JP2003269552A - ギヤドモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力軸としてホローシャフトを用いることに
よって、その本来の安全性の確保、省スペース化、動力
伝達部材の削減を実現しながら、同時に、装置全体のコ
ンパクト化、特に半径方向のコンパクト化を図ることの
できるギヤドモータを提供する。 【解決手段】 モータ２００と減速機構１００を有し、
該減速機構１００の出力軸１０２として相手機械を挿入
するための中空部１０２ａを有するホローシャフトを用
いたギヤドモータ３００において、該出力軸１０２を前
記モータ２００のモータ軸２０２に対して平行にずらし
て配置すると共に、前記出力軸１０２の軸線方向Ｌ４の
投影面を前記モータ２００の軸線方向Ｌ１断面Ｆ０内に
収めた。

Description

【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、特にモータと、い
わゆるホローシャフトタイプの減速機構を組み合わせた
ギヤドモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、物流システムのコンベア等の駆動
系等においてギヤドモータが広く使用されている。

【０００３】また、これらのギヤドモータに適用される
減速機構の出力軸としては、被駆動軸を挿入するための
中空部を有するホローシャフトを用いたものが知られて
いる。このホローシャフトタイプの出力軸は、相手機械
側との連結部材が不要で、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
入可能であり、コンベア等の被駆動装置に組み込んだ場
合でも、安全性の確保、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という特徴を有しており、強
いニーズがある。

【０００４】出力軸がホローシャフトタイプのギヤドモ
ータとしては、用途に応じ、例えば特開平６−５４４８
３に記載されているようなハイポイドギヤセットを用い
た直交軸タイプのギヤドモータや特開２００１−１９３
８０１に記載されているような平行軸タイプのギヤドモ
ータ等が利用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−５４４８３に示される直交軸タイプのギヤドモータ
は、入力軸に対して出力軸を直交する方向に配置するこ
とになるため、被駆動軸に対して直交する方向に装置が
大きくなるという問題があった。

【０００６】一方、特開２００１−１９３８０１に示さ
れる平行軸タイプのギヤドモータは、入力軸に対して出
力軸を平行に配置することになるため、その構造上、入
出力軸の軸線方向については、装置の小型化が可能であ
るものの、単に入出力軸を平行に配置しただけでは、半
径方向に装置が大きくなってしまい、装置全体をコンパ
クトにするのは困難である。特に、出力軸にホローシャ
フトタイプを用い、その中空部の内径サイズを大きくす
る場合には装置の大型化が避けられない。従って、モー
タの軸心方向に長く伸びた形状となるだけでなく、半径
方向にも長いギヤドモータが構成されることとなるた
め、装置全体が大きくなるだけでなく、装置の設置がし
ずらい、在庫スペースがかさばる等の問題があった。

【０００７】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、出力軸としてホローシャフト
を用いることによって、その本来の安全性の確保、省ス
ペース化、動力伝達部材の削減を実現しながら、同時
に、装置全体のコンパクト化、特に半径方向のコンパク
ト化を図ることのできるギヤドモータを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、モータと減速
機構を有し、該減速機構の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ホローシャフトを用いたギヤ
ドモータにおいて、該出力軸を前記モータのモータ軸に
対して平行にずらして配置すると共に、前記出力軸の軸
線方向投影面を前記モータの軸線方向断面内に収めたこ
とにより、上記課題を解決したものである。

【０００９】本発明によれば、ホローシャフトの出力軸
をモータ軸に対して「平行にずらして」且つその軸線方
向投影面をモータの軸線方向断面内に収めることにより
入出力軸の軸線方向にコンパクトであるだけでなく、半
径方向についても余計な出っ張りがなく、全体的に直方
体形状あるいは円筒形状に近い形状とすることが可能と
なる。従って、特に半径方向に余裕がない設置場所にお
いてその設置が容易となり、更に、ギヤドモータを在庫
として多数確保する場合であっても、無駄なスペースが
生じることが無く、在庫スペースがかさばるといった問
題も解消できるようになる。

