モータ内蔵ローラ
【課題】機械的機構によってローラ本体を任意のタイミングで停止させることができるモータ内蔵ローラを提供することを目的とする。
【解決手段】モータ内蔵ローラ１は、従来技術と同様にローラ本体２にモータ３と減速機５が内蔵されたものであり、減速機５の第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている。係合部材６０は、「く」の字状のアーム部８０を有し、アーム部８０の両端にローラ８１，８２が設けられたものである。モータ３を停止した状況でローラ本体２側を回転させると、係合部材６０に遊星歯車２１が公転して衝突し、係合する。その結果、減速機５がロックする。
【解決手段】モータ内蔵ローラ１は、従来技術と同様にローラ本体２にモータ３と減速機５が内蔵されたものであり、減速機５の第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている。係合部材６０は、「く」の字状のアーム部８０を有し、アーム部８０の両端にローラ８１，８２が設けられたものである。モータ３を停止した状況でローラ本体２側を回転させると、係合部材６０に遊星歯車２１が公転して衝突し、係合する。その結果、減速機５がロックする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラ本体内にモータと減速機が内蔵されてローラ本体が自転するモータ内蔵ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローラコンベアの駆動ローラやベルトコンベアの駆動プーリ、あるいは巻き上げ装置の主要部品として、ローラ本体内にモータ部と減速機が内蔵されたモータ内蔵ローラが広く知られている（特許文献１）。
モータ内蔵ローラは、モータと減速機がローラ本体内に内蔵されているのでこれらの設置場所を必要とせず、省スペースの効果があるばかりでなく、コンベア等の構成も極めて単純なものとなり、コンベア等の組み立て上も好ましいものである。
【特許文献１】実開昭５９−４０２２０号公報他
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでモータ内蔵ローラを前記したコンベアや巻き上げ装置に使用する場合、任意のタイミングでローラ本体の回転を停止したいという要求がある。
例えばローラコンベアにおいては、搬送物を任意の位置で停止させたい場合があり、この様な場合にはモータ内蔵ローラのローラ本体を任意のタイミングで停止させる必要がある。
【０００４】
ローラ本体を任意のタイミングで停止させる方策としては、例えばローラ本体を外側から挟み込む構造のブレーキをモータ内蔵ローラに装着することが考えられる。
あるいはローラ本体内に電気的に動作するブレーキを内蔵させる方策も考えられる。
【０００５】
しかしながら、前者の方策によると、コンベア装置の全体形状が大きなものとなってしまう問題がある。そのため前者の方策を採用すると、モータ内蔵ローラの利点たる省スペース化が失われてしまうという不満がある。
また前者の方策によっても後者の方策によってもブレーキを制御するための電気回路が必要であるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、機械的機構によってローラ本体を任意のタイミングで停止させることができるモータ内蔵ローラを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、筒状のローラ本体にモータと減速機とが内蔵され、前記減速機は遊星歯車列を備え、遊星歯車列は、太陽歯車と遊星歯車と軌道用内歯車とを有し、軌道用内歯車は太陽歯車の外側に位置し、遊星歯車は太陽歯車及び軌道用内歯車の双方と係合して太陽歯車の回りを公転し、遊星歯車の公転力がローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能であり、且つ係合部材はモータの回転に応じて移動することを特徴とするモータ内蔵ローラである。
【０００８】
本発明のモータ内蔵ローラには、遊星歯車列を備えた減速機が内蔵されている。従って本発明のモータ内蔵ローラは、モータが回転すると、この回転力が減速機で減速されてローラ本体に伝動され、ローラ本体が回転する。
また本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能である。そのため係合部材が係合すると、減速機がロック状態となる。
即ちモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、ローラ本体の回転によって遊星歯車等の部材が公転し、係合部材と衝突して係合部材が減速機の一部と係合する。そのためモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、減速機がロックし、ローラ本体の回転が阻止される。
これに対してモータが回転すると、モータの回転に応じて係合部材が移動し、係合部材の係合が解除される。そのためモータが回転している間は、モータの減速機は円滑に機能し、ローラ本体が回転する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１０】
本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱することができる。そのためモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、ローラ本体の回転によって遊星歯車が公転し、係合部材と衝突して係合部材が係合する。その結果、モータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、減速機がロックし、ローラ本体の回転が阻止される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、太陽歯車にモータの出力が伝達され、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１２】
本発明のモータ内蔵ローラでは、太陽歯車にモータの出力が伝達される。ここで「太陽歯車にモータの出力が伝達される」とはモータの出力軸が太陽歯車に接続されている様な場合だけに限らず、太陽歯車とモータとの間に動力伝動部材や他の減速機等が介在されている様な場合も含む。
本発明のモータ内蔵ローラでは、公知のモータ内蔵ローラと同様にモータの回転力が太陽歯車に伝動され、さらに太陽歯車の回転が遊星歯車に伝動して遊星歯車が公転する。
従ってモータが停止している状態からモータが起動すると、まず太陽歯車が回転し、その後に遊星歯車が公転することとなる。ここで本発明の本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動するので、係合部材は遊星歯車の公転に先行して移動する。その結果、係合部材の係合が解除され、ローラ本体が回転する。
一方、モータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、遊星歯車等の公転速度（角速度）が係合部材の移動速度を上回り、係合部材は遊星歯車等と係合する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、係合部材はアーム部を有し、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１４】
本発明のモータ内蔵ローラでは、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されている。そのため太陽歯車が回転すると、これに連れてアーム部が回転し、係合部材が移動する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、係合部材はローラを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラである。
【００１６】
本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材としてローラを採用している。そのため他の部材との係合離脱が円滑である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、複数の遊星歯車を備え、各遊星歯車は軸部を介して板状部材に取り付けられ、軌道用内歯車は筒状部を有し、係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のモータ内蔵ローラである。
【００１８】
本発明のモータ内蔵ローラでは係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合する。そのため歯車を傷めない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のモータ内蔵ローラでは、モータの回転を停止した状態でローラ本体側が回転すると、減速機が係合部材によってロックされる。そのため本発明のモータ内蔵ローラは、モータの回転を停止すると直ちにローラ本体の回転が停止し、ローラ本体を任意のタイミングで停止させることができる。また本発明のモータ内蔵ローラは、機械的機構によってモータ内蔵ローラを停止させるので、ブレーキ用の電気配線等は不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の具体的実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。図２は、図１のモータ内蔵ローラの機構図である。
