(57)【要約】【課題】部品点数の増大、寸法増大、あるいは重量の増大等を招くことなく、モータ軸と減速機の入力軸とを簡易且つ低コストに連結することができるギヤドモータを得る。【解決手段】モータＭ１と減速機Ｇ１とが連結された状態で使用されるギヤドモータＧＭ１において、モータＭ１のモータ軸１８の先端面１８Ａと減速機Ｇ１の太陽ローラ（入力軸）２２の先端面２２Ａとを、単一の軸受１９の内輪１９Ａの内側で、凹部１８Ａ１と凸部２２Ａ１を介して動力伝達可能に対向させる。【選択図】図１
2005204487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと減速機とが連結された状態で使用されるギヤドモータにおいて、
前記モータのモータ軸の先端面と前記減速機の入力軸の先端面とを、単一の軸受の内輪の内側で動力伝達可能に対向させた
ことを特徴とするギヤドモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記モータ軸の先端面と入力軸の先端面とが、互いに嵌合する凹凸構造によって対向・連結されている
ことを特徴とするギヤドモータ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記軸受が、前記モータのモータ軸の減速機側の軸受である
ことを特徴とするギヤドモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記減速機側の入力軸は、遊星ローラ機構の太陽ローラであり、且つ
該太陽ローラが、前記遊星ローラ機構の遊星ローラによって支持されている
ことを特徴とするギヤドモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと減速機とが連結された状態で使用されるギヤドモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の工場においては、効率上の問題等から、必要な場所の必要な機械だけを必要なときに稼働できるように設計したものが多い。
【０００３】
このような体系の工場においては、各機械の駆動手段として、ギヤドモータがよく使用されている。ギヤドモータは、モータと減速機とが予め連結され、所定の回転速度、あるいは出力トルクに調整された出力軸をそれ自体で回転させることができる。また、当該ギヤドモータをオン−オフするだけで所定の機械のみを効率的に稼働させることもできるため、扱いも容易である。
【０００４】
一般に、ギヤドモータのモータ軸と減速機の入力軸は、キーなどを介した継手構造、または専用の軸継手（カップリング）等を介在させる構造によって連結されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、量産が見込まれるギヤドモータにあっては、モータ軸の先端に減速機の入力軸に相当するピニオン等を一体に形成し、モータ軸がそのまま減速機の入力軸を兼ねるような構成としたものも知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９９８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
キーなど用いてモータ軸と入力軸と連結する継手構造は、このキーが存在する円周方向の一カ所のみに応力が集中し易いという問題がある。
【０００８】
また、専用の軸継手を用いる構造は、モータと減速機の規格に多少のばらつきがあっても両者を連結することができるという汎用性はあるものの、軸継手を用意する分コスト増大が避けられず、また軸方向長も長くなり易い。
【０００９】
モータ軸と入力軸とを当初より一体化させておく構造は、部品点数の増加等の問題は発生しないものの、当該モータ軸はそのギヤドモータに於ける専用品となってしまい、汎用性がない。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、部品点数を増大させることなく、低コストで且つコンパクトにモータ軸と入力軸とを連結することができ、且つ連結される部分の一カ所のみに応力が集中するというような不具合が発生するのを防止することのできるギヤドモータを提供することその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、モータと減速機とが連結された状態で使用されるギヤドモータにおいて、前記モータのモータ軸の先端面と前記減速機の入力軸の先端面とを、単一の軸受の内輪の内側で動力伝達可能に対向させたことにより、上記課題を解決したものである。
【００１２】
本発明においては、単一の軸受の内輪の内側でモータ軸の先端面と入力軸の先端面とを対向させる（突き合わせる）構造を採用した。
【００１３】
ここで、モータ軸又は入力軸の「先端面」の語は、広義に解釈され、動力伝達を可能とするために各面に凹凸等が形成されている場合を含む。即ち必ずしも平面である必要はない。
【００１４】
