(57)【要約】【課題】モータ軸にヘリカルピニオンが形成されているような場合であっても、高コストな内歯を形成したり接着剤を用いたりすることなくクラッチ・ブレーキユニットを簡易に固定・連結する。【解決手段】モータ軸２８に備えられたピニオン２８と、ケーシング３２内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵したクラッチ・ブレーキユニット３０との連結する際に、クラッチ・ブレーキユニット３０の入力軸３８と、前記ヘリカルピニオン２８とを摩擦締結によって連結する。【選択図】図１
2005106126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸にピニオンが備えられたモータと、ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵したクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造において、
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸と、前記ピニオンとを摩擦締結によって連結した
ことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に、前記ピニオンが挿入されるホロー部が形成されている
ことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。
【請求項３】
請求項２において、
前記ホロー部に、円周方向に狭縮可能なスリットを有するクランプリングが配置されている
ことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記入力軸の前記ホロー部の外周に段差部が形成され、この段差部に前記クランプリングが配置されている
ことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記クランプリングのフリー状態の内径が、前記ホロー部の外径よりも小さく設定されている
ことを特徴とするモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造。
【請求項６】
ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵し、駆動源と連結して用いられるクラッチ・ブレーキユニットにおいて、
入力軸に前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンを挿入可能なホロー部が形成され、且つ
該入力軸の外周に、円周方向に狭縮が可能なスリットを有し、前記駆動源の出力軸または該出力軸に備えられたピニオンをクランプ可能な摩擦締結部材を装備した
ことを特徴とするクラッチ・ブレーキユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造及びこの構造に適用するのに好適なクラッチ・ブレーキユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵し、モータと連結して用いられるクラッチ・ブレーキユニットが例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
図７にその要部を示す。
【０００４】
モータ２のモータ軸４にはピニオン６が装着されている。クラッチ・ブレーキユニット８の入力軸１０にはホロー部１２が形成され、このホロー部１２にモータ軸４のピニオン６と噛合可能な内歯１４が形成されている。
【０００５】
クラッチ・ブレーキユニット８は、ケーシング１６の内部に、クラッチ機構１８及びブレーキ機構２０をそれぞれ備えており、クラッチ機構１８によって自身の入力軸１０と出力軸２２の接続又は切断が可能であると共に、ブレーキ機構２０によって出力軸２２の回転の制動が可能である。
【０００６】
クラッチ・ブレーキユニット８の出力軸２２には、モータ軸４のピニオン６と同一の歯形のピニオン２３が形成されており、減速機２４の図示せぬ入力軸と噛合可能である。この構成により、モータ２と減速機２４との間にクラッチ・ブレーキユニット８を介在させることができるようになると共に、必要に応じて、モータ２と減速機２４とを直結させることもできる。
【０００７】