【００２１】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、減速機５の第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている点に特徴があるが、特徴部分の説明に先立って、公知のモータ内蔵ローラと共通する部分の構成を簡単に説明する。
【００２２】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、従来技術と同様にローラ本体２にモータ３と減速機５が内蔵されたものであり、ローラ本体２の内部は図２の様に大きくモータ部Ａと減速機部Ｂに分かれている。
ここでローラ本体２は両端が開口した金属製の筒体である。そしてローラ本体２の両端には閉塞部材６，７が取り付けられており、ローラ本体２の両端は閉塞部材６，７によって塞がれている。
【００２３】
ローラ本体２の両端からは、固定軸１０，１１が突出している。固定軸１０，１１の内、図面右側の固定軸１１は、単なる棒状の部材であり、図面右側の閉塞部材７に対して２連の軸受け１２によって回転可能に取り付けられている。すなわち固定軸１１は棒状であり、閉塞部材７に片持ち状に取り付けられ、且つ閉塞部材７に対して回転可能である。固定軸１１は、単に閉塞部材７から外側に突出するものに過ぎず、ローラ本体２の内側には延びていない。
【００２４】
これに対して図面左側に図示した固定軸１０は、ローラ本体２の内外を連通するものであり、ローラ本体２の内部側にも大きな体積を占める。すなわち固定軸１０は、閉塞部材６に軸受け１５を介して回転可能に取り付けられており、ローラ本体２の内外を連通する。固定軸１０は、ローラ本体２の内部において拡径しており、その外周部に図２の様に内筒部材８が一体的に取り付けられている。
そして内筒部材８の内部には、図２の様にモータ３と減速機５が内蔵されている。
【００２５】
モータ３は、公知のモータ内蔵ローラと同様に、固定子１３と回転子１４により構成される。ここで固定子１３は鉄心に収められたコイルである。固定子１３は、内筒部材８に内挿されて内筒部材８と一体的に取りつけられている。
一方回転子１４は、内筒部材８の中心にあり、その一端は、軸受け１６を介して図面左側の固定軸１０に回転可能に支持されている。
【００２６】
減速機５は、２段の遊星歯車列であり、図２の様に、第一太陽歯車２０、第１遊星歯車２１、第一軌道用内歯車６１、連動歯車２２、第２遊星歯車２３、第二軌道用内歯車６２、出力部材２４によって構成されている。本実施形態では、連動歯車２２が遊星歯車を公転させる腕と二段目の遊星歯車列における太陽歯車を兼ねている。
また第一連めの遊星歯車列に後記する係合部材６０が設けられている。
第一太陽歯車２０は、モータ３の回転子１４（モータ３の出力軸５９）に連結されており、第一及び第二軌道用内歯車６１，６２は、内筒部材８の内側に内挿されて固定されている。
【００２７】
そして減速機５の出力部材２４の回転が、ローラ本体２に伝動されてローラ本体２が回転する。
すなわち出力部材２４が連結部材３２に接続される。連結部材３２はピン５０を介してローラ本体２に取り付けられており、出力部材２４の回転は、連結部材３２及びピン５０を経由してローラ本体２に伝わる。
【００２８】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている点に特徴があり、以下、この点について説明する。
図３は、図１のモータ内蔵ローラで採用する減速機の一部とモータの一部を示す斜視図である。図４は、図３と同様に減速機の一部とモータの一部を示す斜視図であり、減速機の内部構造を図示するものである。図５は、減速機の一部の分解斜視図である。図６は、減速機の第一段目部分の断面図である。
【００２９】
即ち本実施形態で採用する減速機５は、図２，３の様に２段の遊星歯車列６５，６６によって構成されている。より具体的には、第一太陽歯車２０、第１遊星歯車２１、第一軌道用内歯車６１及び連動歯車２２の一部によって第一段目の遊星歯車列６５が構成され、連動歯車２２の一部、第２遊星歯車２３、第二軌道用内歯車６２及び出力部材２４によって第二段目の遊星歯車列６６が構成されている。
また第一段目の遊星歯車列６５に係合部材６０が設けられている。
