(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ハイポイドピニオンの位置決め精度を高く確保する。【解決手段】モータ軸１０２と一体的に回転するハイポイドピニオン軸（入力軸）１４０と、該ハイポイドピニオン軸１４０に形成した所定の基準面Ｒ１０２を加工基準面として、該ハイポイドピニオン軸１４０の先端に歯切り・形成されたハイポイドピニオン１４２と、該ハイポイドピニオン１４２と噛合するハイポイドギヤ１５０と、基準面Ｒ１０２に当接されると共に、ハイポイドピニオン軸１４０及びケーシング１３０に軸方向に移動不能に組み込まれることにより、該ケーシング１３０に対するハイポイドピニオン１４２の軸方向の位置決めを行う連結部材（位置決め部材）１１０と、を備える。【選択図】図１
2007085401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング中に収納され、モータ軸と一体的に回転する入力軸と、
該入力軸に形成した所定の基準面を加工基準面として、該入力軸の先端に形成されたハイポイドピニオンと、
該ハイポイドピニオンと噛合するハイポイドギヤと、
前記基準面に当接されると共に、前記入力軸及びケーシングに対して軸方向に移動が制限されて組み込まれることにより、該ケーシングに対する前記ハイポイドピニオンの軸方向の位置決めを行う位置決め部材と、を備えた
ことを特徴とするハイポイド減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記位置決め部材が、
前記モータ軸が挿入される第１の挿入孔と、
前記入力軸が挿入される第２の挿入孔と、
該入力軸が固定されたときに前記基準面に当接する当接端面と、を有し、
該位置決め部材を、軸受を介して前記ケーシングに組み込んだ
ことを特徴とするハイポイド減速装置。
【請求項３】
入力軸の先端に、該入力軸に形成した所定の基準面を加工基準面としてハイポイドピニオンを形成する工程と、
前記基準面を組立基準面として、前記ハイポイドピニオンが形成された入力軸をケーシングに位置決めする工程と、を含む
ことを特徴とするハイポイド減速装置におけるハイポイドピニオンの位置決め方法。
【請求項４】
入力軸の先端に、該入力軸に形成した所定の基準面を加工基準面としてハイポイドピニオンを形成する工程と、
モータ軸が挿入される第１の挿入孔、入力軸が挿入される第２の挿入孔、及び入力軸が固定されたときに前記基準面と当接するべき当接端面を備えた位置決め部材を、軸受を介してケーシングに対して軸方向の移動を制限して組み込む工程と、
前記第２の挿入孔に、前記ハイポイドピニオンが形成された前記入力軸を挿入し、前記基準面と前記当接端面とを当接させた状態で固定する工程と、を含む
ことを特徴とするハイポイド減速装置におけるハイポイドピニオンの位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイポイド減速装置及びそのハイポイドピニオンの位置決め方法に関する。
【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用いられている。ハイポイドギヤセットを含むハイポイド減速装置は、同様の直交変換機能を有するウォームギヤセットに比べて効率が高く、また、ベベルギヤ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。また、モータと連結してギヤドモータとした場合に、モータ軸方向にコンパクト化が可能であり、そのためハイポイドギヤ減速装置は、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１参照）。
【０００３】
図５に従来のハイポイドギヤドモータの縦断面を示す。
【０００４】
このハイポイドギヤドモータＧＭ１０は、モータＭとハイポイド減速装置４とから構成されている。
【０００５】