ところで、このようなこのような構成の連結構造においては、クラッチ・ブレーキユニット８の入力軸１０のホロー部１２に、モータ軸４側のピニオン６と噛合可能な内歯１４を形成しなければならず、この加工が比較的難しく、高コストになり易いという問題があった。特に、モータ軸４に装着されているピニオン６がヘリカルピニオン等の特殊なピニオンであった場合には、内歯１４の形成が一層困難かつ高コストになるという問題があった。
【０００８】
更には、ピニオン６がヘリカルピニオンのように回転に伴って軸方向の分力（アキシャル荷重）が発生するタイプのピニオンであった場合、モータ軸４の回転の加速、減速、停止に伴って当該アキシャル荷重の大きさが変化し、また該アキシャル荷重の掛かる方向も反転することから、いわゆる「がた打ち音」と称される衝撃音が発生する上に、フレッチングが発生し易く、耐久性も低下し易いという問題もあった。クラッチ・ブレーキユニット８を介在させる用途においては、頻繁にモータ軸４の回転の加速、減速、停止が行われることが多く、この問題が特に顕在化し易かった。
【０００９】
そのため、ピニオン６がヘリカルピニオンのようにアキシャル荷重が発生するピニオンであった場合には、当該ピニオン６と内歯１４との間に接着剤を充填し、両者６、１４を接着・固定するのが一般的である。
【００１０】
しかしながら、この連結方法は、入力軸１０のホロー部１２の内歯１４の加工が元々困難である上に、接着という工程が追加されるため、接着剤の準備・確保も必要となり、製造コストの一層の増大を誘引した。また、一度接着剤にて固着してしまうと、その後においてクラッチ・ブレーキユニット８を外してモータ２と減速機１４と直結したいという要求が発生したとしても、モータ２とクラッチ・ブレーキユニット８との分離ができなくなるという不具合も発生した。
【００１１】
【特許文献１】特公昭６２−２１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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、たとえモータ軸の先端にヘリカルピニオン等が装着されているような場合であっても、クラッチ・ブレーキユニットの入力軸に特殊な内周加工をすることなく、また接着剤を塗布することもなく固定連結が可能で、低コスト化、低振動化、低騒音化及び耐久性の向上が実現でき、更には、必要に応じてモータ側との連結・分離を自在に行うこともできるモータとクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造及びこの構造に適用するのに好適なクラッチ・ブレーキユニットを提供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】
【００１３】
本発明は、モータ軸にピニオンが備えられたモータと、ケーシング内にクラッチ機構とブレーキ機構を内蔵したクラッチ・ブレーキユニットとの連結構造において、前記クラッチ・ブレーキユニットの入力軸と、前記ピニオンとを摩擦締結によって連結したことにより、上記課題を解決した。
【００１４】
本発明においては、「クラッチ・ブレーキユニットの入力軸のホロー部にモータ軸に装着されているピニオンと噛合する内歯を形成する」という発想から脱却し、該入力軸とピニオンとを「摩擦締結」によって連結するようにした。
【００１５】
これにより、モータ軸に装着されているピニオンがたとえヘリカルピニオンのような特殊な種類のピニオンであっても、その歯形に全く異存することなく簡易に連結することが可能となり、高コストな内歯の形成工程が不要となる。
【００１６】
また、モータ軸とクラッチ・ブレーキユニットの入力軸は、軸方向及び回転方向のいずれの方向においても完全に固定・一体化されるため、仮にアキシャル加重の大きさや方向が頻繁に変化するような状況で使用したとしても「がた打ち音」が発生したり、フレッチングが発生したり、あるいは耐久性が低下したりすることもない。また固定・一体化のために接着剤等を使用していないので、再分離が可能である。
【００１７】
更に、本発明をクラッチ・ブレーキユニット側から見た場合には、「摩擦締結」という特性上、締結するべきモータ軸側の状態は特に限定されないことになる。即ち、モータ軸に装着（或いは形成）されているピニオンの種類は問われない。ピニオン自体が装着されておらず、モータ軸そのものと連結する場合でも適用可能である。
【００１８】
