(57)【要約】【課題】多様な市場のニーズに対応できるギヤドモータを低コストで提供できるギヤドモータのシリーズを構築する。【解決手段】ギヤドモータのシリーズ１０は、ヘリカルピニオン１２を有するモータＭと、ヘリカルギヤを有するギヤヘッドＧと、が、モータＭに設けられたモータ側結合部１８及びギヤヘッドＧに設けられたギヤヘッド側結合部２０において着脱自在に結合されるギヤドモータＧＭをシリーズ化したものであり、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、モータ側結合部１８の形状及びヘリカルピニオン１２の歯形諸元が共通であり、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２は、ギヤヘッド側結合部２０の形状及びヘリカルギヤの歯形諸元が共通であり、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２と、のいずれの組合わせについても動力伝達可能であるように結合が可能である。【選択図】図１
2005348501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータと、前記ヘリカルピニオンに係合するためのヘリカルギヤを有するギヤヘッドと、が、前記モータに設けられたモータ側結合部及び前記ギヤヘッドに設けられたギヤヘッド側結合部において着脱自在に結合されるギヤドモータのシリーズにおいて、
前記モータは、出力容量が異なる複数の種類が用意され、且つ、これら複数の種類のモータのうち少なくとも２種類のモータは、前記モータ側結合部の取合い及び前記ヘリカルピニオンの歯形諸元が共通であり、
前記ギヤヘッドは、機械的強度が異なる複数の種類が用意され、且つ、これら複数の種類のギヤヘッドのうち少なくとも２種類のギヤヘッドは、前記ギヤヘッド側結合部の取合い及び前記ヘリカルギヤの歯形諸元が共通であり、
前記少なくとも２種類のモータと、前記少なくとも２種類のギヤヘッドと、のいずれの組合わせについても動力伝達可能であるように結合が可能である
ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
【請求項２】
請求項１において、
前記少なくとも２種類のモータは外形形状が共通であり、
前記少なくとも２種類のギヤヘッドも外形形状が共通である
ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記複数の種類のギヤヘッドのうちの少なくとも２種類のギヤヘッドは、減速機構の構成部品の少なくとも一部の形状が共通である
ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
【請求項４】
請求項３において、
前記形状が共通である減速機構の構成部品は熱処理、表面処理及び加工精度の少なくとも１つが異なることにより機械的強度が異なる
ことを特徴とするギヤドモータのシリーズ。
【請求項５】
ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータと、前記ヘリカルピニオンに係合するためのヘリカルギヤを有するギヤヘッドと、を、前記モータに設けられたモータ側結合部及び前記ギヤヘッドに設けられたギヤヘッド側結合部において結合してギヤドモータを製造するギヤドモータの製造方法において、
前記モータとして、出力容量が異なり、且つ、前記モータ側結合部の取合い及び前記ヘリカルピニオンの歯形諸元が共通である少なくとも２種類のモータを含む複数の種類のモータを用意し、
前記ギヤヘッドとして、機械的強度が異なり、且つ、前記ギヤヘッド側結合部の取合い及び前記ヘリカルギヤの歯形諸元が共通である少なくとも２種類のギヤヘッドを含む複数の種類のギヤヘッドを用意して、
前記少なくとも２種類のモータと、前記少なくとも２種類のギヤヘッドと、のいずれの組合わせについても動力伝達可能であるように結合が可能であるギヤドモータのシリーズを構成し、
該ギヤドモータのシリーズから１のモータと、１のギヤヘッドと、を選定して結合することにより所望のギヤドモータを製造する
