連結構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１軸と前記継手部材との連結部分、又は該継手部材と前記第２軸との連結部分のいずれか一方を接着した
ことを特徴とする軸と軸との連結構造。
【請求項５】
ヘリカルピニオンを有するモータ軸を備えたモータと、該モータと動力伝達可能に連結されたクラッチ・ブレーキとを備えた駆動装置において、
前記モータのモータ軸と、該モータ軸に連結された前記クラッチ・ブレーキの入力軸との間に弾性体を配置したことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置された第２軸とを動力伝達可能に連結する軸と軸との連結方法において、
前記第１軸と前記第２軸との間に弾性体を配置して、両者間で軸方向に発生するスラスト力を吸収可能としたことを特徴とする軸と軸との連結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸と軸との連結構造に関し、特に、接着剤を塗布することなく連結部分のスラスト力が吸収可能であると共に、低振動化、低騒音化及び耐摩耗性の向上が実現可能な、軸と軸との連結構造、これを用いた駆動装置及び連結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すような、モータ２とクラッチ・ブレーキ４を備えた駆動装置１０が広く知られている。なお、図４は、従来の駆動装置１０の側面図を示したものである。
【０００３】
前記モータ２のモータ軸１は、前記クラッチ・ブレーキ４の入力軸３（モータ軸１との連結部分のみ点線で図示）と係合・連結されており、モータ２の動力は、クラッチ・ブレーキ４の出力軸６を介して外部に伝達可能である。なお、モータ２の動力を低騒音で且つ滑らかにクラッチ・ブレーキ４側に伝達するために、モータ軸１は、外周にヘリカルスプラインを形成した、いわゆるヘリカルピニオンとなっている。
【０００４】
又、クラッチ・ブレーキ４は、ケーシング５内部に、図示しないクラッチ機構及びブレーキ機構をそれぞれ備えており、クラッチ機構によって自身の入力軸３と出力軸６の接続又は切断が可能であると共に、ブレーキ機構によって出力軸６の回転を制動可能である。
【０００５】
このようなモータ軸（第１軸）１と入力軸３（第２軸）との連結構造７においては、該連結部分に作用する軸方向のスラスト力の方向が運転状態に依存して頻繁に逆転するため、いわゆる「がた打ち音」と称される衝撃音が発生する上に、耐久性も低下し易いことから、この連結部分に接着剤を塗布し、該第１軸と第２軸を接着・固定するのが一般的である。
【０００６】
しかしながら、従来の、軸と軸との連結構造では、第１軸と第２軸との連結部分に接着剤を塗布する必要があるため、生産性が低くなる上に、接着後は第１軸と第２軸とを分離することができず、取り扱いが不便であるといった問題があった。
【０００７】
このような問題点を解決する一手段として、接着剤を塗布せずにバックラッシの発生を防止した、回転軸の連結構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１８１１３２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の回転軸の連結構造では、第１軸（第１の回転軸）と第２軸（第２の回転軸）がヘリカルピニオン及びヘリカル雌スプラインを介して連結されているため、第１軸と第２軸との間に軸方向の大きなスラスト力が働くことによって、該第１軸及び第２軸に軸方向の微小運動が発生し、その結果、振動や騒音が発生したり、連結部分に摩耗が生じやすい等の問題があった。特に、クラッチ・ブレーキ４を備えた駆動装置１０においては、前述したように、回転の制動や加速のたびに逆方向のスラスト力が発生するため、このような問題が顕著であるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、接着剤を塗布することなく連結部分のスラスト力が吸収可能であると共に、低振動化、低騒音化及び耐摩耗性の向上が実現可能な、軸と軸との連結構造、これを用いた駆動装置及び連結方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置され、該第１軸と動力伝達可能に連結された第２軸と、を有する軸と軸との連結構造において、前記第１軸と前記第２軸との間に弾性体を配置することにより、上記課題を解決したものである。
