(57)【要約】【課題】簡易な構成でモータ軸と減速機の入力軸とを連結することを可能とし、且つさまざまな種類のピニオンを、在庫負担を増大させることなく確保する。【解決手段】モータＭ１のモータ軸２０と減速機Ｇ１の入力軸との連結構造であって、モータ軸２０の先端が、円柱の外周の一部を軸方向に沿って平面で切り欠いた非円柱形状とされ、減速機Ｇ１の入力軸が、反モータ側先端に（ハイポイド）ピニオン３２を有する継軸２２とされると共に、該継軸２２が軸受４２、４４を介して減速機Ｇ１のケーシング４０に支持され、継軸２２のモータ側に、モータ軸２０の先端の非円柱形状に対応する断面形状の中空部２２Ａが形成され、該中空部２２Ａにモータ軸２０の先端が係入・連結される。【選択図】図１
2007303660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸と減速機の入力軸との連結構造であって、
前記モータ軸が、円柱の外周の一部を軸心と平行な平面で切り欠いた非円柱部を有し、
前記減速機の入力軸が、反モータ側先端にピニオンを有する継軸とされると共に、該継軸が軸受を介して前記減速機のケーシングに支持され、
前記継軸のモータ側に中空部が形成され、
該中空部に前記モータ軸が挿入された状態で、前記モータ軸からの動力を前記継軸に伝達する動力伝達部を備えた
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記縦軸の中空部に、前記モータ軸の非円柱部に対応する断面形状を有する非円筒部が形成され、
前記動力伝達部が前記非円程部と前記非円筒部との係合により構成された
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【請求項３】
請求項１または２において、前記動力伝達部は、
前記非円柱部の平面部分に、前記継軸の半径方向からビスを螺入・当接させる構成を含む
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記軸受が１対あって、前記継軸が該１対の軸受によって支持されており、且つ、
前記ビスが、この１対の軸受の間において該継軸に螺入している
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【請求項５】
モータ軸と減速機の入力軸との連結構造であって、
前記モータ軸が、円柱形状とされ、
前記減速機の入力軸が、反モータ側先端にピニオンを有する継軸とされると共に、該継軸が軸受を介して前記減速機のケーシングに支持され、
前記継軸のモータ側に、前記モータ軸の円柱形状に対応する円形断面形状の中空部が形成され、
該中空部に前記モータ軸の先端が挿入された状態で前記モータ軸の円柱形状の外周面に、前記継軸の半径方向からビスを螺入・当接させた
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【請求項６】
請求項５において、
前記軸受が１対あって、前記継軸が該１対の軸受によって支持されており、且つ、
前記ビスが、この１対の軸受の間において該継軸に螺入している
ことを特徴とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ軸と減速機の入力軸との連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイポイドピニオン及びハイポイドギヤからなるハイポイドギヤセットは、回転軸の方向を直角に変えることができるため、いわゆる直交変換機構として知られている。ハイポイドギヤセットによる直交変換機構は、装置のコンパクト化が可能であり、同様の機能を有するウォームギアセットに比べて効率が高く、また、ベベルギアセットに比べて低騒音、低振動の運転が可能であり、且つ一段で高い減速比を確保できる。そのためハイポイドギヤセットによる直交変換機構を組みこんだ駆動装置は、特定の分野において強いニーズが存在する。例えば、特許文献１には、ハイポイドギヤセットによる直交変換機構を収容した歯車箱とモータとを一体的に組付け、単独で最適なトルク及び回転速度に調整された出力が得られるように構成した所謂「ハイポイドギヤドモータ」が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７４１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハイポイドギヤドモータは、例えば平行軸系のギヤドモータと比べると出荷台数がそれほど多いわけではないため、ハイポイドピニオンをモータ軸の先端に直接形成すると、さまざまな減速比のギヤドモータを製品群として用意する場合に、モータ自体の種類が多くなってしまうため、在庫負担が多大となる。