【００３０】
第一段目の遊星歯車列６５を構成する第一太陽歯車２０は、図４，５に示す様な形状をしており、中心部に孔６４が設けられている。
第１遊星歯車２１は、本実施形態では、４個の歯車２１ａｂｃｄによって構成されている。各歯車には、いずれも中心孔が設けられている。４個の歯車２１ａｂｃｄの内、歯車２１ａｂは全長が他の歯車２１ｃｄに比べて短い。
【００３１】
連動歯車２２は、円板状の板状部材７０の一面に４個の軸部７１，７２，７３，７４が設けられ、他面側に第二太陽歯車７５が一体的に形成されている。
連動歯車２２に一面側に設けられた軸部７１，７２，７３，７４の内、二つの軸部７３，７４は全体的に太さが一様である。これに対して残る軸部７１，７２は、根元部分に大径部７６が形成されている。大径部７６の太さは、遊星歯車２１の歯底円の径と略等しい。
【００３２】
連動歯車２２の板状部材７０の一面側の中心にはピン７９が設けられている。ピン７９は、板状部材７０の中心に孔を設け、当該孔に嵌入したものである。
板状部材７０の一面側であって、前記したピン７９の周辺部にはピン７９を中心とする環状の凹部８４が設けられている。
【００３３】
第一軌道用内歯車６１は、外径形状が円筒形であり、一方の開口端近傍の内面に歯車７７が形成されている。第一軌道用内歯車６１の内面の一部には歯車は形成されていない。即ち第一軌道用内歯車６１の内面の一部は平滑な円筒面部７８となっている。
【００３４】
係合部材６０は、図５の様に全体が「く」の字状のアーム部８０を有し、アーム部８０の両端にローラ８１，８２が設けられたものである。ローラ８１，８２は、軸８３によってアーム部８０に取り付けられており、軸８３を中心として自由回転する。アーム部８０の中心にはボス部８５があり、ボス部８５の中心に孔８７が設けられている。
【００３５】
本実施形態で採用する減速機５の第一段目の遊星歯車列６５は、連動歯車２２の板状部材７０の一方の面に設けられた軸部７１，７２，７３，７４に遊星歯車２１が装着され、その４個の遊星歯車２１の中心に第一太陽歯車２０が配されたものである。なお４個の遊星歯車２１の内、全長の長い遊星歯車２１ｃｄは太さが一様な軸部７３，７４に装着され、全長の短い遊星歯車２１ａｂは、根元部分に大径部７６が形成された軸部７１，７２に装着されている。
【００３６】
そして第一太陽歯車２０とその周囲の遊星歯車２１は互いに嵌合し、各遊星歯車２１は外側に設けられた第一軌道用内歯車６１と係合している。
また第一太陽歯車２０の先端部分と連動歯車２２の板状部材７０の間に図５，６の様に係合部材６０が設けられている。
係合部材６０は、ボス部８５が板状部材７０の凹部８４に嵌まり込み、板状部材７０に設けられたピン７９が係合部材６０のボス部８５に設けられた孔８７に挿入されている。
また板状部材７０の凹部８４には、波板状の押圧部材８６が設けられている。押圧部材８６は、中央に孔９０が設けられた円板状であり、全体が波打っていて厚さ方向に弾性力を発揮する。なお押圧部材８６は皿ばねやつる巻きバネであってもよい。
【００３７】
前記した係合部材６０は、中心部（ボス部８５）が第一太陽歯車２０の先端部分に接した状態となっている。ただし係合部材６０の中心と第一太陽歯車２０の先端部分との間は滑りを許容し、係合部材６０は、第一太陽歯車２０に対して自由回転することもできる。
前記した様に、係合部材６０は、中心部（ボス部８５）が第一太陽歯車２０の先端部分に接した状態となっているので、係合部材６０のアーム部８０は、第一太陽歯車２０から動力伝達を受けることができる。
【００３８】
特に係合部材６０と連動歯車２２の板状部材７０の間に押圧部材８６が設けられており、係合部材６０は押圧部材８６によって常時太陽歯車側に付勢・押圧されている。
従って第一太陽歯車２０が回転すると係合部材６０のアーム部８０はこれに連れて回転しようとする。ただし前記した様に係合部材６０は、第一太陽歯車２０に対して自由回転可能であるから、係合部材６０は必ずしも第一太陽歯車２０と一体的に回転するわけではない。
また係合部材６０のアーム部８０は遊星歯車２１側からも回転力を受ける。ただし前記した様に係合部材６０は、自由回転可能であるから、係合部材６０は必ずしも遊星歯車列６５の公転と同期的に回転するわけではない。
【００３９】
本実施形態では、係合部材６０は第一太陽歯車２０側と遊星歯車列６５側の双方から回転力を受け得るがいずれに対しても自由回転可能であり、必ずしも両者と同期的には回転しない。
ただしモータ内蔵ローラ１が定常的に回転している場合は、係合部材６０と第一太陽歯車２０間の接触力及び係合部材６０と遊星歯車列６５側との接触力との関係により、係合部材６０は遊星歯車列６５の公転と略同期的に回転する。