【００１２】
本発明によれば、前記第１軸と前記第２軸との間に弾性体を配置したため、第１軸及び第２軸が互いに及ぼしあうスラスト力によって生じる微小運動を、弾性体によって吸収することができ、低振動化及び低騒音化が可能であると共に、耐摩耗性の向上が実現可能である。しかも、第１軸と第２軸との連結部分を接着する必要がないため、生産性が高く、又、第１軸と第２軸の分離が可能で、取り扱いが容易である。
【００１３】
なお、ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置され、該第１軸と動力伝達可能に連結されるべき第２軸との間に、弾性体を軸方向に、前記第１軸、前記弾性体、前記第２軸の順で配置してもよい。
【００１４】
又、前記第１軸及び第２軸とそれぞれ連結可能で、該第１軸の回転を前記第２軸に伝達可能な継手部材を備え、前記第１軸と前記継手部材との間、及び該継手部材と前記第２軸との間の少なくとも一方に、前記弾性体を配置すれば、該弾性体によって、前記第１軸と前記継手部材との間、及び該継手部材と前記第２軸との間に生ずるスラスト力が吸収可能となるだけでなく、更に連結形状の相異なる第１軸と第２軸とが連結可能となる。
【００１５】
更に、前記第１軸と前記継手部材との連結部分、又は該継手部材と前記第２軸との連結部分のいずれか一方を接着すれば、第１軸と第２軸の分離が可能でありながら、同時に、一方の連結部分を固定することができるため、該一方の連結部分におけるバックラッシの発生等が防止可能となる。
【００１６】
又、ヘリカルピニオンを有するモータ軸を備えたモータと、該モータと動力伝達可能に連結されたクラッチ・ブレーキとを備えた駆動装置において、前記モータのモータ軸と、該モータ軸に連結された前記クラッチ・ブレーキの入力軸との間に弾性体を配置すれば、動力の伝達や切断に伴って発生する、モータ軸とクラッチ・ブレーキの入力軸の間のスラスト力を、弾性体によって吸収することが可能となる。
【００１７】
なお、ヘリカルピニオンを有する第１軸と、該第１軸と同軸的に配置された第２軸とを動力伝達可能に連結する軸と軸との連結方法において、前記第１軸と前記第２軸との間に弾性体を配置して、両者間で軸方向に発生するスラスト力を吸収可能としても、上記課題の解決が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１及び図２は、本発明の実施形態の例に係る軸と軸との連結構造を、モータとクラッチ・ブレーキの連結部分に適用した駆動装置１００を示した図である。なお、図１はこの駆動装置１００の分解側断面図、図２は連結構造５０の連結状態を示す部分拡大図である。
【００２０】
駆動装置１００は、モータ１０と、クラッチ・ブレーキ４０とから主に構成されていると共に、該モータ１０とクラッチ・ブレーキ４０とは、連結構造５０によって連結されている。なお、モータ１０の回転は、クラッチ・ブレーキ４０の出力軸４４を介して外部へ伝達可能である。
【００２１】
前記連結構造５０は、モータ１０のモータ軸（第１軸）１２、ゴム（弾性体）２０と、ブッシュ（継手部材）３０と、クラッチ・ブレーキ４０の入力側回転体（第２軸）４２とから構成されている。
【００２２】
該モータ軸１２は、自身の外周１２Ａにヘリカルピニオンが形成されていると共に、モータ１０の駆動によって、軸心Ｌ１を中心に回転可能である。
【００２３】