この不具合を解消するために、モータ軸の回転を一度継手を介してハイポイドピニオンの形成された軸部材で受け止め、この軸部材を減速機の入力軸とする手法が考えられる。しかしながら、この手法は、継手の連結部分がモータとも、また減速機とも別の部材として存在することになるため、部品点数が増えるだけでなく、組み付けが複雑となるという問題がある。
【０００５】
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、比較的簡易な構成で組付けを行うことができ、且つさまざまな種類のピニオンを、在庫負担を増大させることなく確保することを可能とするモータ軸と減速機の入力軸との連結構造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】
【０００６】
本発明は、モータ軸と減速機の入力軸との連結構造であって、前記モータ軸が、円柱の外周の一部を軸心と平行な平面で切り欠いた非円柱部を有し、前記減速機の入力軸が、反モータ側先端にピニオンを有する継軸とされると共に、該継軸が軸受を介して前記減速機のケーシングに支持され、前記継軸のモータ側に中空部が形成され、該中空部に前記モータ軸が挿入された状態で、前記モータ軸からの動力を前記継軸に伝達する動力伝達部を備えた構成としたことにより、上記課題を解決した。
【０００７】
また、本発明は、モータ軸と減速機の入力軸との連結構造であって、前記モータ軸が、円柱形状とされ、前記減速機の入力軸が、反モータ側先端にピニオンを有する継軸とされると共に、該継軸が軸受を介して前記減速機のケーシングに支持され、前記継軸のモータ側に、前記モータ軸の円柱形状に対応する円形断面形状の中空部が形成され、該中空部に前記モータ軸の先端が挿入された状態で前記モータ軸の円柱形状の外周面に、前記継軸の半径方向からビスを螺入・当接させた構成とすることにより、上記課題を解決した。
【０００８】
本発明では、モータとして、そのモータ軸が、円柱か、又は円柱の外周の一部を軸心と平行な平面で切り欠いた非円柱部を備えたものを用意する。この構成のモータ軸は、全くの汎用モータのモータ軸そのものか、又は、該汎用モータのモータ軸に、例えばキー溝を形成するよりも更に簡易な加工を施すのみで得られるものであるため、製造上の追加負担は殆ど（或いは全く）ないと言って良い。
【０００９】
一方、本発明では、減速機の入力軸として、反モータ側先端にピニオンを有する継軸を用意する。この結果、ピニオンは、モータ軸とは別の部材である継軸に形成されることになるため、さまざまな種類のピニオンを容易に且つ在庫負担の増大を招くことなく確保することができる。なお、ピニオンは、継軸自体が一体的に有していてもよく、或いは、例えば、継軸本体にピニオン部材を圧入・一体化したような構成であってもよい。
【００１０】
継軸は、軸受を介して減速機のケーシングに支持される。そのため、継手構造のような複雑な構造を有しなくてもこの部分を安定した状態で回転支持することができる。また、継手構造を採用した場合の多くに見られるように、継ぎカバー等の別途のケーシングを用意する必要もない。
【００１１】
継軸のモータ側には、モータ軸の先端が挿入される中空部が形成され、この中空部においてモータ軸と減速機の入力軸である継軸との連結が行われるようにする（モータ軸からの動力を継軸に伝達する動力伝達部を形成するようにする）。モータ軸に対して、これを非円柱形状とするような加工を施した場合には、例えば継軸に対してこの非円柱形状に対応するような断面形状の中空部を形成すれば、基本的に、該中空部にモータ軸の先端を挿入するだけで動力伝達部を形成できるため、当該挿入のみで連結を完了できる。なお、モータ軸の切欠かれた部分に前記継軸の半径方向からビスを螺入・当接させるようにすれば、簡単な追加加工で一層確実な連結が可能となる。
【００１２】