しかしながら、モータ３が停止している状態で遊星歯車２１側が公転すると、遊星歯車列６５は係合部材６０の回転に先行して回転を開始する。即ちモータ３が停止している状態で遊星歯車列６５側が公転すると、遊星歯車列６５が先に回転を開始し、係合部材６０の回転開始時期は、遊星歯車列６５に対して遅れる。
【００４０】
これに対してモータ内蔵ローラ１が停止している状態で、モータ３が回転を開始すると、係合部材６０は、遊星歯車列６５の公転に先行して回転を開始する。即ちモータ内蔵ローラ１が停止している状態で、モータ３を起動すると、まず第一太陽歯車２０が回転し、この回転力が係合部材６０と遊星歯車列６５とに伝達されるが、係合部材６０は遊星歯車列６５の公転に先立って回転を開始する。
【００４１】
次に本実施形態のモータ内蔵ローラ１の機能について説明する。本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、モータ３の回転子１４が回転すると、減速機５の入力軸たる第一太陽歯車２０が回転し、所定の減速比で減速されて減速機５の出力軸３１が回転する。そして出力軸３１の回転力は、連結部材３２に伝動され、さらにローラ本体２に伝動され、ローラ本体２が固定軸１０，１１に対して回転する。
【００４２】
図７は、モータが時計方向に回転している状況における図３のＡ−Ａ断面図である。
モータ３が回転している状況においては、係合部材６０は第一太陽歯車２０側と遊星歯車２１側の双方から回転力を受け、力のバランスから係合部材６０は遊星歯車列６５における遊星歯車２１の公転と同期的に回転する。
即ち第一段の遊星歯車列６５では、第一太陽歯車２０が回転すると、これに係合する遊星歯車２１が自転し、さらに遊星歯車２１は、外側に設けられた第一軌道用内歯車６１との係合関係によって第一太陽歯車２０の回りを公転する。
従って係合部材６０は遊星歯車列６５側から回転力を受ける。
【００４３】
一方、係合部材６０は第一太陽歯車２０とも接触しているから、係合部材６０は、第一太陽歯車２０からも回転力を受ける。
第一太陽歯車２０の回転速度と遊星歯車列６５の回転速度とを比較すると、第一太陽歯車２０の回転速度の方が速いが、係合部材６０と第一太陽歯車２０及び遊星歯車列６５との動力伝達は摩擦力に依存し、滑りが大きいから、結果的に係合部材６０は遊星歯車列６５と同期的に回転することとなる。
【００４４】
そのためローラ８１，８２が遊星歯車２１の公転を妨げることはない。
また係合部材６０の回転は、遊星歯車列６５と完全一体ではないから、ローラ８１，８２が遊星歯車２１に接触することもあるが、ローラ８１，８２は自由回転可能であり、且つローラ８１，８２が接触するのは、軸部７１，７２の大径部７６であるから、ローラ８１，８２は円滑に自転し、遊星歯車２１の公転を妨げることはない。
【００４５】
これに対してモータ３が停止している状況においては、係合部材６０が遊星歯車の軸部（正確には連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７１，７２，７３，７４）と第一軌道用内歯車６１（正確にはと第一軌道用内歯車６１の円筒面部）との間に噛み込み、減速機５をロックする。
【００４６】
モータ３を停止した状況においては、係合部材６０は原則的に回転しない。しかしこの状態でローラ本体２側を回転させると、回転力は前記したルートを逆に伝動し、遊星歯車列６５が公転する。
そのため停止状態の係合部材６０に遊星歯車２１が公転して衝突する。
例えば図７の状態において、遊星歯車２１が矢印Ａ方向に回転すると、遊星歯車２１ｂが図面右側のローラ８２と衝突する（正確には大径部７６）。そしてローラ８２が遊星歯車２１ｂの軸部（正確には大径部７６）と第一軌道用内歯車６１（正確には第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８）との間に噛み込み、係合部材６０の係合によって減速機５がロックする。
本実施形態では、係合部材６０のローラ８２が噛み込むのは、連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７２と第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８の間であり、いずれも歯車が形成されていない部位である。従って係合部材６０の係合によって減速機５が傷つくことはない。
【００４７】
また図７の状態において、遊星歯車２１が矢印Ｂ方向に回転すると、遊星歯車２１ａが図面左側のローラ８１と衝突する（正確には大径部７６）。そしてローラ８１が遊星歯車２１ａの軸部（正確には大径部７６）と第一軌道用内歯車６１（正確には第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８）との間に噛み込み、係合部材６０の係合によって減速機５がロックする。