前記ブッシュ３０は、前記モータ軸１２と同軸的に配置されている。又、該ブッシュ３０の内周３０Ａには、モータ軸１２の外周１２Ａに形成されたヘリカルピニオンと係合可能なヘリカル雌スプラインが形成されており、該モータ軸１２とブッシュ３０は連結可能である。更に、ブッシュ３０の外周３０Ｂには、前記入力側回転体４２の内周４２Ａと係合可能な角形スプラインが形成されており、該ブッシュ３０と入力側回転体４２は連結可能である。従って、ブッシュ３０は、モータ軸１２及び該モータ軸１２と異なる連結形状を有する前記入力側回転体４２とそれぞれ連結が可能で、モータ軸１２の回転を入力側回転体４２に伝達可能である。
【００２４】
又、図１、図２に示すように、ブッシュ３０には、モータ軸１２の軸Ｌ１方向端部１２Ｂと対向するように対抗面３０Ｃが形成され、このモータ軸１２の端部１２Ｂとブッシュ３０の対向面３０Ｃとの間には、この例では、弾性体としてゴム２０が配置されている。該ゴム２０は、弾性変形することによって、モータ軸１２とブッシュ３０との間に発生する軸Ｌ１方向のスラスト力を吸収可能で、具体的には、モータ軸１２（の端部１２Ｂ）から図中右方向に加わるスラスト力Ｆ１及びブッシュ３０（の対向面３０Ｃ）から図中左方向に加わるスラスト力Ｆ２をそれぞれ吸収可能である。
【００２５】
前記クラッチ・ブレーキ４０は、入力側回転体４２と、ハブ４６と、出力軸４４と、電磁クラッチ機構４７と、電磁ブレーキ機構４８とを備えている。
【００２６】
前記入力側回転体４２は、軸受４３によって回転自在に支持され、軸心Ｌ１を中心として回転可能である。又、該入力側回転体４２は、ブッシュ３０を介してモータ軸１２に連結されており、モータ１０によって回転駆動可能である。
【００２７】
前記出力軸４４は、軸受４５によって回転自在に支持され、軸心Ｌ１を中心として回転可能である。
【００２８】
前記ハブ４６は、略円板状の部材からなり、キー４４Ａを介して前記出力軸４４に固定されている。又、該ハブ４６の外周両端部には、電磁クラッチ機構４７側（図中左側）にクラッチ側アーマチュア４６Ａが、又、電磁ブレーキ機構４８側（図中右側）にブレーキ側アーマチュア４６Ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
前記電磁クラッチ機構４７は、励磁コイル４７Ａによって前記クラッチ側アーマチュア４６Ａを自身側へ吸着可能で、前記入力側回転体４２の回転を切断したり、ハブ４６側に伝達したりすることが可能である。一方、前記電磁ブレーキ機構４８は、励磁コイル４８Ａによって、ブレーキ側アーマチュア４６Ｂを自身側へ吸着可能で、ハブ４６を介して出力軸４４の回転を制動可能である。
【００３０】
次に、本発明の実施形態の例に係る駆動装置１００の作用について説明する。
【００３１】
モータ１０に通電すると、モータ軸１２が回転し、この回転がブッシュ３０を介してクラッチ・ブレーキ４０の入力側回転体４２に伝達される。前記電磁クラッチ機構４７によって、入力側回転体４２とハブ４６が吸着している場合には、入力側回転体４２の回転がハブ４６を介して出力軸４４へ伝達される。一方、入力側回転体４２とハブ４６が離反している場合には、入力側回転体４２は空転した状態となり、出力軸４６は回転しない。更に、電磁ブレーキ機構４８によって、ハブ４６が電磁ブレーキ機構４８側に吸着している場合には、出力軸４４の回転が制動される。
【００３２】
本発明の実施形態の例に係る軸と軸との連結構造５０によれば、前記モータ軸（第１軸）１２と前記ブッシュ（第２軸（継手部材））３０との間に、両者間で軸Ｌ１方向に発生するスラスト力Ｆ１、Ｆ２を吸収可能なゴム（弾性体）２０を配置したため、モータ軸１２及び該モータ軸１２に連結されたブッシュ３０が、互いに及ぼしあうスラスト力によって軸方向に微小運動することによって生ずる、いわゆるガタ打ちを防止することができ、低振動化及び低騒音化が可能であると共に、耐摩耗性の向上が実現可能である。しかも、モータ軸１２とブッシュ３０との連結部分を接着する必要がないため、生産性が高く、又、モータ軸１２とブッシュ３０の分離が可能で、取り扱いが容易である。
