(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの先端部に該モータの出力回転を減速して出力する減速機が連結され、モータの出力軸と減速機の出力軸とが同一軸線上に配されたギヤドモータにおいて、
前記モータの出力軸と減速機の出力軸とが共に中空軸で構成され、
該モータの出力軸と減速機の出力軸の内部に、モータの後端部より減速機の先端部まで貫通する中空パイプが、該モータの出力軸と減速機の出力軸に対して非接触な状態で配設されると共に、
前記減速機のケーシング内の後部側に、モータ出力軸の回転を減速して減速機のケーシング内の前部側に配された減速機出力軸に伝達する遊星歯車減速機構部が設けられ、前記モータ出力軸の先端部が、前記遊星歯車減速機構部の中心部を貫通して減速機出力軸の後端部に達するまで延ばされ、該モータ出力軸の先端部と減速機出力軸の後端部との間に両者の隙間をシールするオイルシールが設けられていることを特徴とする中空パイプを貫通させたギヤドモータ。
【請求項２】
請求項１において、前記中空パイプが、モータの出力軸の後端部と減速機の出力軸の先端部にそれぞれ配された軸受によって支持されていることを特徴とする中空パイプを貫通させたギヤドモータ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記中空パイプの後端部が、モータの後端部に備わる固定側部材に固定されていることを特徴とする中空パイプを貫通させたギヤドモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一軸線上にモータと減速機を配して一体化した径方向にコンパクトなタイプのギヤドモータに係り、特に軸芯部に中空パイプを貫通させたギヤドモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ギヤドモータで攪拌翼を回すような設備において、ギヤドモータの先方にある攪拌対象領域にギヤドモータの後方から水等の液体を送り込む必要がある場合、従来では、ギヤドモータをよけて、配管やホースを引き延ばすことにより、ギヤドモータの先方に水等を送り込んでいる。
【０００３】
また、ある機械の駆動源としてギヤドモータを使用し、該ギヤドモータの先方にある別の機械や装置にギヤドモータの後方から配線や配管等を延ばす必要があるような場合、従来では、ギヤドモータをよけて、それらの配管や配線を引き延ばしている。
【０００４】
これがもし、ギヤドモータの内部を通して配管や配線等を引き延ばすことができれば、ギヤドモータの周囲に配管や配線等を巡らす必要がなくなるので、ギヤドモータの周囲をコンパクトにすることができる。
【０００５】
このような発想から、従来、減速機の中心部に貫通孔を形成して、中に配管等を通せるようにした技術が開発されている（特開平９−５７６７８号公報、特開平８−２２６４９８号公報、特開平８−２８５０１７号公報等参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらは減速機の中心に貫通孔をあける前提として、モータを予め減速機の中心をよけた位置に配設するようにしている。従って、配管や配線等を減速機の中心部の貫通孔を通して引き延ばすことはできるが、モータの配置自体が減速機の中心から外れているので、特に径方向のコンパクト性に欠けると言わざるを得ない。
【０００７】
一方、特開平９ー１７７９０５号公報には、モータと減速機を同軸に連結し、減速機側まで貫通したモータ軸の内部に、減速機の出力回転をモータ側のエンコーダまで伝える回転軸を貫通させた構造が開示されている。
【０００８】
しかし、この構造は、単に回転軸を中空のモータ軸の内部に貫通させただけであるので、ここで目的とする用途には使用できない。つまり、ギヤドモータの軸芯部に配管や配線等を貫通させて周囲のコンパクト化を図るという利用目的には使用することができない。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮し、軸芯部に配管や配線等を貫通させることのできる径方向にコンパクトな構造のギヤドモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、モータの先端部に該モータの出力回転を減速して出力する減速機が連結され、モータの出力軸と減速機の出力軸とが同一軸線上に配されたギヤドモータにおいて、前記モータの出力軸と減速機の出力軸とが共に中空軸で構成され、該モータの出力軸と減速機の出力軸の内部に、モータの後端部より減速機の先端部まで貫通する中空パイプが、該モータの出力軸と減速機の出力軸に対して非接触な状態で配設されると共に、前記減速機のケーシング内の後部側に、モータ出力軸の回転を減速して減速機のケーシング内の前部側に配された減速機出力軸に伝達する遊星歯車減速機構部が設けられ、前記モータ出力軸の先端部が、前記遊星歯車減速機構部の中心部を貫通して減速機出力軸の後端部に達するまで延ばされ、該モータ出力軸の先端部と減速機出力軸の後端部との間に両者の隙間をシールするオイルシールが設けられていることにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