【００４８】
実際上、モータ３を回転させてローラ本体２が回転している状況において、モータ３の回転を停止すると、ローラ本体２が惰性で回転する。その時、前記した様な状況が発生し、ローラ本体２の回転によって遊星歯車２１が公転し、係合部材６０と衝突して係合部材６０のローラ８１，８２のいずれかが遊星歯車２１ａｂの軸部７１，７２と第一軌道用内歯車６１との間に係合し、減速機５をロックさせる。
そのため実際上は、モータ３を回転させてローラ本体２が回転している状況において、モータの回転を停止すると、直ちに減速機５がロックされ、ローラ本体２が停止する。
【００４９】
なおこの状態から再度モータ３を回転させると、前記した様に係合部材６０のローラ８１，８２は、遊星歯車２１よりも早期に回転を開始するので、係合部材６０は遊星歯車２１の軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１との間から離脱する。そのため減速機５のロック状態が解除され、減速機５は円滑に機能し、ローラ本体２が固定軸１０，１１に対して回転する。
【００５０】
以上説明した実施形態では、第一段目の遊星歯車列６５に係合部材６０を設けたが、第二段目以降の遊星歯車列に係合部材を設けてもよい。また複数段の遊星歯車列に係合部材を設けてもよい。
上記した実施形態では、係合部材６０のローラ８１，８２を遊星歯車２１の軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１との間に噛み込ませ、係合部材６０の係合によって減速機５をロックさせたが、係合部材を係合させる対象はこの構成に限定されるものではなく、例えば太陽歯車２０と遊星歯車２１の間に係合部材を係合させて遊星歯車２１の公転を阻止してもよい。
本実施形態では、歯車を傷つけない様に、連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８の間に係合部材６０を係合させたが、歯車が設けられた部位に直接係合部材を係合させてもよい。
【００５１】
また本実施形態では、歯車を傷つけない様に、軸部７１，７２に大径部７６を設け、歯の存在しない大径部７６に係合部材６０を係合させたが、遊星歯車２１そのものに歯が欠落した部位を設け、当該欠落部に係合部材６０を係合させてもよい。即ち遊星歯車２１と一体的に軸部を設け、当該軸部に係合部材６０を係合させてもよい。
【００５２】
本実施形態では、係合部材６０にローラ８１，８２を設けたがローラ８１，８２は必須ではない。本実施形態では、ローラ８１，８２の個数は２個であるが、１個でもよく、逆に３個以上であってもよい。
また本実施形態では、二つのローラ８１，８２の内の一方だけが遊星歯車側と当接または係合するが、双方のローラが同時に遊星歯車側と当接または係合する構成としてもよい。
本実施形態では、一つのアーム部８０の両端にローラ８１，８２を取り付けつけたものを例示したが、一端にローラを設け、他端側を太陽歯車に押圧するものであってもよい。またこの様なアームを複数重ねて太陽歯車側に押圧してもよい。
【００５３】
本実施形態では、係合部材６０のアーム部８０を「く」の字形に成形した。この理由は、係合部材６０の両端を遊星歯車２１に近づけるためである。
即ち本実施形態では、「く」の字形に成形したアーム部８０で、特定の二つの遊星歯車２１ａ，２１ｂを挟み、アーム部８０の両端にローラ８１，８２を設けた。そのため一方のローラ８１は常に一方の遊星歯車２１ａに近接した位置であって遊星歯車２１ａに対して反時計回りの位置にある。
【００５４】
他方のローラ８２は常に他方の遊星歯車２１ｂに近接した位置であって遊星歯車２１ｂに対して時計回りの位置にある。
従って係合部材６０が停止した状態で、遊星歯車列６５が時計回りに回転すると、ローラ８２に、近接する遊星歯車２１ｂが直ちに衝突する。逆に遊星歯車列６５が反時計回りに回転すると、ローラ８１に、近接する遊星歯車２１ａが直ちに衝突する。
この様に本実施形態では、係合部材６０の先端同士と回転中心とで構成される角度を１８０度以外の角度としたので、遊星歯車列６５が回転した際に短時間でローラ８１，８２が係合する。
【００５５】
また本実施形態では、係合部材６０のローラ８１，８２によって二つの遊星歯車２１ａ，２１ｂを挟んだが、三個以上の遊星歯車を挟む構造でもよく、一つの遊星歯車を挟む構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の具体的実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。