モータＭのモータ軸１２の先端には、基準面３０Ａを加工基準面としてハイポイドピニオン１４が一体的に歯切り形成されている。ハイポイドピニオン１４は、ハイポイドギヤ１６と噛合しており、両者１４、１６によりハイポイドギヤセット１８が構成されている。ハイポイドギヤ１６の回転は、第１、第２平行軸歯車減速機構２０、２２によって更に減速され、出力軸２４から取り出される。
【０００６】
ハイポイドピニオン１４の位置、特に軸方向位置は、厳密に管理されなければならない。それは、ハイポイドピニオン１４の軸方向の位置がわずかでも適正位置からずれると、耐久性が低下したり、円滑な回転や低騒音での運転が阻害される恐れがあるためである。
【０００７】
そのため、モータ軸（ハイポイドピニオン軸）１２には、位置決めのための鍔部（リング状の突起部）３０が突出形成されており、この鍔部３０のハイポイドピニオン１４側の端面３０Ｂと軸受３２とを当接させることにより、ケーシング３４、ひいてはハイポイドギヤ１６に対する位置決めが適正に行われるようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特許第２８６６２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のハイポイド減速装置は、前記図５におけるハイポイド減速装置１８の例を含め、いずれも、ハイポイドピニオン１４を歯切りするときの加工用の基準面３０Ａと、該ハイポイドピニオン１４を組み立てるときの組立用の基準面３０Ｂとの関係で不具合があった。この不具合は、特に顕在化したものとして意識されていた訳ではないため、図６を参照して少し詳細に説明する。
【００１０】
ハイポイドピニオン１４を歯切り・形成するときには、加工基準面３０Ａを基準にして図６の波線１５で示した付近をチャッキングすることによって、モータ軸１２を歯切り装置（図示略）に装着し、ハイポイドピニオン１４の歯を加工する。しかるに、組付けを行うときは、図５に示すように、加工基準面３０Ａとは反対側の端面３０Ｂを基準としてハイポイドピニオン１４の位置決めが行われていた。これは、ハイポイドピニオン１４が軸の先端に形成されていることから、ハイポイドギヤ１６に対して片持ち状態で該ハイポイドピニオンを「臨ませる」という組付けを行う関係と、ローレット部３１にはモータロータ３３が圧入されるため、加工基準面３０Ａを位置決めとして使用できないことにより、鍔部３０のピニオン側の端面３０Ｂを基準とした組付けが必要、という考えがあったためである。
【００１１】
このように加工基準面３０Ａとは反対側の端面３０Ｂを基準としてハイポイドピニオン１４の位置決めを行う場合、鍔部３０の軸方向長さΔＬは、当然に、位置決めのための寸法管理要素となる。しかしながら、この鍔部３０の軸方向長さΔＬは、両サイドから加工してきた「残り」によって形成するものであるため、厳格な管理が困難で、コスト高となり易い。
【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、簡単な構成で、より正確にハイポイドピニオンを位置決めすることのできるハイポイド減速装置及びハイポイド減速装置のハイポイドピニオンの位置決め方法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、ケーシング中に収納され、モータ軸と一体的に回転する入力軸と、該入力軸に形成した所定の基準面を加工基準面として、該入力軸の先端に形成されたハイポイドピニオンと、該ハイポイドピニオンと噛合するハイポイドギヤと、前記基準面に当接されると共に、前記入力軸及びケーシングに対して軸方向に移動が制限されて組み込まれることにより、該ケーシングに対する前記ハイポイドピニオンの軸方向の位置決めを行う位置決め部材と、を備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【００１４】
本発明によれば、ハイポイドピニオンを加工するときにベースとした基準面を、組付けの際にハイポイドピニオンの軸方向位置を決定するための基準面として再び利用するようにしている。そのため、鍔部の軸方向長さの管理をハイポイドピニオンの位置決めを行うための管理要素から外すことができ、ハイポイドピニオンの軸方向位置は、該ハイポイドピニオン自体の加工時における軸方向位置の誤差の範疇に必ず収めることができるようになり、位置決め精度を容易に高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