そのため、例えば、モータ及び減速機が直接連結されていた既存設備に対して、後から当該モータと減速機との間にクラッチ・ブレーキユニットを介在させたいという要求が発生したような場合においても、モータ軸側の形状の如何に関わらず、クラッチ・ブレーキユニットを簡単に挿入することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クラッチ・ブレーキユニットの入力部の構成を簡素化でき、また、モータ軸に装着されるピニオンの種類によらずモータとクラッチ・ブレーキユニットとを何時でも自由に連結・分離することができ、低コスト化、低振動化、低騒音化及び耐久性の向上が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１及び図２は、本発明の実施形態の例に係るクラッチ・ブレーキユニットの一部破断の正面図及び側面図、図３は摩擦締結部材付近（図１の矢視III部分）の拡大図、図４は図３の矢視IV部付近の拡大図、図５及び図６は摩擦締結部材を除いた状態の構造を示す正面図及び側面図である。なお、図１の部分破断は、図２の矢視II−II断面に相当している。
【００２２】
クラッチ・ブレーキユニット３０は、ケーシング３２の内部に、クラッチ機構３４及びブレーキ機構３６をそれぞれ備える（図５参照）。クラッチ機構３４によってクラッチ・ブレーキユニット３０の入力軸３８と出力軸４０の接続又は切断が可能であり、ブレーキ機構３６によって出力軸４０の回転の制動が可能である。このクラッチ機構３４及びブレーキ機構３６の基本的な構造は、特に従来と変わりはない。
【００２３】
クラッチ・ブレーキユニット３０の入力軸３８にはモータ軸２６のヘリカルピニオン２８が挿入されるホロー部３８Ｈが形成されている。また、入力軸３８にはその軸方向に沿って、該入力軸３８の外周側からホロー部３８Ｈの内周側に至るスリット４２が形成されており、該スリット４２の隙間が変化することによって入力軸３８のホロー部３８Ｈの内径Ｄo が変化可能な構成とされている。スリット４２の先端４２Ａは応力集中防止のために、円加工が施されている。
【００２４】
入力軸３８のホロー部３８Ｈの端部外周には、図３、図４に拡大図示するように、円周方向にリング状に段差部４４が形成されている。この段差部４４は、その底部が入力軸の外径ｄ１より小径の外径ｄ２に加工された平滑部４４Ａ、該平滑部４４Ａから僅かに切り込まれた境界部４４Ｂ、及び該境界部４４Ｂから立ち上がり平滑部４４Ａの外径ｄ２より僅かに大径の外径ｄ３に加工された終端部４４Ｃとで構成されている。即ち、ｄ２＜ｄ３＜ｄ１である。尚、境界部４４Ｂは必ずしも切り込まれた形状でなくてもよいが、外径ｄ３が外径ｄ２よりも僅かに大径となるような加工を実際に行うには困難性を伴うため、これを緩和するためには、切り込まれた形状とした方が好ましい。この段差部４４の平滑部４４Ａと終端部４４Ｃとに跨るようにして、摩擦締結部材の本体を構成するクランプリング５０が配置される。ただし、クランプリング５０の終端部４４Ｃに対応する部分５０Ｅは段差が形成されており、終端部４４Ｃとは接触していない（図４参照）。これにより、クランプリング５０と入力軸３８とが、平滑部４４Ａを基準として接触することが可能となる。
【００２５】
クランプリング５０は、円周方向に狭縮可能なスリット５０Ａを備え、全体がアルファベットの「Ｃ」の形をしている。また、その外周５０Ｂの一部にボルト（図示略）をねじ込むための切欠部５０Ｃを備え、ねじ込んだボルトによって該スリット５０Ａを締付け可能な構成とされている。なお、ケーシング３２には、このボルトのねじ込みを可能にするための断面楕円形の長孔３２Ａが貫通形成されている。
【００２６】
クランプリング５０のフリー時（ボルトによって締め込まれていない状態のとき）の平滑部４４Ａと対向する内周面の内径Ｄ１は、入力軸３８の外周ｄ１より小径とされており（Ｄ１＜ｄ１）、該クランクリング５０の段差部４４への設置が容易化されているだけでなく、更に、段差部４４の終端部４４Ｃの外径ｄ３よりも小径に設定されている（Ｄ１＜ｄ３）。
【００２７】
クラッチ・ブレーキユニット３０の出力軸４０は、モータ軸２６のヘリカルピニオン２８と同一歯形のヘリカルピニオン６０が直接歯切りされている。
【００２８】
なお、図５の符号６２は入力軸３８を支持するための軸受であり、符号６４は該軸受６２の入力軸軸方向の移動規制を行うための止め輪である。
【００２９】
次に、この実施形態に係るクラッチ・ブレーキユニット３０の作用を説明する。
【００３０】