本発明によれば、軸受にいわゆる継手（カップリング）に類似する機能を持たせているため、部品点数の増加は全くなく、また、寸法の増大、重量の増大等が発生する恐れもない。キー結合のように、円周方向の特定の一箇所のみに応力が集中することもない。
【００１５】
なお、本発明においては、動力伝達を可能にするための各先端面の形状等については特に限定されない（後述）。
【発明の効果】
【００１６】
部品点数の増大、寸法増大、あるいは重量の増大等を招くことなく、また、円周方向の特定の一箇所のみに応力が集中するという不具合を発生することもなく、モータのモータ軸と減速機の入力軸とを簡易且つ低コストに連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１〜図５に示すギヤドモータ（モータ一体型の減速機）ＧＭ１は、モータＭ１と減速機Ｇ１とを、本実施形態が適用された継手構造を用いて連結したものである。
【００１９】
図１は、該ギヤドモータＧＭ１の全体縦断面図、図２はその要部分解断面図である。
【００２０】
モータＭ１のモータカバー１２は、減速機Ｇ１のモータＭ１側のカバーを兼ねており、このモータカバー１２に連続形成した円筒部１２ＡにモータＭ１のモータ軸１８の先端部１８Ａが臨まされている。モータ軸１８は、一対の軸受１７、１９で支持されている。このうち減速機Ｇ１側の軸受１９が本実施形態に関係する軸受に相当する。
【００２１】
モータ軸１８の先端部１８Ａには減速機Ｇ１の前段を構成する単純遊星ローラ機構２０の太陽ローラ２２（減速機Ｇ１の入力軸）の先端部２２Ａが対向している。
【００２２】
図５に示されるように、この実施形態では、モータ軸１８の先端面１８Ａには、直線状の凹部（溝部）１８Ａ１が形成されており、一方、太陽ローラ２２の先端面２２Ａにはこの凹部１８Ａ１に嵌合する直線状の凸部（ほぞ）２２Ａ１が形成されている。即ち、モータ軸１８の先端面１８Ａと入力軸である太陽ローラ２２の先端面２２Ａとが、軸受１９の内輪１９Ａの内側で互いに嵌合する凹凸構造によって対向・連結されていることになる。この凹部１８Ａ１と凸部２２Ａ１は、モータＭ１の減速機Ｇ１側の軸受１９の内輪１９Ａによってあたかも「たが」を嵌められるように取り囲まれ、その半径方向の動きが拘束されている。
【００２３】
図３を併せて参照して、単純遊星ローラ機構２０は、この太陽ローラ２２と、該太陽ローラ２２と外接（オイルを介した間接接触）する遊星ローラ（遊星部材）２４と、該遊星ローラ２４が内接するリングローラ（リング部材）２６とを備え、該遊星ローラ２４を支持しているキャリヤピン２７の公転成分がキャリヤ（単純遊星ローラ機構２０の出力軸）２８を介して出力される構成とされている。
【００２４】
太陽ローラ２２は、前記モータ軸１８の減速機Ｇ１側の軸受１９と、当該太陽ローラ２２の外周に配置されている４個の遊星ローラ２４とによって支持されている。すなわち、減速機Ｇ１の入力軸である太陽ローラ２２を支持する専用の軸受は、減速機Ｇ１側には全く存在していない。
【００２５】
なお、この実施形態における太陽ローラ２２の外径と軸受１９の内輪１９Ａの内径について若干補足説明を行なうと、太陽ローラ２２の軸受１９の内輪１９Ａ内の外径は、該内輪１９Ａの内径より若干小さく設計されている。これは、遊星ローラ機構２０の場合、リングローラ２６と遊星ローラ２４とにより太陽ローラ２２の軸心が決まるという事情があるためである。即ち、軸ぶれや組付け誤差の影響をキャンセルするために、太陽ローラ２２には自動調心性を持たせる必要があるためである。
【００２６】
但し、その差は大きくはなく、何らかの理由により太陽ローラ２２が大きくぶれるのを軸受１９の内輪１９Ａの押えによって防止するという効果は存在する。そのため、この意味では太陽ローラ２２は軸受１９によっても支持されていると言える。
【００２７】
なお、前段の減速機構が例えば単純遊星歯車機構であった場合には、自動調心を太陽歯車と遊星歯車との間で行なうことができるため、軸受１９の内輪１９Ａで太陽歯車を文字通り「支持する」ようにしても構わない。
【００２８】
一方、後段の遊星歯車機構５０は、図４に示されるように、揺動内接噛合型の遊星歯車機構であり、前段の単純遊星ローラ機構２０からの動力が入力される入力軸５１（＝キャリヤ２８）と、該入力軸５１に対して偏心揺動を可能に組み込まれた外歯歯車５６と、該外歯歯車５６が内接噛合する内歯歯車５８と、該内歯歯車５８と一体化された出力体（回転輪）６２とを備える。
【００２９】
外歯歯車５６はトロコイド曲線をベースとした歯形を有しており、内歯歯車５８の内歯は、ローラ状のピン５８Ａによって構成されている。
【００３０】
なお、図１、図２における符号３０は電磁クラッチである。
【００３１】
後段の遊星歯車機構５０及び電磁クラッチ３０等の具体的な構成については、本発明と特に関係がないため、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。
【００３２】