簡単な構成で、ハイポイドピニオンの高い位置決め精度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るハイポイド減速装置の一例が適用されたハイポイドギヤドモータの一部破断の概略正面図、図２（Ａ）は要部拡大断面図、同図（Ｂ）はその矢示IIＢ斜視図である。
【００１８】
このハイポイドギヤドモータＧＭ１００は、モータ１０２とハイポイド減速装置１０４とを、ボルト１０６を介して一体化したものである。
【００１９】
モータ１０２は、先端の一部１０８ＡがＤ形にカットされているモータ軸１０８を有する。
【００２０】
このモータ軸１０８には、連結部材（位置決め部材）１１０が係合している。連結部材１１０は、モータ側端部の半径方向中央部に該モータ軸１０８の軸断面に対応した形状の挿入孔（第１の挿入孔）１１０Ａを備え、この挿入孔１１０Ａにモータ軸１０８が挿入されている。
【００２１】
連結部材１１０の外周には、リング状の突起１１０Ｂが形成されており、該突起１１０Ｂの両側面に軸受１１４、１１６がそれぞれ当接している。軸受１１４はシム１１８を介して止め輪１２０によって図の軸方向右側への移動が制限されている。軸受１１６は、ハイポイド減速装置１０４のケーシング１３０に形成された段部１３０Ａによって図の軸方向左側への移動が制限されている。したがって、連結部材１１０は、突起１１０Ｂが（軸方向の動きが拘束された）２つの軸受１１４、１１６によって挟持され、その軸方向の動きが封じられている。
【００２２】
連結部材１１０の反モータ側の端部には、ハイポイドピニオン軸（入力軸）１４０の挿入孔（第２の挿入孔）１１０Ｃと、この挿入孔１１０に連続する凹部１１０Ｄが設けられており、この凹部１１０Ｄの底面がハイポイドピニオン軸１４０のモータ側端面（基準面）Ｒ１０２が当接する当接端面Ｒ１０１とされている。
【００２３】
ハイポイドピニオン軸１４０は、その先端にハイポイドピニオン１４２を備える。このハイポイドピニオン１４２は、ハイポイドピニオン軸１４０と一体的に形成された鍔部（リング状の突起部）１４０Ａのモータ側端面Ｒ１０２を加工基準面として歯切り・形成されている。
【００２４】
このモータ側端面Ｒ１０２は、前述したように、連結部材１１０の当接端面Ｒ１０１と当接可能であり、ハイポイドピニオン軸１４０を組み付ける際の軸方向の位置決めを行うための位置決め基準面としての機能を同時に有している。
【００２５】
ハイポイドピニオン１４２は、ハイポイドギヤ１５０と噛合している。ハイポイドギヤ１５０は、第１回転軸１５２に組み込まれており、同じ第１回転軸１５２には、ハイポイドギヤ１５０の外周とほぼ同径の第１スパー（またはヘリカル）ギヤ１５４が取り付けられている。第１スパーギヤ１５４は第２回転軸１５６に取り付けられた小径の第２スパーギヤ１５８と噛合して、ここで増速系を構成し、ハイポイドギヤドモータ全体の低減速比化の実現に寄与している。第２回転軸１５６には、第３スパーギヤ１６０が取り付けられており、該第３スパーギア１６０が出力軸１６２に組み込まれた出力ギヤ１６４と噛合している。
【００２６】
以上のような構成で、比較的低減速比のハイボイドギヤドモータＧＭ１００が形成されている。
【００２７】
次にこのハイポイドギヤドモータＧＭ１００の作用を説明する。
【００２８】
ハイポイドギヤドモータＧＭ１００の組み立てに先立って、ハイポイドピニオン軸（入力軸）１４０が図示せぬハイポイド歯切り装置に装着され、該ハイポイドピニオン軸１４０の鍔部１４０Ａのモータ側端面（基準面）Ｒ１０２を加工基準面としてハイポイドピニオン１４２が歯切り・形成される。
【００２９】
