(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と最終段の出力軸の軸線とが平行する平行ギヤヘッドにおいて、
前記出力軸として被駆動軸をキー結合して挿入するための中空部を有するシャフトを用いると共に、
該中空部の軸線方向の一方側を有底とし、
更に、前記出力軸に固設され、該出力軸の軸線回りに回転する歯車を有すると共に、
前記中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通して前記出力軸の加工便宜上設けられた貫通孔を、前記歯車の内周により塞ぐ
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。
【請求項２】
請求項１において、
前記出力軸が前記中空部の他に該中空部より小径且つ軸受にて支持される中実部を有し、
該中実部の先端が前記平行ギヤヘッドのケーシングに当接される、
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。
【請求項３】
請求項２において、
前記出力軸と前記入力軸とを、該入力軸の軸線方向投影面が、前記出力軸の中空部の軸線方向投影面とは交わるが、前記中実部の軸線方向投影面とは交わらないように配置した
ことを特徴とする平行ギヤヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば物流システムのコンベア等の駆動系に使用されるギヤドモータ等に適用するのに最適な平行ギヤヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物流システムのコンベア等の駆動系に使用されるギヤドモータにおいて比較的容量が小さい（０．１ｋｗ未満）領域では、その減速機構として、平行軸タイプのギヤヘッドを用いたギヤドモータが適用されている。このギヤドモータは、モータの取付角寸法と平行ギヤヘッドの角寸法が略同一の大きさに設定されており、このギヤドモータ自体は、コンパクトな構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この平行ギヤヘッドには出力軸として中実軸が用いられており、中実軸が装置の外部に突き出た構造となるため、装置全体を軸方向に小さくすることが困難であると共に、中実軸がギヤヘッドのケーシングの外部で回転することになるため、安全性を確保するには、用途によっては該中実軸等を覆う部材が必要となり、コスト高になるという問題があった。
【０００４】
一方、出力軸として相手機械を挿入するための中空部を有するホローシャフトを用いることも考えられるが、装置の小型化や動力伝達部材の削減等は実現できるものの、ケーシング内部の潤滑油の漏れを防ぐため、出力軸の両端に、オイルシール等の密封装置を設置する必要がある。しかも、ホローシャフトは一般にその外径が大きいため、密封装置のシール圧力も高圧とならざるを得ない。
【０００５】
そのため、両端の密封装置から出力軸に対して負荷がかかり、動力の損失が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、安全性を確保しながら省スペース化、動力伝達部材の削減を実現し、同時に、動力の損失防止や潤滑油の漏れ防止を図ることのできる平行ギヤヘッドを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
入力軸と最終段の出力軸の軸線とが平行する平行ギヤヘッドにおいて、前記出力軸として被駆動軸をキー結合して挿入するための中空部を有するシャフトを用いると共に、該中空部の軸線方向の一方側を有底とし、更に、前記出力軸に固設され、該出力軸の軸線回りに回転する歯車を有すると共に、前記中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通して前記出力軸の加工便宜上設けられた貫通孔を、前記歯車の内周により塞いだことにより、上記課題を解決したものである。
【０００８】
まず、本発明によれば、出力軸として被駆動軸を挿入するための中空部を有するシャフトを用いているため、動力伝達部材の削減を図ることができると共に、被駆動軸をシャフト内部に挿入可能であり、コンベア等の被駆動装置に組み込んだ場合でも、装置全体の小型化、省スペース化を実現することができる。
【０００９】
又、前記中空部の軸線方向の一方側を有底としたため、必要ならば出力軸の一端側についてはケース内に収めることができる。この場合は、ケース外と遮断された状態で該出力軸を支持可能となるため、中空部を貫通孔として形成した場合に比べ、装置内部の潤滑油が外部に漏れ難い。一方、ケース内に収めない場合でも有底部側については、その外径を小さくできるため、シール機構の設計が容易となる。