ことを特徴とするギヤドモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと、ギヤヘッドと、が着脱自在に結合されたギヤドモータのシリーズ及びギヤドモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、先端近傍にヘリカルピニオンが設けられたモータ軸を有するモータと、前記ヘリカルピニオンに噛合係合するためのヘリカルギヤ及び該ヘリカルギヤに入力される回転を減速して出力するための減速機構を有するギヤヘッドと、が、前記モータに設けられたモータ側結合部及び前記ギヤヘッドに設けられたギヤヘッド側結合部において着脱自在に結合されたギヤドモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなギヤドモータは、用途に応じた適切な出力の仕様を選定できるように通常出力容量が異なる複数の種類がシリーズ化されている。具体的には、出力容量（最大仕事率、最大トルク等）が異なる複数の種類のモータに、それぞれのモータの出力容量に対して適切な機械的強度（歯車強度、軸強度、ケーシング強度等）を有するギヤヘッドを結合した複数の種類がシリーズ化されている。尚、通常ギヤヘッドは各機械的強度毎に、複数の減速比が用意されている。このように出力容量が異なる複数の種類のギヤドモータをシリーズ化することで用途に応じた適切な出力容量を有し、且つ、その出力容量としてはコンパクトで低コストなギヤドモータを容易に選定できるようにしている。
【０００４】
しかしながら、要求される出力容量が同等であっても、実際には、用途によりギヤドモータの寿命にばらつきがあった。このため、出力容量は共通で、モータ軸に設けられたヘリカルピニオンやギヤヘッドの機械的強度が異なる、例えば、標準型と強化型のような２種類のギヤドモータを設定し、より多様なニーズに対応していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３―２４０１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、各出力容量毎に、標準型と強化型のような２種類のギヤドモータを設定することで、ギヤドモータのシリーズ全体として見た場合、部品の種類が増加し、大幅なコスト増加を招くこととなっていた。
【０００７】
又、用途によりモータの寿命と、ギヤヘッドの寿命と、に差が生じることもあり、各出力容量毎に標準型と強化型のような２種類のギヤドモータを設定しても、必ずしも多様な市場のニーズを満たすことができない場合があった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、部品の種類の増加を抑制しつつ多様な市場のニーズに対応できるギヤドモータを提供できるギヤドモータのシリーズを構築することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ヘリカルピニオンが一体形成されたモータ軸を有するモータと、前記ヘリカルピニオンに噛合係合するためのヘリカルギヤを有するギヤヘッドと、が、前記モータに設けられたモータ側結合部及び前記ギヤヘッドに設けられたギヤヘッド側結合部において着脱自在に結合されるギヤドモータのシリーズにおいて、前記モータとして、出力容量が異なる複数の種類を用意し、且つ、これら複数の種類のモータのうち少なくとも２種類のモータについて、前記モータ側結合部の取合い及び前記ヘリカルピニオンの歯形諸元を共通とし、前記ギヤヘッドとして、機械的強度が異なる複数の種類を用意し、且つ、これら複数の種類のギヤヘッドのうち少なくとも２種類のギヤヘッドについて、前記ギヤヘッド側結合部の取合い及び前記ヘリカルギヤの歯形諸元を共通とし、前記少なくとも２種類のモータと、前記少なくとも２種類のギヤヘッドと、のいずれの組合わせについても動力伝達可能であるように結合を可能としたことにより上記課題を解決したものである。
【００１０】
このギヤドモータのシリーズは、出力容量が異なる複数の種類のモータと、機械的強度が異なる複数の種類のギヤヘッドと、の組合わせについて結合が可能であるので、ニーズに応じて、様々な出力容量のモータと、様々な機械的強度のギヤヘッドと、を結合したギヤドモータを提供することができる。例えば、要求される出力容量がＰ１の用途において、その用途の固有の事情等によりギヤヘッドについて通常よりも大きな機械的強度が要求される場合、出力容量Ｐ１のモータと、この出力容量に対し、通常適切であるとされている機械的強度Ｓ１のギヤヘッドよりも大きな機械的強度Ｓ２を有するギヤヘッドと、を結合したギヤドモータを提供することができる。
【００１１】
従って、各出力容量毎に標準型と強化型のような複数の種類のギヤドモータを設定する場合のように部品の種類を増加することなく、ギヤドモータのシリーズ全体として部品の種類の増加を抑制しつつ多様な市場のニーズに低コストで対応することができる。
【００１２】