一方、連結部材（位置決め部材）１１０の外周には、突起１１０Ｂを挟んで２つの軸受１１４、１１６が装着される。軸受１１４、１１６は、それぞれケーシング１３０に形成された段部１３０Ａ及び止め輪１２０によってケーシング１３０に対して軸方向に移動が制限されて組み込まれる。そのため、該軸受１１４、１１６に、その突起１１０Ｂが挟時されている連結部材１１０もその軸方向の動きが封じられ、軸方向位置が決定される。この状態でハイポイドピニオン軸１４０を該連結部材１１０の挿入孔１１０Ｃに圧入し、ハイポイドピニオン軸１４０の鍔部１４０Ａのモータ側端面Ｒ１０２を連結部材１１０の当接端面Ｒ１０１に当接させる。これにより、ハイポイドピニオン軸１４０の連結部材１１０に対する軸方向位置が決定し、結果として、ハイポイドピニオン１４２のケーシング１３０に対する軸方向位置（即ち、ハイポイドギヤ１５０に対するハイポイドピニオン１４２の軸方向位置）が確定する。
【００３０】
この実施形態に係る位置決めでは、加工時における加工基準面及び組付け時における組付け基準面が、同一（共にモータ側端面Ｒ１０１）とされている。そのため、当該位置決めの決定要素の中から（寸法管理の難しい）鍔部１４０Ａの軸方向長さΔＬの要素を外すことができ、非常に高精度な位置決めが実現できる。また、高精度の位置決めができるようになることから、該ハイポイドピニオン１４２とハイポイドギヤ１５０との噛合を適正に行わせることができるようになり、低騒音で且つ耐久性の高い運転が可能となる。
【００３１】
また、モータ１０２のモータ軸１０８と連結部材１１０との連結は、Ｄカット連結によって実現されるように構成されているため、モータ軸１０８が連結部材１１０の挿入孔１１０Ａ内で軸方向に摺動でき、ボルト１０６の締付・取り外しを介して、モータ１０２とハイポイド減速装置１０４の連結・分解を非常に容易に行うことができる。
【００３２】
また、ハイポイドピニオン軸（入力軸）１４０と連結部材（位置決め部材）１１０とは別々の部材で構成されているため、それぞれの加工が容易であり、加工コストの上昇を抑えることもできる。
【００３３】
なお、この実施形態では、更なる高精度な位置決めを意図して、軸受１１４と止め輪１２０との間にシム１１８を介在させるようにしていたが、このシム１１８の組み込みを省略したとしても、ほとんど場合において問題が生じないレベルでの組み込みが可能である。シム１１８の組み込みを省略した場合には、組付け工程の短縮化に伴い、製品の生産性が向上する。
【００３４】
図３は、本発明の他の実施形態の例を示している。
【００３５】
図３に示すギヤドモータＧＭ２００では、モータ２０２として、そのモータ軸２０８にヘリカルピニオン２０８Ａが歯切り形成されているものを採用している。そのため、連結部材（位置決め部材）２１０のモータ側端部に該ヘリカルピニオン１０８Ａと噛合可能な雌ヘリカルスプラインが形成された挿入孔２１０Ａが形成され、ヘリカルピニオン１０８Ａの回転を連結部材２１０側に伝達できるように構成されている。
【００３６】
ハイポイドピニオン軸２４０のハイポイドピニオン２４２は、ハイポイドピニオン軸（入力軸）２４０の鍔部２４０Ａのモータ側端面（基準面）Ｒ２０２を加工基準面として歯切り・形成される。また、モータ側端面Ｒ２０２は該ハイポイドピニオン軸２４０を組み付ける際の軸方向の位置決めを行うための位置決め基準面としての機能を同時に持っている。一方、連結部材２１０の反モータ側の端部には、ハイポイドピニオン軸２４０のモータ側端面Ｒ２０２が当接する当接端面Ｒ２０１が形成されている。
【００３７】
この実施形態においても、共通のモータ側端面Ｒ２０２を加工基準面及び位置決め基準面の双方に利用しているため、先の実施形態と同様に、簡単な構成で高い位置決め精度を得ることができる。
【００３８】
また、この実施形態においては、歯車同士の噛合によってモータ軸２０８の回転を連結部材２１０側に伝達しているため、噛合部の軸方向距離Ｌｍを短くすることができ、それだけコンパクトなハイポイド減速装置２０４（あるいはハイポイドギヤドモータＧＭ２００）を得ることができる。
【００３９】
更に、モータ軸２０８と連結部材２１０との連結は固定ではないため、モータ２０２とハイポイド減速装置２０４との連結・分解を非常に容易に行うことができる。
【００４０】