一方、モータ軸に対して全く加工を施すことなく、円柱形状のモータ軸をそのまま使用する場合には、継軸の半径方向からビスを螺入し、該ビスをモータ軸に当接させるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成でモータ軸と減速機の入力軸とを連結することができ、且つさまざまな種類のピニオンを、在庫負担を増大させることなく確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の一例が適用されたギヤドモータの正断面図及びＩＢ−ＩＢ線に沿う端面図、図２は、図１のドギヤドモータの展開平面図である。
【００１６】
このギヤドモータＧＭ１は、モータ（一部のみ図示）Ｍ１と減速機Ｇ１とを一体的に連結したものである。モータＭ１は、図１の（Ｂ）に示されるように、そのモータ軸２０の先端が、円柱の外周の一部を軸心と平行な平面Ｐ１で切り欠いた切り欠き部２０Ａを有する非円柱部２０Ｂとされている。この非円柱部２０Ｂは、慣用的にいわゆる「Ｄカット」と称されるものである。
【００１７】
減速機Ｇ１は、入力軸である継軸２２に入力されてきた動力を、ハイポイド減速機構２４、第１、第２平行軸歯車機構２６、２８を介して減速し、出力軸３０に伝達する構成とされている。
【００１８】
前記継軸２２には、その反モータ側先端にハイポイドピニオン３２が一体形成されている。ハイポイドピニオン３２は、ハイポイドギヤ３４と噛合し、減速機初段の前記ハイポイド減速機構２４を構成している。継軸２２のモータ側には、モータ軸２０の先端の非円柱部２０Ｂに対応する断面形状の中空部（非円筒部）２２Ａが形成されており、モータ軸２０の先端がそのまま係入可能である。この非円柱部２０Ｂと中空部（非円形部）２２Ａとでモータ軸２０からの動力を継軸２２に伝達する動力伝達部が構成される。
【００１９】
減速機Ｇ１のケーシング４０のモータＭ１側には、二重構造の第１、第２円筒部４０Ａ、４０Ｂが軸方向に延在して形成されている。このうち内側の第２円筒部４０Ｂの更に内側に軸受４２、４４が配置されており、前記継軸２２は、該軸受４２、４４によって減速機Ｇ１のケーシング４０に支持されている。また、継軸２２には、該継軸２２の軸受４２、４４間の軸方向位置を規制するために、リング状の突起部２２Ｔが形成されている。
【００２０】
前記ハイポイド減速機構２４の後段には、ハイポイドギヤ３４と同速回転する第１ヘリカルギヤ４６、及び該第１ヘリカルギヤ４６と噛合する第１ヘリカルピニオン４８からなる前記第１平行軸歯車機構２６が配置されている。図２から明らかなように、この第１平行軸歯車機構２６は増速を目的として配置されている。ハイポイドギヤ３４の回転を一度増速するのは、減速機Ｇ１の製品群全体によって得られるトータルの減速比の幅を、特に低い減速比を含めて広い範囲で確保するためである。高い減速比を得たい場合には、この第１平行軸歯車機構２６においても（増速ではなく）減速が行われるように構成する。
【００２１】
第１平行軸歯車機構２６の後段には、第１ヘリカルピニオン４８と同速回転する第２ヘリカルピニオン５０、該第２ヘリカルピニオン５０と噛合する及び第２ヘリカルギヤ５２からなる前記第２平行軸歯車機構２８が配置されている。第２ヘリカルギヤ５２は、出力軸３０と連結されており、該第２ヘリカルギヤ５２の回転が出力軸３０の回転として出力されるように構成されている。
【００２２】
なお、符号５６は、軸受４２、４４及び継軸２２のケーシング４０に対する軸方向の移動規制を行うための止め輪であり、符号４０Ｂ１は軸受４２をケーシング４０の第２円筒部４０Ｂに対して位置決めするための段部である。
【００２３】
次に、上記ギヤドモータＧＭ１の作用を説明する。
【００２４】
継軸（減速機Ｇ１の入力軸）２２をモータＭ１のモータ軸２０と連結するときは、モータ軸２０の先端を、平面Ｐ１によってカットされた切り欠き部２０Ａの位相を考慮しながら継軸２２の中空部２２Ａに係入させる。モータ軸２０と継軸２２とを連結する際の作業はこれだけである。例えば摩擦係合構造のように、組み付け時の締め付けトルクの管理が必要とされることもなく、継ぎ手構造のような、複雑な連結作業も必要とされない。
【００２５】
この連結構造では、モータ軸２０とハイポイドピニオン３２が形成されている継軸２２とが部材として基本的に分離されているため、モータＭ１として汎用品を使用することができ、且つさまざまな減速比バリエーションを有する製品群の構築が容易となる。
【００２６】
モータ軸２０と継軸２２は、「円以外の形状同士の嵌合」によって連結されるため、モータ軸２０から継軸２２への動力の伝達は、長期に亘って安定している。即ち、例えば摩擦係合構造のように、長期の運転によってモータ軸２０と継軸２２との間に滑りが発生するようになるというような現象が生じることはない。また、切り欠き部２０Ａの端部が鈍角であるため、例えばキー溝とキーによる係合に較べて伝達応力が集中する程度も緩和されており、継軸２２の肉厚も薄くできる（軸受４２、４４の径を縮小できる）。