【図２】図１のモータ内蔵ローラの機構図である。
【図３】図１のモータ内蔵ローラで採用する減速機の一部とモータの一部を示す斜視図である。
【図４】図３と同様に減速機の一部とモータの一部を示す斜視図であり、減速機の内部構造を図示するものである。
【図５】減速機の一部の分解斜視図である。
【図６】減速機の第一段目部分の断面図である。
【図７】モータが時計方向に回転している状況における図３のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ モータ内蔵ローラ
２ ローラ本体
３ モータ
５ 減速機
２０ 第一太陽歯車
２１ 遊星歯車（第１遊星歯車）
６０ 係合部材
６１ 第一軌道用内歯車
６５，６６ 遊星歯車列
７０ 板状部材
７１，７２，７３，７４ 軸部
８０ アーム部
８１，８２ ローラ
８６ 押圧部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラ本体内にモータと減速機が内蔵されてローラ本体が自転するモータ内蔵ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローラコンベアの駆動ローラやベルトコンベアの駆動プーリ、あるいは巻き上げ装置の主要部品として、ローラ本体内にモータ部と減速機が内蔵されたモータ内蔵ローラが広く知られている（特許文献１）。
モータ内蔵ローラは、モータと減速機がローラ本体内に内蔵されているのでこれらの設置場所を必要とせず、省スペースの効果があるばかりでなく、コンベア等の構成も極めて単純なものとなり、コンベア等の組み立て上も好ましいものである。
【特許文献１】実開昭５９−４０２２０号公報他
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでモータ内蔵ローラを前記したコンベアや巻き上げ装置に使用する場合、任意のタイミングでローラ本体の回転を停止したいという要求がある。
例えばローラコンベアにおいては、搬送物を任意の位置で停止させたい場合があり、この様な場合にはモータ内蔵ローラのローラ本体を任意のタイミングで停止させる必要がある。
【０００４】
ローラ本体を任意のタイミングで停止させる方策としては、例えばローラ本体を外側から挟み込む構造のブレーキをモータ内蔵ローラに装着することが考えられる。
あるいはローラ本体内に電気的に動作するブレーキを内蔵させる方策も考えられる。
【０００５】
しかしながら、前者の方策によると、コンベア装置の全体形状が大きなものとなってしまう問題がある。そのため前者の方策を採用すると、モータ内蔵ローラの利点たる省スペース化が失われてしまうという不満がある。
また前者の方策によっても後者の方策によってもブレーキを制御するための電気回路が必要であるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、機械的機構によってローラ本体を任意のタイミングで停止させることができるモータ内蔵ローラを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、筒状のローラ本体にモータと減速機とが内蔵され、前記減速機は遊星歯車列を備え、遊星歯車列は、太陽歯車と遊星歯車と軌道用内歯車とを有し、軌道用内歯車は太陽歯車の外側に位置し、遊星歯車は太陽歯車及び軌道用内歯車の双方と係合して太陽歯車の回りを公転し、遊星歯車の公転力がローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能であり、且つ係合部材はモータの回転に応じて移動することを特徴とするモータ内蔵ローラである。
【０００８】
本発明のモータ内蔵ローラには、遊星歯車列を備えた減速機が内蔵されている。従って本発明のモータ内蔵ローラは、モータが回転すると、この回転力が減速機で減速されてローラ本体に伝動され、ローラ本体が回転する。
また本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能である。そのため係合部材が係合すると、減速機がロック状態となる。
即ちモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、ローラ本体の回転によって遊星歯車等の部材が公転し、係合部材と衝突して係合部材が減速機の一部と係合する。そのためモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、減速機がロックし、ローラ本体の回転が阻止される。