【００１０】なお、前記出力軸が多段の減速機構を有す
るギヤヘッドの出力軸であって、ギヤヘッドのケーシン
グ内で回転自在に支持されると共に、モータ軸がギヤヘ
ッドのケーシング内に挿入されることにより、該モータ
軸に直接歯切り、又は装着されたピニオンを用いて減速
機構の初段ギヤセットが構成されるようにしてもよい。

【００１１】このような構成とすれば、モータと平行ギ
ヤヘッドを組み合わせてギヤドモータを構成した場合で
あっても、入出力軸の軸線方向にコンパクトなギヤドモ
ータを構成することができるだけでなく、モータ軸がケ
ーシング内部で回転することになるため、一層の安全性
を確保できるようになる。

【００１２】又、出力軸が中空部の他に、該中空部より
小径の中実部を有し、前記モータ軸の軸線方向投影面
を、前記中空部の軸線方向投影面とは交わるが、前記中
実部の軸線方向とは交わらないように配置した場合に
は、ギヤドモータの半径方向のコンパクト化を実現しつ
つ、同時に、出力軸の中空部の内径サイズを大きくする
ことができるようになる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態の例に係るギ
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る。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。

【００１５】前記平行ギヤヘッド１００は、モータのモ
ータ軸（以下、入力軸と称す。）２０２と、第１軸１０
４と、第２軸１０６と、出力軸１０２と、を備えてい
る。

【００１６】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、該
第１軸１０４には、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。

【００１７】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。

【００１８】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１０２
ａより小径の中実部１０２ｂを有する。この中実部１０
２ｂ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１３
０ｂ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。

【００１９】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１２２
ｂによってそれぞれ回転自在に支持されている。

【００２０】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１
００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１
００の初段ギヤセットを構成している。

【００２１】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。更
に、出力軸１０２は、出力軸１０２の軸線方向Ｌ４の投
影面Ｆ４が、モータ２００の軸線方向Ｌ１断面Ｆ０内に
収まるよう配置されている。

【００２２】又、出力軸１０２には、前記第４歯車１１
６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１０
２ｃ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のキー
溝１０２ｅを形成するために設けた貫通孔である。

【００２３】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。

【００２４】次に、この実施形態に係るギヤドモータ３
００の作用について説明する。

【００２５】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。

【００２６】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１
１４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。

【００２７】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。

【００２８】本発明の実施形態の例に係るギヤドモータ
３００は、出力軸１０２と入力軸２０２を敢えて「平
行」に、且つ、同軸ではなく「ずらす」ようにしてい
る。以下、この作用について説明する。

【００２９】一般に、ホローシャフトタイプの出力軸と
入力軸（モータ軸）とを「直交」させるようにすると、
モータの軸方向にも出力軸の軸方向にも大きな形態とな
ってしまうことが多い。即ち、モータは一般に軸方向に
長く、一方、ホローシャフトは、その性質上被駆動軸を
挿入するためにある程度のスパンが必要であるため、半
径方向にも長くなる傾向がある。本実施形態において
は、出力軸１０２と入力軸２０２は平行であるため、出
力軸１０２の挿入スパンを多少長めにとっても半径方向
の大きさが増大することはない。

【００３０】次に、本実施形態においては、出力軸１０
２と入力軸２０２とを同軸とせず、「ずらす」ようにし
ているため、以下のような作用が得られる。

【００３１】即ち、出力軸とモータ軸とを直交させず、
且つ、夫々の軸心を一致させようとした場合、一般には
遊星歯車機構を用いた構造が採用される。しかしながら
遊星歯車機構を用いた装置は、中央に大きな空間を持た
せながら、且つ、半径方向の大きさを抑えるのは、困難
を伴うことが多く、コストの増大を招き易い。

【００３２】一方、平行軸歯車機構を使って入力軸の軸
心と出力軸の軸心を一致させようとすると、一度、平行
に振って、再び戻すことになるが、入出力軸が共にセン
タにあると、歯車の存在しない無駄な空間がどうしても
大きくなり、結果として半径方向の大きさも大きくなっ
てしまう。