【００３３】
又、前記モータ軸１２及び該モータ軸１２と異なる連結形状を有する入力側回転体（第２軸）４２とそれぞれ連結可能で、前記モータ軸１２の回転を前記入力側回転体４２に伝達可能なブッシュ（継手部材）３０を備えたため、連結形状の相異なるモータ軸１２と入力側回転体４２とが連結可能である。しかも、モータ軸１２がブッシュ３０を介して間接的に受ける入力側回転体４２からのスラスト力も、ゴム２０によって吸収可能である。
【００３４】
なお、モータ軸１２とブッシュ３０との連結部分、又はブッシュ３０と入力側回転体４２との連結部分のいずれか一方を接着してもよく、この場合には、モータ軸１２と入力側回転体４２の分離が可能でありながら、同時に、一方の連結部分を固定することができるため、連結部分におけるバックラッシの発生等が防止可能となる。
【００３５】
上記実施形態においては、モータ軸（第１軸）１２と入力側回転体（第２軸）４２との間に継手部材であるブッシュ３０を配置したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図３に示すように、入力側回転体１４２の内周１４２Ａに、モータ軸１２と係合可能なヘリカル雌スプラインを形成し、モータ軸１２と入力側回転体１４２とを（継手部材を介さずに）直接、連結可能にすると共に、該モータ軸１２（の端部１２Ｂ）と入力側回転体１４２（の対向面１４２Ｂ）との間にゴム（弾性体）２０を配置してもよい。
【００３６】
又、ゴム２０をモータ軸１２とブッシュ３０との間に配置したが、第１軸と継手部材との間、及び継手部材と第２軸との間の少なくとも一方に、弾性体を配置すればよく、例えば、ブッシュ３０と入力側回転体４２との間に更に弾性体を配置してもよい。
【００３７】
更に、前記第１軸と前記第２軸との間に、弾性体を軸方向に、前記第１軸、前記弾性体、前記第２軸の順で配置してもよく、例えば、弾性体自体が第１軸と第２軸の動力を伝達する動力伝達軸を構成していてもよい。
【００３８】
なお、弾性体としてゴム２０を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ばね等の他の弾性体を適用してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、接着剤を塗布することなく連結部分のスラスト力が吸収可能であると共に、低振動化、低騒音化及び耐摩耗性の向上が実現可能な、軸と軸の連結構造、これを用いた駆動装置及び連結方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の例に係る軸と軸の連結構造を、モータとクラッチ・ブレーキの連結部分に適用した駆動装置の分解側断面図
【図２】本発明の実施形態の例に係る軸と軸の連結構造の連結状態を示す部分拡大図
【図３】本発明の実施形態の他の例に係る軸と軸の連結構造を、モータとクラッチ・ブレーキの連結部分に適用した駆動装置の分解側断面図
【図４】従来の駆動装置の側面図
【符号の説明】
１、１２・・・モータ軸
２、１０・・・モータ
３・・・入力軸
４、４０・・・クラッチ・ブレーキ
５・・・ケーシング
６、４４・・・出力軸
１０、１００、２００・・・駆動装置
２０・・・ゴム
３０・・・ブッシュ
４２、１４２・・・入力側回転体
４４、４５・・・軸受
４６・・・ハブ
４６Ａ・・・クラッチ側アーマチュア
４６Ｂ・・・ブレーキ側アーマチュア
４７Ａ、４８Ａ・・・コイル
４７・・・電磁クラッチ機構
４８・・・電磁ブレーキ機構
５０・・・連結構造
【図１】
2004257452.tif 000003
【図２】
2004257452.tif 000004
【図３】
2004257452.tif 000005
【図４】
2004257452.tif 000006