このクラッチ・ブレーキユニット３０をモータ軸２６のヘリカルピニオン２８と連結するときは、まず、当該ヘリカルピニオン２８を入力軸３８のホロー部３８Ｈ内に挿入する。このとき、クランプリング５０は、当初より段差部４４に係合をさせておいてもよく、また、ヘリカルピニオン２８を挿入した後に段差部４４に係合させてもよい。
【００３１】
クランプリング５０のフリー時（ボルトによって締め込まれていない状態）の内径Ｄ１は、入力軸３８の外周ｄ１より小径とされているため、クランプリング５０の段差部４４への設置は、これを容易に行うことができ、また、クランクリング５０が不用意に入力軸３８に沿ってケーシング３２の内部に入り込んでしまう恐れもない。
【００３２】
なお、クランプリング５０の内径Ｄ１は、段差部４４の終端部４４Ｃの外径ｄ３よりも更に小径に設定されているため、クランプリング５０の入力軸３８からの脱落が確実に防止される。また、クランプリング５０を当初より段差部４４に係合させておいて、クラッチ・ブレーキユニットと一体的に持ち運びすることも可能となる。尚クランプリング５０の段差部４４への設置は該クランプリング５０を若干広げた状態で行う。
【００３３】
クラッチ・ブレーキユニット３０の装着が要求される用途においては、モータ軸２６の回転の加速、減速、停止が頻繁に繰り返されることになるが、本実施形態に係る連結構造においては、モータ軸２６とクラッチ・ブレーキユニット３０の入力軸３８は、軸方向においても、また回転方向においても完全に一体化されているため、たとえモータ軸２６にヘリカルピニオン２８が装着されているような場合であっても、軸方向の分力の発生に起因した不具合が生じる心配は全くない。したがって、この部分の接着等の手当も不要であり、連結工数が削減されるだけでなく、一度組み付けた後の再分離も容易である。
【００３４】
クラッチ・ブレーキユニット３０の出力軸４０には、モータ軸２６に形成されたヘリカルピニオン２８と同一歯形のヘリカルピニオン６０が形成されているため、クラッチ・ブレーキユニット３０を装着しないときは、ヘリカルピニオン２８を直接減速機（２４：図７参照）等の相手機械と連結可能である。
【００３５】
換言するならば、何らのアダプタを介すことなく、クラッチ・ブレーキユニット３０をモータ−減速機間に自由に挿入でき、また取り外しも自由に行うことができることになる。
【００３６】
なお、本発明においてクラッチ・ブレーキユニット単体の観点から見た場合、入力軸のホロー部に挿入されるピニオンは、ヘリカルピニオンに限定されない。また、必ずしもピニオンである必要もなく、モータ軸そのものであってもよい。更には、前段に配置される駆動源は、モータに限定されるものでもない。
【００３７】
また、上記実施形態においては、入力軸に形状の工夫された段差部を設け、クランプリング（摩擦締結部材）の入力軸への設置の容易化が図られていたが、本発明においては、摩擦締結部材の設置構造についても特に限定されない。また、摩擦締結部材自体の構造についても上記クランプリングの構造に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、モータ等の駆動源にクラッチ・ブレーキユニットを連結するときに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態の例に係るクラッチ・ブレーキユニットの一部破断の正面図
【図２】同側面図
【図３】同クランプリング付近の拡大図
【図４】図３の矢視IV付近の拡大図
【図５】同クランプリングを取り除いた状態での一部破断の正面図
【図６】同側面図
【図７】従来のクラッチ・ブレーキユニットの構成例を示す断面図
【符号の説明】
【００４０】
２６…モータ軸
２８…ヘリカルピニオン
３０…クラッチ・ブレーキユニット
３２…ケーシング
３４…クラッチ機構
３６…ブレーキ機構
３８…入力軸
３８Ｈ…ホロー部
４０…出力軸
４２…スリット
４４…段差部
５０…クランプリング（摩擦締結部材）
５０Ａ…スリット
【図１】
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【図２】
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【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】
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