【００３３】又、同一の軸上で２つの軸を独立した軸受
対で支持することになるため、軸方向の寸法も大きくな
り易い。

【００３４】この実施形態では、上述したように、ホロ
ーシャフトの出力軸１０２を入力軸２０２に対して平行
にずらして配置すると共に、該出力軸１０２の軸線方向
Ｌ４の投影面Ｆ４をモータ２００の軸線方向Ｌ１断面Ｆ
０内に収めるようにしたため、軸線方向Ｌ１にギヤドモ
ータ３００をコンパクトにすることができるだけでな
く、半径方向についてもケーシング内の空間を有効に使
うことができ、余計な出っ張りがなく、全体的に直方体
形状に近いギヤドモータ３００が構成可能である。従っ
て、ギヤドモータ３００の形状により、その設置場所が
制約されることが少ない上に、ギヤドモータ３００の設
置も容易である。更に、ギヤドモータ３００を在庫とし
て多数確保する場合であっても、無駄なスペースが生じ
ること無く、在庫スペースがかさばるといった問題も解
消できるようになる。

【００３５】又、出力軸１０２の軸線と入力軸２０２の
軸線のずれｅは、最大でもこれをモータ２００の半径未
満に抑えることができる。そのため、出力軸１０２が被
駆動軸に被さるようにして連結されたときに、該出力軸
１０２の加振要素となるモータ２００の振動が該出力軸
１０２に及ぼす影響を比較的小さく抑えることができる
（出力軸１０２を振動させようとする力の該出力軸１０
２に対するモーメントが小さい）。従って、被駆動軸に
安定して取付けることができる。

【００３６】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、入出力軸の軸心のずれ
ｅを極力低減すると共に、該入出力軸に垂直な断面のコ
ンパクト化を実現しつつ、同時に、出力軸１０２の中空
部１０２ａの内径サイズを大きくすることもできる。

【００３７】又、入力軸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１
３０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
トを構成しているため、ギヤドモータ３００は全体とし
て軸方向Ｌ１にコンパクトな形状となっていると共に、
入力軸２０２がケーシング１３０内部で回転することに
なるため、安全性をも確保することができる。

【００３８】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。

【００３９】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
収容する必要はなく、又、出力軸１０２の中空部１０２
ａを貫通孔として形成してもよい。

【００４０】前記モータ軸２０２の先端部を直接歯切り
したが、ピニオンを装着することで減速機構の初段ギヤ
セットを構成してもよい。

【００４１】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１２
２ｅ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。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、出力軸としてホローシ
ャフトを用いることによって、その本来の安全性の確
保、省スペース化、動力伝達部材の削減を実現しなが
ら、同時に、装置全体のコンパクト化、特に半径方向の
コンパクト化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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J009 DA17 EA05 EA11 EA21 EA32 EA42 FA30 5H607 BB01 CC03 DD05 DD18 EE21 EE31 EE33 EE36 GG02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータと減速機構を有し、該減速機構の出
   力軸として被駆動軸を挿入するための中空部を有するホ
   ローシャフトを用いたギヤドモータにおいて、 該出力軸を前記モータのモータ軸に対して平行にずらし
   て配置すると共に、 前記出力軸の軸線方向投影面を前記モータの軸線方向断
   面内に収めたことを特徴とするギヤドモータ。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記出力軸が多段の前記減速機構を有する平行ギヤヘッ
   ドの出力軸であって、該ギヤヘッドのケーシング内で回
   転自在に支持されると共に、 前記モータ軸が前記ギヤヘッドのケーシング内に挿入さ
   れることにより、該モータ軸に直接歯切り、又は装着さ
   れたピニオンを用いて前記減速機構の初段ギヤセットが
   構成されたことを特徴とするギヤドモータ。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記出力軸が中空部の他に、該中空部より小径の中実部
   を有し、前記モータ軸の軸線方向投影面を、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したことを特徴とする
   ギヤドモータ。