次に、このギヤドモータＧＭ１、特にそのモータＭ１と減速機Ｇ１との継手部分の作用を説明する。
【００３３】
モータＭ１のモータ軸１８が回転すると、該モータ軸１８の先端面１８Ａの凹部１８Ａ１も回転する。その結果、この凹部１８Ａ１と嵌合している減速機Ｇ１側の太陽ローラ（入力軸）２２の先端面２２Ａの凸部２２Ａ１が回転し、モータ軸１８の回転が太陽ローラ２２側へと伝達される。両先端面１８Ａ、２２Ａの凹部１８Ａ１と凸部２２Ａ１は、それぞれの外周を軸受１９の内輪１９Ａによって囲まれているため、この嵌合構造が外れることはない。なお、軸受１９の内輪１９Ａは、モータ軸１８と一体的に回転する。
【００３４】
太陽ローラ２２は、その一端を４個の遊星ローラ２４によって支持されている。
【００３５】
図６は、本発明の実施形態のバリエーションの例を示している。
【００３６】
図６の（Ａ）は、モータ軸１１８の先端面１１８Ａ及び太陽ローラ（入力軸）１２２の先端面１２２Ａの嵌合構造として、＋形状の凹部１１８Ａ１とこの凹部１１８Ａ１と嵌合する＋形状の凸部１２２Ａ１とが、軸受１１９の内輪１１９Ａの内側で対向・連結される例を示している。なお、この図６の（Ａ）においても例示されているように、凹部１１８Ａ１と凸部１２２Ａ１は、必ずしも幾何学的に完全に対応している必要はない。加工技術上の理由等から、両者１１８Ａ１、１２２Ａ１に若干の形状の違いが生じていたとしても、実用上は全く問題はない。
【００３７】
この応用例としては、図示はしないが、例えば、６０度間隔で形成されたの凹部と該凹部に対応する凸部とを対向・連結させる例が考えられる。この種の凹凸の嵌合構造は、上記実施形態に係る−形状の凹部１８Ａ１と凸部２２Ａ１に比べ、より応力集中が軽減されるという利点が得られる。
【００３８】
図６の（Ｂ）は、モータ軸２１８の先端面２１８Ａ及び太陽ローラ２２２の先端面２２２Ａの嵌合構造として、三角形の凹部２１８Ａ１と該凹部２１８Ａ１と嵌合する三角形の凸部２２２Ａ１とが、軸受２１９の内輪２１９Ａの内側で対向・連結される例を示している。
【００３９】
一方、図６の（Ｃ）では、逆に最もシンプルな組み合わせ例が示されている。即ち、この例では、モータ軸３１８の先端面３１８Ａ及び太陽ローラ３２２の先端面３２２Ａを、軸受３１９の内輪３１９Ａの内側で、該軸受３１９の両サイドから圧入する形で単に対向させている。各先端面３１８Ａ、３２２Ａには特に凹凸形状は形成されていない。しかしながら、扱うトルクが比較的小さい場合には、これで十分実用になることも多い。このような構造でも、「モータ軸の先端面と入力軸の先端面とを、単一の軸受の内輪の内側で動力伝達可能に対向させた」構造に含まれる。
【００４０】
なお、軸受の内側、或いは先端面に、軽く接着剤を塗布しても良い。又、キーのような部材を用いることを禁止するものでもない。
【００４１】
更に、上記具体例において各凹部と凸部の形成を逆にしても良い。また、型を作製する等の手法を採用できる場合は、例えばトロコイド曲線やサイクロイド曲線等をベースにして形成した凹部（例えば図４で示されるトロコイド曲線をベースとした外歯歯車５６の歯形形状に類似する形状を有する凹部）と、これに対応する形状を有する凸部とを組合わせた構造としても良い。この種の「曲線」を連続させたタイプの嵌合構造は、応力の集中が特に小さいという利点がある。
【００４２】
このように、本発明においては、動力伝達可能に対向させるための具体的な構造については特に限定されない。また、モータの種類、減速機の種類についても、特に上記例に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、あらゆるタイプのギヤドモータに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態の例が適用されたギヤドモータの全体構成を示す縦断面図
【図２】図１の要部分解図
【図３】図２の矢視III−III線に沿う断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図
【図５】図１の継手部分の分解斜視図
【図６】本発明の他の実施形態の例を示す継手部分の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｍ１…モータ
Ｇ１…減速機
ＧＭ１…ギヤドモータ
１４…ケーシング
１８…モータ軸
１９…軸受
１９Ａ…内輪
１８Ａ…先端面
１８Ａ１…凹部
２０…単純遊星ローラ機構
２２…太陽ローラ（入力軸）
２２Ａ…先端面
２２Ａ１…凸部
２４…遊星ローラ
２６…リングローラ（リング部材）
３０…電磁クラッチ
５０…揺動内接噛合式の遊星歯車機構
６２…出力体
【図１】
2005204487.tif 000003
【図２】
2005204487.tif 000004
【図３】
2005204487.tif 000005
【図４】
2005204487.tif 000006
【図５】
2005204487.tif 000007
【図６】
2005204487.tif 000008