【００１０】
しかも、オイルシール等の密封装置から出力軸に加わるシール圧力負荷を、少なくとも該出力軸の片側でより軽減できるようになるため、動力の損失防止を図ることができると共に、設計によっては部品点数の削減によるコストの低減をも実現することができる。
【００１１】
なお、キー溝を加工するためには、中空部の内周の一部において、該内周側と外周とを貫通させた貫通孔を設けることが好ましいが、この貫通孔を、出力軸に固設された歯車の内周によって塞ぐ構造とすれば、貫通孔を通じてオイルが外部に漏れるのを別途の密封機構を付設することなく防止することができる。
【００１２】
又、出力軸が前記中空部の他に該中空部より小径且つ軸受にて支持される中実部を有し、該中実部の先端が前記平行ギヤヘッドのケーシングに当接される構造とすれば、出力軸の軸線方向の移動がケーシングにより規制され、位置決め手段としても機能できる。
【００１３】
出力軸の一端側を中空部より小径の中実部とすれば、該中実部を支持する軸受の小型化が可能で、装置の低コスト化を実現することができ、更に、出力軸と入力軸とを、入力軸の軸線方向投影面が、前記中空部の軸線方向投影面とは交わるが、前記中実部の軸線方向投影面とは交わらないように配置するようにすれば、入出力軸に垂直な断面のコンパクト化を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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、本発明の実施の形態の例に係る平行ギヤヘッド１００を適用したギヤドモータ３００の側断面図、図２は図１中のII−II線に沿う断面図を示したものであり、ギヤドモータ３００は平行ギヤヘッド１００と、モータ２００とを備えている。なお、平行ギヤヘッド１００の角寸法とモータ２００の取付角寸法はほぼ同一の大きさになっている。
【００１６】
前記平行ギヤヘッド１００は、モータ２００のモータ軸（以下、入力軸と称す。）２０２と、第１軸１０４と、第２軸１０６と、出力軸１０２と、を備えている。
【００１７】
前記第１軸１０４は、その両端において、軸受１２２ｃ、１２２ｄにより回転自在に支持され、その軸心Ｌ２を中心として回転する大径の第１歯車１１０と、より小径の第２歯車１１２とが設けられている。
【００１８】
又、前記第２軸１０６は、紙面奥側に図中のＬ３相当位置をその軸心として、第１軸１０４と平行に配置されている。この第２軸１０６には、前記第２歯車１１２と噛合し、該第２歯車１１２より大径の第３歯車１１４と該第３歯車１１４より小径の第４歯車１１６とが設けられている。なお、第２軸１０６は、その両端において、図示しない軸受により回転自在に支持されている。
【００１９】
前記出力軸１０２は、中空部１０２ａを有するホローシャフトとされ、且つ、その軸線方向Ｌ４の一方側（図１の右方側）が有底とされている。即ち、該出力軸１０２は、中空部１０２ａの他に該中空部１０２ａより小径の中実部１０２ｂを有する。この中実部１０２ｂの先端１０２ｄはケーシング１３０の一部を構成するカバー１３０ａに滑り軸受１２２ｅを介して当接している。なお、該カバー１３０ａは、ケーシング本体１３０ｂとシールリング１３１及び図示せぬボルトを介して一体化され、両者１３０ａ、１３０ｂにより平行ギヤヘッド１００のケーシング１３０が構成されている。
【００２０】
又、出力軸１０２は、その中空部１０２ａが軸受１２２ａにより、又中実部１０２ｂが軸受１２２ｂによってそれぞれ回転自在に支持されている。
【００２１】
一方、前記入力軸（モータ軸）２０２は、その先端部が直接歯切りされており、平行ギヤヘッド１００のケーシング１３０内に挿入され、第１軸１０４に設けられた第１歯車１１０と噛合し、平行ギヤヘッド１００の初段ギヤセットを構成している。
【００２２】
出力軸１０２と入力軸２０２は、図２に示すように、該入力軸２０２の軸線方向Ｌ１の投影面Ｆ３が、出力軸１０２の中空部１０２ａの軸線方向Ｌ４の投影面Ｆ１とは交わるが、中実部１０２ｂの軸線方向Ｌ４の投影面Ｆ２とは交わらないように配置されている。
【００２３】
又、出力軸１０２には、前記第４歯車１１６と噛合する第５歯車１１８が設けられている。この第５歯車１１８は、出力軸１０２に設けられた貫通孔１０２ｃを塞ぐように出力軸１０２に圧入・配置されている。なお、この貫通孔１０２ｃは、出力軸１０２にキー溝１０２ｅを形成するために設けた貫通孔である。
【００２４】
ケーシング本体１３０ｂと出力軸１０２の他端側との間には、ケーシング本体１３０ｂの内部から潤滑油が漏れるのを防ぐため、オイルシール（密封装置）１２０が設置されている。一方、図１から明らかなように、出力軸１０２の一方側（中実部１０２ｂの側）は、ケーシング１３０内に完全に収容されており、オイルシールは設けられていない。