このように本発明は、所定の出力容量のモータに対し、通常その出力容量に対して適切であると考えられている機械的強度のギヤヘッドだけでなく、一般的にはその出力容量に対して機械的強度が過大又は過小と考えられているギヤヘッドも結合できるようにギヤドモータシリーズを構成し、ギヤドモータシリーズ全体として部品の種類の増加を抑制しつつ、市場の多様なニーズに対応できるようにしたものであり、各モータに対して結合可能なギヤヘッドが１種類だけ用意され、その出力容量としてはコンパクトなギヤドモータを提供することが常識とされていた従来のギヤドモータのシリーズとは全く異なるコンセプトに基づいてなされたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、部品の種類の増加を抑制しつつ多様な市場のニーズに対応した適切なギヤドモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るギヤドモータのシリーズの構成を模式的に示す側面図である。図２は、同ギヤドモータの構造を示す側断面図である。
【００１６】
ギヤドモータのシリーズ１０は、先端近傍にヘリカルピニオン１２が一体形成されたモータ軸１４を有するモータＭと、ヘリカルピニオン１２に係合するためのヘリカルギヤ１６を有するギヤヘッドＧと、が、モータＭに設けられたモータ側結合部１８及びギヤヘッドＧに設けられたギヤヘッド側結合部２０においてボルト２２により着脱自在に結合されたギヤドモータＧＭをシリーズ化したものであり、複数の種類のモータＭと、複数の種類のギヤヘッドＧと、のいずれの組合わせについても結合が可能であることを特徴としている。
【００１７】
モータＭは、出力容量がＰ１、Ｐ２、Ｐ３（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）とそれぞれ異なる３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３が用意され、且つ、これら３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、モータ側結合部１８の取合い及びヘリカルピニオン１２の歯形諸元が共通である。又、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、外形形状も共通である。
【００１８】
モータＭは、ロータ、ステータ等を収容する円筒形のケーシング２４を有しており、ケーシング２４のギヤヘッドＧ側の一端にモータ側結合部１８が設けられている。図３に示されるように、モータ側結合部１８は、略正方形のフランジで、ボルト２２が挿通する貫通孔１８Ａが角部近傍の４箇所に形成されている。モータ側結合部１８の取合いが共通であるとは、ギヤヘッド側結合部２０との結合に用いられる要素が共通であることを意味し、本実施形態では貫通孔１８Ａの大きさ及び設置位置が共通であることを意味する。
【００１９】
ギヤヘッドＧは、機械的強度がＳ１、Ｓ２（Ｓ１＜Ｓ２）とそれぞれ異なる２種類のギアヘッドＧ１、Ｇ２が用意され、且つ、これら２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２は、ギヤヘッド側結合部２０の取合い及びヘリカルギヤ１６の歯形諸元が共通である。又、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２は、外形形状も共通である。尚、各ギヤヘッドＧ１、Ｇ２は、減速比が異なる更に複数の種類が用意されている。
【００２０】
ギヤヘッドＧは、軸方向に垂直な断面形状が略正方形の箱状のケーシング２６を有している。尚、ケーシング２６のモータＭ側は一部が開口し、ヘリカルピニオン１２が挿入可能となっており、又、モータＭと反対側も一部が開口し、出力軸２８が突出している。ギヤヘッド側結合部２０は、ケーシング２６のモータＭ側の端部に設けられており、図４に示されるように、ボルト２２が貫通する貫通孔２０Ａが角部近傍の４箇所に形成されている。ギヤヘッド側結合部２０の取合いが共通であるとは、モータ側結合部１８との結合に用いられる要素が共通であることを意味し、本実施形態では貫通孔２０Ａの大きさ及び設置位置が共通であることを意味する。
【００２１】
ボルト２２は、モータＭ側からモータＭの貫通孔１８Ａ、ギヤヘッドＧの貫通孔２０Ａに挿通されてねじ部がギヤヘッドＧから突出し、このねじ部にナット２３が螺合することにより、モータＭと、ギヤヘッドＧと、が結合されるようになっている。
【００２２】
尚、ギヤヘッドＧの減速機構は、平行軸ギヤセットで構成されており、減速比に応じて、ヘリカルピニオン１２の回転を２〜４段のギヤセットで減速して出力軸２８から出力するように構成されている。
【００２３】
次に、ギヤドモータのシリーズ１０の作用について説明する。
【００２４】