【００２７】
更には、継軸２２が軸受４２、４４を介して（軸方向に固定された状態で）ケーシング４０に支持されており、且つモータ軸２０が継軸２２に対して軸方向に微小に相対移動できることから、ハイポイドピニオン３２とハイポイドギヤ３４との噛合によって継軸２２に発生したスラスト荷重が、モータ軸２０側に伝達されることがない。そのため、モータＭ１側のモータ軸２０の軸受（図示略）の耐久性をそれだけ向上させることができる。また、継軸２２が１対の軸受４２、４４を介してケーシング４０に支持されているため、モータ軸２０及び継軸２２の双方を非常に安定した状態で回転させることが可能となっている。
【００２８】
更に、減速機Ｇ１のケーシング４０が２重の円筒構造とされ、その内側の第２円筒部４０Ｂに軸受４２、４４を組み込むようにしているため、この部分に専用の継ぎカバー等を連結・配置する必要がなく、継軸２２の組み込みも容易である。即ち、当該継軸２２の組み込みの際には、軸受４２をケーシング４０の第２円筒部４０Ｂの段部４０Ｂ１に当接させた後、継軸２２、軸受４４、止め輪５６を順に組み込むだけでケーシング４０に対する継軸２２の位置を確定できる。そのため、高度な組み込み位置の管理を必要とするハイポイド減速機構２４を有しながら、作業員の熟練度に関係なく、製造誤差の範疇に収まる正確な組み付けが可能である。
【００２９】
次に、図３及び図４を用いて、本発明の他の実施形態の一例を説明する。
【００３０】
この実施形態に係るギヤドモータＧＭ２おいては、減速機Ｇ２の継軸（入力軸）１２２にその半径方向に沿ってビス孔（止めねじ孔）１２２Ｂが貫通形成されており、ビス（止めねじ）１２３がこのビス孔１２２Ｂに螺入してモータ軸１２０の切欠部１２０Ａ上に当接できるように構成されている。ビス孔１２２Ｂは、軸受１４２、１４４の軸方向中央に位置している（肉厚の）突起部１２２Ｔ上に形成されており、有効ねじの長さがそれだけ長く確保されている。なお、ビス１２３をビス孔１２２Ｂに螺入させるための工具孔１４０Ａ２、１４０Ｂ２がそれぞれ第１円筒部１４０Ａ、第２円筒部１４０Ｂに形成されている。
【００３１】
モータＭ２のモータ軸１２０と継軸１２２との連結は、先の実施形態のように、基本的にはＤカット連結だけで十分可能であるが、このように、切欠部１２０Ａ上に継軸１２２の半径方向からビス１２３を螺入・当接させるようにすると、バックラッシの排除された一層確実な連結が可能となる。また、この連結構造では、モータ軸１２０と継軸１２２とが固定的に連結されるため、フレッチングが発生しにくいという効果も得られる。
【００３２】
その他の構成および作用は、先の実施形態と同様であるため、図３、図４において先の実施形態と同一または類似する部分に下２桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。
【００３３】
図５及び図６は、本発明の更に他の実施形態の一例を示している。この実施形態に係るギヤドモータＧＭ３おいては、モータＭ３のモータ軸２２０は、円柱形状そのものであって、連結のための後加工が全くなされていない。すなわち、モータＭ３は最も汎用的なモータそのものである。また、減速機Ｇ３の継軸（入力軸）２２２の中空部２２２Ａの形状も単純な円形断面とされている。そのため、製造コストを一層低減することができる。
【００３４】
この実施形態では、モータ軸２２０と継軸（入力軸）２２２との連結は、先ず、中空部２２２Ａにモータ軸２２０の先端を係入し、次いで該モータ軸２２０の円柱形状の外周面に、継軸２２２の半径方向からビス２２３を螺入・当接させることによって行われる。ただ、前述の実施形態と異なり、ビス２２３は、この実施形態の場合、１２０度ピッチで３方向から螺入するようにしている。このように、複数の方向からビス２２３を螺入することにより、モータ軸２２０と継軸２２２の同軸性をより良好に維持しながら両者２２０、２２２をより確実に連結することができる。
【００３５】
その他の構成および作用は、先の２つの実施形態と同様であるため、図５、図６において先の実施形態と同一または類似する部分に下２桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。
【００３６】