【００２５】
次に、この実施形態に係る平行ギヤヘッド１００を適用したギヤドモータ３００の作用について説明する。
【００２６】
モータ２００に通電すると、入力軸２０２がその軸心Ｌ１を中心として回転し、入力軸２０２の先端部と噛合した第１歯車１１０と、該第１歯車１１０と同じ第１軸１０４に設けられた第２歯車１１２が、第１軸１０４の軸心Ｌ２を中心として回転する。この時、入力軸２０２の回転が、該入力軸２０２と第１歯車１１０の歯数の比だけ減速され、第２歯車１１２に伝達される。
【００２７】
又、第２歯車１１２の回転と同時に、第２歯車１１２と噛合する第３歯車１１４と、該第３歯車１１４と同じ第２軸１０６に設けられた第４歯車１１６が第２軸１０６の軸心Ｌ３を中心として回転し、第２歯車１１２から伝達された回転が更に減速される。
【００２８】
最終的に、第４歯車１１６の回転により、第４歯車１１６と噛合する第５歯車１１８が回転すると共に、出力軸１０２が回転し、動力が出力される。
【００２９】
本発明の実施形態の例に係る平行ギヤヘッド１００は、出力軸１０２として被駆動軸を挿入するための中空部１０２ａを有するホローシャフトを用い、相手機械との連結部材が不要なため、動力伝達部材の削減を図ることができると共に、被駆動軸をホローシャフト内部に挿入可能であるため、コンベア等の被駆動装置に組み込んだ場合でも、装置全体の小型化、省スペース化を実現することができる。
【００３０】
又、前記中空部１０２ａの軸線方向Ｌ４の一方側を有底とし、出力軸１０２ａの一方側（中空部１０２ｂの側）をケーシング１３０内に完全に収容しているため、中空部１０２ａを貫通孔として形成し、その両端にオイルシール等の密封装置を設置した場合に比べ、装置内部の潤滑油が外部に漏れ難く、更に、オイルシール１２０を出力軸１０２の片側にのみ設置すればよいため、出力軸１０２に加わる負荷が軽減され、動力の損失防止を図ることができ、同時に、部品点数の削減によるコストの低減をも実現することができる。
【００３１】
出力軸１０２のキー溝１０２ｅの加工時に設けられる貫通孔１０２ｃを出力軸１０２に設けられた第５歯車１１８の内周で塞ぐ構造としたことにより、貫通孔１０２ｃを通じてオイルが漏れるのを未然に防止することができる。
【００３２】
又、出力軸１０２の中実部１０２ｂの先端がケーシング１３０の一部を構成するカバー１３０ａに滑り軸受１２２ｅを介して当接しているため、出力軸１０２の軸線方向Ｌ４の移動が規制され、位置決めを行なうことができる。
【００３３】
中実部１０２ｂを中空部１０２ａより小径にしたため、中実部１０２ｂを支持する軸受１２２ｂの小型化が可能で、装置の低コスト化を実現することができる。
【００３４】
更に、入力軸２０２の軸線方向Ｌ１の投影面Ｆ３が、出力軸１０２の中空部１０２ａの軸線方向Ｌ４の投影面Ｆ１とは交わるが、中実部１０２ｂの軸線方向Ｌ４の投影面Ｆ２とは交わらないように入力軸２０２と出力軸１０２を配置したことにより、入出力軸に垂直な断面のコンパクト化を実現することもできる。
【００３５】
なお、上記実施形態においては、減速機構を３段歯車構造としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
又、入力軸２０２と出力軸１０２の配置についても、図２に示した配置に限定されない。更に、出力軸１０２は、有底側を必ずしもケーシング１３０内に収容する必要はない。
【００３７】
上記実施形態においては、出力軸１０２の中空部１０２ｂの先端がカバー１３０ａに滑り軸受１２２ｅを介して当接することとしたが、例えば、滑り軸受１２２ｅを介さずにカバー１３０ａに直接当接していても良い。
【００３８】
【発明の効果】
安全性を確保しながら省スペース化、動力伝達部材の削減を実現し、同時に、動力の損失防止や潤滑油の漏れ防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の平行ギヤヘッドが適用されたギヤドモータの側断面図
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図
【符号の説明】
１００…平行ギヤヘッド
１０２…出力軸
１０２ａ…出力軸の中空部
１０２ｂ…出力軸の中実部
１０４…第１軸
１０６…第２軸
１１０、１１２、１１４、１１６、１１８…歯車
１３０…ケーシング
１３０ａ…カバー
１３０ｂ…ケーシング本体
１３１…シールリング
２００…モータ
２０２…モータ軸
３００…ギヤドモータ
【図１】
0004028268.tif 000002
【図２】
0004028268.tif 000003