このギヤドモータは、モータと減速機が同軸に連結されたタイプであるから、ギヤドモータ自体の径方向寸法が小さく収まる。その上で、モータの後端部から減速機の先端部まで延びる中空パイプをギヤドモータの軸芯を貫通させて設けているので、中空パイプの中に配管や配線を通すことができ、ギヤドモータをよけるためにギヤドモータの周囲に配管や配線を巡らす必要がなくなる。従って、配管や配線等の周辺装備を含めて、ギヤドモータ廻りの径方向のコンパクト化が図れる。
【００１２】
しかも、中空パイプは、モータ出力軸と減速機出力軸に対して非接触に配置しているので、中空パイプはそれらの出力軸と一緒に回転することはなく、配管や配線が中空パイプに接触しても擦れる心配がない。
【００１３】
また、中空パイプは直接内部に液体を通す配管として利用することもでき、その場合は、中空パイプ自体が回らないので、高圧液体を通しても流通抵抗を少なくできる。
【００１４】
また、このギヤドモータの場合、減速機は、ケーシング内の前部側に出力軸を配置すると共に後部側に遊星歯車減速機構部を配置した構成となっている。この構成であると、後部側の遊星歯車減速機構部の中心部にモータ出力軸が挿入されることになるが、その場合、遊星歯車減速機構部の潤滑油が、中空軸で構成した減速機出力軸とモータ出力軸の内部を通して外へ漏れ出ないようにすることが必要となる。
そこで、モータ出力軸の先端部を、遊星歯車減速機構部を貫通して減速機出力軸の後端部に達するまで敢えて延ばし、該モータ出力軸の先端部と減速機出力軸の後端部との間に両者の隙間をシールするオイルシールを設けている。これにより、両出力軸の内部空間と外部空間を確実に仕切ることができるようになり、外部空間側にある遊星歯車減速機構部から出力軸の内部空間側への潤滑油の漏れを防止することができる。又パイプの交換の際にオイルシールを再組込みする必要がないので、該変換が極めて容易になる。
【００１５】
前記中空パイプは、ギヤドモータ外の軸受や固定手段等を用いても支持することができるが、請求項２の発明のように、中空パイプを、モータ出力軸の後端部と減速機出力軸の先端部にそれぞれ配した軸受によって支持するのがよい。
こうすることで、中空パイプを、モータ出力軸や減速機出力軸に非接触な状態で安定的に支持することができるし、ギヤドモータ外に中空パイプの支持手段を用意する必要もなくなる。
【００１９】
又、請求項３の発明では、前記中空パイプの後端部を、モータの後端部に備わる固定側部材に固定している。この場合の固定側部材としては、例えばモータの後端に設けられたファンカバーがある。
【００２０】
このように、中空パイプをモータのファンカバー等に固定したことにより、確実に中空パイプの回転を止めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は実施形態に係るギヤドモータの全体構成を示す断面図、図２はそのうちのモータ部分のみの構成を拡大して示す断面図、図３は同減速機部分のみの構成を拡大して示す断面図、図４は図３の一部を更に拡大して示す断面図である。又、図５は図２のＶ部の拡大図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【００２３】
図１に示すように、このギヤドモータ１は、モータ２の先端部に、該モータ２の出力回転を減速して出力する減速機３を連結し、モータ出力軸２５と減速機出力軸３２とを同一軸線上に配したタイプのものである。
【００２４】
まず、図１、図２を用いてモータ２を説明する。
【００２５】
モータ２のケーシング２１は、固定子２６を内蔵した円筒状の本体ケーシング２１Ａと、該本体ケーシング２１Ａの前面開口を塞ぐ前面カバー２１Ｂと、後面開口を塞ぐ後面カバー２１Ｃとからなる。
【００２６】
回転子２７と一体化されたモータ出力軸２５は中空軸で構成されており、前面カバー２１Ｂ及び後面カバー２１Ｃに嵌合した軸受２３、２４により回転自在に支持されている。モータ出力軸２５の先端部２５ａは、前面カバー２１Ｂを突き抜けて減速機３の内部まで延ばされている。また、モータ出力軸２５の後端部２５ｂは、後面カバー２１Ｃより突出しており、その突出した部分にファン２８が固定されている。このファン２８は、後面カバー２１Ｃに固定されたファンカバー２９で覆われている。
【００２７】