ギヤドモータのシリーズ１０は、出力容量が異なる３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、機械的強度が異なる２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２と、のいずれの組合わせについてもヘリカルピニオン１２、ヘリカルギヤ１６の歯形諸元が共通で、且つ、モータ側結合部１８の貫通孔１８Ａ、ギヤヘッド側結合部２０の貫通孔２０Ａの取り合いが共通であるので動力伝達可能に結合が可能であり、ニーズに応じて、所望の出力容量のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、所望の機械的強度のギヤヘッドＧ１、Ｇ２と、を結合したギヤドモータを提供することができる。
【００２５】
通常は、図５中にＡの符号を付した領域から、用途に見合った出力容量のモータを備えるギヤドモータを選定すればよい。これに対し、用途の固有の事情等によりギヤヘッドＧについて特に高い耐久性が要求される場合には、図５中にＢの符号を付した領域のギヤドモータを選定すればよい。例えば、ギヤドモータＧＭに要求されるモータの出力容量がＰ１であっても、所定の用途の固有の事情等によりギヤヘッドＧについて大きな機械的強度Ｓが要求される場合には、出力容量がＰ１のモータＭ１と、この出力容量Ｐ１に対して通常適切とされている機械的強度Ｓ１のギヤヘッドＧ１よりも機械的強度Ｓが大きい、機械的強度Ｓ２を有するギヤヘッドＧ２を結合したギヤドモータＧＭ（符号Ｂ）を選定することができる。一方、用途の固有の事情等によりギヤヘッドＧについて要求される機械的強度Ｓが低い場合には、図５中にＣの符号を付した領域の組合わせから、用途に見合った出力容量のモータを備えるギヤドモータを選定すればよい。
【００２６】
即ち、ギヤドモータのシリーズ１０はシリーズ全体として、部品の種類を増加することなく、多様な市場のニーズに対応することができる。
【００２７】
又、ギヤドモータのシリーズ１０は、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の外形形状が共通であり、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２も外形形状が共通であるので、いずれの組合わせのギヤドモータＧＭを選定しても外形形状が共通であり、ギヤドモータＧＭの設置や外部機構との取合いの設計が容易である。又、既に設置されているギヤドモータＧＭを他の組合せのギヤドモータＧＭに交換する場合や、ギヤドモータＧＭのモータＭ又はギヤヘッドＧの一方だけを交換する場合も、外形形状が等しいので、ギヤドモータＧＭの設置や、外部機構との取合いの見直しが不要であり、設計が容易である。
【００２８】
尚、上記実施形態において、ギヤドモータのシリーズ１０は、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２のギヤヘッド側結合部２０の形状、ヘリカルギヤ１６の歯形諸元及び外形形状が共通であるが、更に、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２の減速機構の構成部品である、例えば、軸受、軸、歯車等の形状も共通としてもよい。このようにすることで、ギヤヘッドＧ１、Ｇ２のケーシングや、減速機構以外のギヤヘッドの内部の部品の共通化も図ることができ、ギヤヘッドＧ１、Ｇ２のコスト低減を図ることができる。尚、この場合、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２について、減速機構の構成部品の少なくとも一部の形状を共通とすれば、ギヤヘッドのコストを低減する一定の効果が得られる。
【００２９】
又、この場合、形状が共通である減速機構の構成部品は、熱処理、表面処理及び加工精度の少なくとも１つが異なるようにして機械的強度に差を設けてもよい。例えば、機械的強度が中間的なレベルであるギヤヘッドの歯車等は、鋼材を機械加工して作製し、機械的強度がより高いギヤヘッドの歯車等は、鋼材を機械加工してから、更に高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の熱処理やショットピーニング等の表面処理を施して作製すればよい。又、加工精度を高め、バックラッシュや表面粗さを低減することにより、機械的強度を高めることもできる。一方、機械的強度が低いギヤヘッドの歯車等は歯切りが不要で生産が良い亜鉛ダイキャストや、金属粉末の焼結、樹脂成形等により作製することで、ギヤヘッドの大幅なコスト低減を図ることができる。又、加工精度の低くすることでコスト低減を図ることもできる。
【００３０】