なお、上記実施形態では、継軸（入力軸）に（ハイポイド）ピニオンが直接形成されていた。しかしながら、本発明においては、例えば、（図示は省略するが）継軸本体の先端に穿設した穴部にハイポイドピニオン軸が圧入・一体化されることによって継軸が形成される構成であっても構わない。
【００３７】
また、上記実施形態においては、モータ軸の先端の「非円柱部」の例として、円柱の外周の一部を軸心と平行な単一の平面で１カ所のみ切り欠いた、いわゆる「Ｄカット形状」を掲げていたが、本発明における「非円柱部」はこの形状に限定されない。
【００３８】
例えば、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、モータ軸３２０、４２０、５２０の円柱の外周の一部を軸方向に沿って、複数の平面Ｐ２、Ｐ３、または平面Ｐ４〜Ｐ６，或いは平面Ｐ７〜Ｐ１０でそれぞれカットして、切り欠き部３２０Ａ、４２０Ａ、又は５２０Ａを形成したような「非円柱部」とされていてもよい。継軸（入力軸：図示略）の方は、モータ軸３２０、４２０、５２０に対応した形状の中空部（図示略）をそれぞれ形成するようにする。カットする平面の数を多くすると、それだけ応力集中の少ない動力伝達部を形成することができる。いずれの例の場合も、切り欠き部３２０Ａ、４２０Ａ、又は５２０Ａに対するビス（図示略）の螺入・当接を併用してもよい。ビスの螺入は、必ずしも全ての切り欠き部３２０Ａ、４２０Ａ、又は５２０Ａに対して行う必要はない。また、継軸の方は丸穴の中空部として、ビス止めのみによって動力伝達部を構成するようにしてもよい。
【００３９】
本発明は、減速機の入力軸に、初段ピニオンとしてハイポイドピニオンが形成されているようなとき、即ち、出荷総量がそれ程多くないような種類のギヤドモータ等に適用したときに最も顕著にその効果が現れるが、本発明の適用は、減速機の入力軸にハイポイドピニオンが形成されている場合に限定される必要はなく、ベベルピニオンやヘリカルピニオンが形成されているときにも、同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
種々のギヤドモータを始め、あらゆるモータのモータ軸と減速機の入力軸との連結に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態の一例が適用されたギヤドモータを示すもので（Ａ）はその正断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＢ−ＩＢ線に沿う端面図
【図２】図１のギヤドモータの展開底面図
【図３】本発明の実施形態の他の例が適用されたギヤドモータを示すもので（Ａ）はその正断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う端面図
【図４】図３のギヤドモータの展開底面図
【図５】本発明の実施形態の更に他の例が適用されたギヤドモータを示すもので（Ａ）はその正断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う端面図
【図６】図５のギヤドモータの展開底面図
【図７】モータ軸の変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００４２】
ＧＭ１、ＧＭ２、ＧＭ３…ギヤドモータ
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…減速機
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３…モータ
２０、１２０、２２０…モータ軸
２０Ａ，１２０Ａ、３２０Ａ、４２０Ａ、５２０Ａ…切り欠き部
２２、１２２、２２０…継軸（入力軸）
２２Ａ、１２２Ａ、２２２Ａ…中空部
２４…ハイポイド減速機構
２６、２８…第１、第２平行軸歯車機構
３０…出力軸
３２…ハイポイドピニオン
３４…ハイポイドギヤ
４０…ケーシング
４０Ａ、４０Ｂ…第１、第２円筒部
４２、４４…軸受
５６…止め輪
１２２Ｂ、２２２Ｂ…ビス孔
１２３、２２３…ビス
【図１】
2007303660.tif 000003
【図２】
2007303660.tif 000004
【図３】
2007303660.tif 000005
【図４】
2007303660.tif 000006
【図５】
2007303660.tif 000007
【図６】
2007303660.tif 000008
【図７】
2007303660.tif 000009