前面カバー２１Ｂには、減速機３のケーシング３１と結合するためのフランジ２２が設けられている。又、前面カバー２１Ｂの軸受２３よりも外側には、ケーシング２１外に突出するモータ出力軸２５の外周と、前面カバー２１Ｂの貫通孔の隙間をシールするためのオイルシール１９が設けられている。このオイルシール１９は、減速機３側からモータ２側への潤滑油の漏れを防止するためのものである。
【００２８】
次に、図１、図３を用いて減速機３を説明する。
【００２９】
減速機３は、ケーシング３１内の前部側に出力軸３２を配置し、後部側に、モータ出力軸２５の回転を減速して減速機出力軸３２に伝達する遊星歯車減速機構部４０を配置したものである。この減速機３は、ケーシング３１の後端部に設けたフランジ部材３８を、モータ２の前面カバー２１Ｂのフランジ２２とインロウ部２２Ｂを介してボルト７６で結合することにより、モータ２と一体化されており、それにより、モータ出力軸２５と減速機出力軸３２とが同一軸線上に配されている。
【００３０】
減速機出力軸３２は中空軸で構成されており、ケーシング３１の内部に嵌合した２つの軸受３３、３４によって回転自在に支持され、先端部３２ａがケーシング３１より外部に突出している。ケーシング３１の前端部にある軸受３３よりも外側には、ケーシング３１外に突出する減速機出力軸３２の外周と、ケーシング３１の貫通孔の隙間をシールするためのオイルシール３５が設けられている。このオイルシール３５は、減速機３の内部から外部への潤滑油の漏れを防止するためのものである。
【００３１】
ケーシング３１内の後部側に配された遊星歯車減速機構部４０は、入力側の第１段減速機構４１と、出力側の第２段減速機構４２とから構成されている。第１段減速機構４１はモータ２に近い側に配され、第２段減速機構４２はモータ２から離れた側つまり減速機出力軸３２に近い側に配されている。
【００３２】
第１段減速機構４１は、ケーシング３１の内周に設けられた第１内歯歯車４５と、減速機３内に挿入されたモータ出力軸２５の外周に一体回転するように装着された第１太陽歯車４３と、これら第１太陽歯車４３と第１内歯歯車４５の間に配された複数の第１遊星歯車４４と、これら複数の第１遊星歯車４４をベアリング４７及び遊星ピン４６を介して自転可能に保持する第１キャリア４８とからなる。
【００３３】
又、第２段減速機構４２は、ケーシング３１の内周に設けられた第２内歯歯車５３と、第１段減速機構４１の第１キャリア４８と一体に回転するよう設けられた第２太陽歯車５０と、第２太陽歯車５０と第２内歯歯車５３の間に配された複数の第２遊星歯車５１と、これら複数の第２遊星歯車５１をベアリング５２及び遊星ピン５４を介して自転可能に保持する第２キャリア５５とからなる。
【００３４】
そして、この第２キャリア５５が減速機出力軸３２にスプライン結合されていることで、この遊星歯車減速機構部４０では、次の経路で動力が伝達されるようになっている。
【００３５】
即ち、モータ出力軸２５が回転すると、第１段減速機構４１の第１太陽歯車４３を介して第１遊星歯車４４が回転する。このとき第１内歯歯車４５は静止しているため、第１遊星歯車４４が第１内歯歯車４５の内側に沿って公転し、これと一体に第１キャリア４８が回転して、第２段減速機構４２の第２太陽歯車５０が回転する。第２太陽歯車５０が回転すると、第２遊星歯車５１が第２内歯歯車５３の内側に沿って公転し、第２キャリア５５が回転し、その回転が減速機出力軸３２に伝達される。
【００３６】
又、減速機３の内部に挿入されたモータ出力軸２５の先端部２５ａは、図４に拡大して示すように、遊星歯車減速機構部４０の中心部を貫通して、減速機出力軸３２の後端３２ｂに達するまで延ばされ、減速機出力軸３２の後端部３２ｂ内周に挿入されている。そして、モータ出力軸２５の先端部２５ａと減速機出力軸３２の後端部３２ｂとの間に、両者の隙間をシールするためのオイルシール１８が設けられている。
【００３７】
この場合、モータ出力軸２５は、第２段減速機構４２に回転力を入力するわけではないので、第２段減速機構４２の第２太陽歯車５０の中心孔を非接触で貫通している。
【００３８】
図１に戻って、同軸に設けられた中空のモータ出力軸２５と減速機出力軸３２の内部には、モータ２の後端部より減速機３の先端部まで貫通する中空パイプ７０が配設されている。この中空パイプ７０は、モータ出力軸２５の後端部２５ｂと減速機出力軸３２の先端部３２ａにそれぞれ配した軸受７２、７１によって支持され、モータ出力軸２５と減速機出力軸３２に対して非接触な状態で保持されており、後端部がファンカバー２９にクランプ８０によって固定されることで回り止めされている。
【００３９】