図４は、本発明の更に他の実施形態を示している。図４に示す実施形態においても、モータ３０２として、そのモータ軸３０８にヘリカルピニオン３０８Ａが歯切り形成されているものを採用している。しかしながら、図３に示す実施形態と異なり、連結部材（位置決め部材）３１０のモータ側端部に形成した挿入孔３１０Ａの開口部に、２枚の係合板３１０Ａ１がボルト３１１を介して取り付けられている。
【００４１】
係合板３１０Ａ１には、それぞれ前記ヘリカルピニオン３０８Ａと係合可能な雌スプラインが貫通形成されている。なお、２枚の係合板３１０Ａ１は、ヘリカルピニオン３０８Ａの歯形に沿って、それぞれの雌スプラインの位相が若干シフトされている。モータ軸３０８の回転は、ヘリカルピニオン３０８Ａからこの２枚の係合板３１０Ａ１を介して連結部材（位置決め部材）３１０へと伝達される。この実施形態に係る連結部材３１０は、量産に向いている板状の係合板を用いていることから、図３の実施形態の連結部材２１０に比較して低コストである。なお、モータ軸３０８と連結部材３１０との連結は固定ではないため、この実施形態においても、モータ３０２とハイポイド減速装置３０４との連結・分解を非常に容易に行うことができる。
【００４２】
その他の構成については、図３、図４の実施形態とも、先の図１、図２に示した実施形態と同様であるため、同一または類似する部分に先の実施形態に係る符号と下２桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。
【００４３】
上記実施形態例においては、いずれも、位置決め部材としての連結部材を入力軸（ハイポイドピニオン軸）とは別に用意し、まずモータ軸の回転をこの連結部材で受けるとともに、連結部材を介して入力軸を回転させる構成を採用している。この構成は、ハイポイドピニオンを形成していない各種モータを使用することができるようになる。また、ハイポイドピニオン軸の加工時の基準面を位置決め用の基準面として活用し、連結部材を介してハイポイドピニオン軸を位置決めできるようになるため、ハイポイドピニオン軸の加工が容易になると共に、組み付けも容易になる。構成をとくに組立の困難性等を伴うことなく、合理的に実現できる。
【００４４】
なお、本発明では、シムの挿入等による調整を行うことを禁止するものではないが、特に該シム調整を行なわないとしても、従来と同等、或いは従来以上の精度を確保することができるため、組付けコストを低減でき、組付け時間も短縮できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
従来のハイポイド減速装置やハイポイドギヤドモータが使用されていた分野においてそのまま適用できると共に、組付けも容易になるため、これまで製造が困難であるとされてきた工場等においても製造が可能となるため、適用のすそ野を広げられる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明が適用されたハイポイド減速装置の実施形態の一例を含むハイポイドギヤドモータの正断面図
【図２】上記実施形態における要部分解説明図
【図３】本発明の他の実施形態を含むハイポイドギヤドモータの図１相当の正断面図
【図４】本発明の更に他の実施形態を含むハイポイドギヤドモータの図１相当の正断面図
【図５】従来のハイポイド減速装置の一例を含むハイポイドギヤドモータの正断面図
【図６】上記従来例のモータ軸を取り出して示した正面図
【符号の説明】
【００４７】
ＧＭ１００…ハイポイドギヤドモータ
１０２…モータ
１０４…ハイポイド減速装置
１０６…ボルト
１０８…モータ軸
１１０…連結部材（位置決め部材）
１１０Ａ…挿入孔
１１０Ｂ…突起
１１０Ｃ…圧入孔
１１４、１１６…軸受
１３０…ケーシング
１３０Ａ…段部
１４０…ハイポイドピニオン軸（入力軸）
１４０Ａ…鍔部
１５０…ハイポイドギヤ
１６２…出力軸
Ｒ１０１…当接端面
Ｒ１０２…モータ側端面（基準面）
【図１】
2007085401.tif 000003
【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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