又、上記実施形態において、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の外形形状が共通であり、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２の外形形状も共通であるが、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３のモータ側結合部１８の取合い及びヘリカルギヤ１６の歯形諸元が共通であり、２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２のギヤヘッド側結合部２０の取合い及びヘリカルギヤ１６の歯形諸元が共通であれば、３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の外形形状、又は２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２の外形形状の一方、又は両方が異なるようにしてもよい。この場合も、出力容量が異なる３種類のモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３と、機械的強度が異なる２種類のギヤヘッドＧ１、Ｇ２と、のいずれの組合わせについても動力伝達可能であるように結合が可能であるので、部品の種類の増加を抑制しつつ市場の多用なニーズに応じたギヤドモータを提供することができる。
【００３１】
又、上記実施形態において、モータ側結合部１８は、略正方形のフランジで、ボルト２２が挿通する貫通孔１８Ａが角部近傍の４箇所に形成され、ギヤヘッド側結合部２０も略正方形で、ボルト２２が挿通する貫通孔２０Ａが角部近傍の４箇所に形成されているが、モータＭと、ギヤヘッドＧとを着脱自在に結合できれば、モータ側結合部、ギヤヘッド側結合部の形状は特に限定されない。例えば、モータ側結合部は、略円形のフランジで、ボルトが挿通する複数の貫通孔が円周方向適宜なピッチで形成され、ギヤヘッド側結合部も、略円形で、ボルトが挿通する複数の貫通孔が円周方向適宜なピッチで形成された構成としてもよい。
【００３２】
又、上記実施形態において、ギヤドモータのシリーズ１０は、出力容量が異なる３種類のモータＭと、機械的強度が異なる２種類のギヤヘッドＧと、の総ての組合わせについて結合が可能であるが、３種類のモータＭのうち、２種類のモータＭと、２種類のギヤヘッドＧと、の組合わせについてだけ動力伝達可能であるように結合が可能であるようにした場合も、多様な市場のニーズに対応し、且つ、部品の種類の増加を抑制する一定の効果が得られる。
【００３３】
又、上記実施形態において、ギヤドモータのシリーズ１０は、３種類のモータＭと、２種類のギヤヘッドＧと、が用意されているが、出力容量が異なるモータＭが２種類だけ用意されたギヤドモータのシリーズや、出力容量が異なるモータＭが４種類以上用意されたギヤドモータのシリーズについても本発明は適用可能である。又、機械的強度が異なるギヤヘッドＧが３種類以上用意されたギヤドモータのシリーズについても本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、産業機械、生産設備、輸送機器等の様々な分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るギヤドモータのシリーズの構成を模式的に示す側面図
【図２】同ギヤドモータの構造を示す側断面図
【図３】同ギヤドモータのモータ側結合部の構造を示す正面図
【図４】同ギヤドモータのギヤヘッド側結合部の構造を示す正面図
【図５】同ギヤドモータのシリーズのモータと、ギヤヘッドと、の組合わせを示す表
【符号の説明】
【００３６】
１０…ギヤドモータのシリーズ
１２…ヘリカルピニオン
１４…モータ軸
１６…ヘリカルギヤ
１８…モータ側結合部
２０…ギヤヘッド側結合部
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２…ギヤヘッド
ＧＭ…ギヤドモータ
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３…モータ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…出力容量
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２…機械的強度
【図１】
2005348501.tif 000003
【図２】
2005348501.tif 000004
【図３】
2005348501.tif 000005
【図４】
2005348501.tif 000006
【図５】
2005348501.tif 000007