クランプ８０は、図５に示すように、上下に半割りされ且つ対向部に中空パイプ７０の後端を挟持するための半円状押さえ溝８１ａ、８２ａを有する押さえ板８１、８２と、両押さえ板８１、８２を締結することで中空パイプ７０の後端を挟持する２本のボルト８３と、上側の押さえ板８１をファンカバー２９に固定する止めボルト８５とからなる。
【００４０】
次に、このギヤドモータ１の作用を説明する。
【００４１】
モータ２を駆動すると、モータ出力軸２５の回転が遊星歯車減速機構部４０により減速され、減速機出力軸３２からその減速出力回転が外部に取り出される。その際、中空パイプ７０は、モータ出力軸２５及び減速機出力軸３２の内部をそれらと非接触な状態で貫通しているので、一緒に回転しない。
【００４２】
そこで、その中空パイプ７０の内部に配線や配管等を通せば、ギヤドモータ１の周囲にそれらを巡らすことなく、コンパクトに、ギヤドモータ１の後方から前方に向けて配線や配管を引き延ばすことができる。その際、中空パイプ７０が回らないから、中空パイプ７０と接触した配管や配線が擦れる心配もない。もちろん、逆方向に配管や配線を引き延ばしてもよい。
【００４３】
又、中空パイプ７０の内部に直接水等を液体を流してもよい。その場合、高圧高速で液体を流しても、中空パイプ７０が回転しない構造になっているから、流通損失が少ない。
【００４４】
又、モータ出力軸２５の先端部２５ａが減速機出力軸３２の後端部３２ｂまで延びており、両者間にオイルシール１８が配されているから、両出力軸２５、３２の内部空間へ減速機３内の潤滑油が漏れ入るおそれもない。
【００４５】
ここで、このオイルシール１８（あるいは１９）は、両出力軸２５、３３の内部空間へ減速機３内の潤滑油が漏れるのを防止するものであるため、単純には例えば、出力軸３２（あるいは２５）と中空パイプ７０との間に配置されれば良い。しかしながら、これでは、中空パイプ７０を交換する際に、当該オイルシールを適切に再組込みするのが非常に困難になる。その点、この実施形態の構成によれば、中空パイプ７０の交換は極めて容易である。
【００４６】
以上のように、このギヤドモータ１は、ギヤドモータ１の後方から前方に延ばす必要のある配管や配線を、ギヤドモータ１の軸芯に通した中空パイプ７０の中に貫通させることができるので、それらの周辺装備を含めて、ギヤドモータ１廻りの径方向寸法の縮小を図ることができる。
【００４７】
又、上述のように流通抵抗が少ないことから、高圧高速の流体を直接中空パイプ７０の内部に流すことができるので、例えばシールドカッターの駆動源としてこのギヤードモータ１を使用した場合に、被削する土砂を中空パイプ７０を通して供給した水で柔らかくして、被削性を良くすることもできる。
【００４８】
又、撹拌機の駆動源としてこのギヤードモータ１を使用した場合には、撹拌槽内に向けて中空パイプ７０を通して水を供給することにより、沈澱した汚濁ケーキをやわらかくすることができ、撹拌槽のオーバホールの容易化を図ることもできる。
【００４９】
なお、中空パイプ７０の内部空間は何に利用してもよく、電力線やセンサ等のケーブルを通すこともできる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、径方向寸法をコンパクトに収められるタイプのギヤドモータにおいて、モータの後端から減速機の先端まで延びる中空パイプを、ギヤドモータの軸芯を貫通させて設けているので、その中空パイプの中に配管や配線等を通すことで、配管や配線等の周辺装備を含めてギヤドモータ廻りの径方向寸法のコンパクト化が図れる。
【００５１】
しかも、中空パイプはモータ出力軸や減速機出力軸と一緒に回らないようになっているので、配管や配線が中空パイプに接触しても擦れる心配がなく、又、中空パイプ内部に直接液体を通した場合でも流通抵抗を少なくできる。従って、中空パイプ内に高圧高速の液体を直接通すことにも向いている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のギヤドモータの全体構成を示す断面図
【図２】同ギヤドモータのモータ部分の構成を拡大して示す断面図
【図３】同ギヤドモータの減速機部分の構成を拡大して示す断面図
【図４】図３の一部を更に拡大して示す断面図
【図５】図２のＶ部拡大図
【符号の説明】
１…ギヤドモータ
２…モータ
３…減速機
１８…オイルシール
２５…モータ出力軸
２５ａ…先端部
２５ｂ…後端部
２９…ファンカバー（固定側部材）
３１…ケーシング
３２…減速機出力軸
３２ａ…先端部
３２ｂ…後端部
４０…遊星歯車減速機構部
７０…中空パイプ
７１，７２…軸受
８０…クランプ
【図１】
0003916337.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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