これに対してモータが回転すると、モータの回転に応じて係合部材が移動し、係合部材の係合が解除される。そのためモータが回転している間は、モータの減速機は円滑に機能し、ローラ本体が回転する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１０】
本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱することができる。そのためモータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、ローラ本体の回転によって遊星歯車が公転し、係合部材と衝突して係合部材が係合する。その結果、モータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、減速機がロックし、ローラ本体の回転が阻止される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、太陽歯車にモータの出力が伝達され、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１２】
本発明のモータ内蔵ローラでは、太陽歯車にモータの出力が伝達される。ここで「太陽歯車にモータの出力が伝達される」とはモータの出力軸が太陽歯車に接続されている様な場合だけに限らず、太陽歯車とモータとの間に動力伝動部材や他の減速機等が介在されている様な場合も含む。
本発明のモータ内蔵ローラでは、公知のモータ内蔵ローラと同様にモータの回転力が太陽歯車に伝動され、さらに太陽歯車の回転が遊星歯車に伝動して遊星歯車が公転する。
従ってモータが停止している状態からモータが起動すると、まず太陽歯車が回転し、その後に遊星歯車が公転することとなる。ここで本発明の本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動するので、係合部材は遊星歯車の公転に先行して移動する。その結果、係合部材の係合が解除され、ローラ本体が回転する。
一方、モータが停止している状態の時にローラ本体が回転すると、遊星歯車等の公転速度（角速度）が係合部材の移動速度を上回り、係合部材は遊星歯車等と係合する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、係合部材はアーム部を有し、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ内蔵ローラである。
【００１４】
本発明のモータ内蔵ローラでは、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されている。そのため太陽歯車が回転すると、これに連れてアーム部が回転し、係合部材が移動する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、係合部材はローラを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラである。
【００１６】
本発明のモータ内蔵ローラでは、係合部材としてローラを採用している。そのため他の部材との係合離脱が円滑である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、複数の遊星歯車を備え、各遊星歯車は軸部を介して板状部材に取り付けられ、軌道用内歯車は筒状部を有し、係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のモータ内蔵ローラである。
【００１８】
本発明のモータ内蔵ローラでは係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合する。そのため歯車を傷めない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のモータ内蔵ローラでは、モータの回転を停止した状態でローラ本体側が回転すると、減速機が係合部材によってロックされる。そのため本発明のモータ内蔵ローラは、モータの回転を停止すると直ちにローラ本体の回転が停止し、ローラ本体を任意のタイミングで停止させることができる。また本発明のモータ内蔵ローラは、機械的機構によってモータ内蔵ローラを停止させるので、ブレーキ用の電気配線等は不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の具体的実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。図２は、図１のモータ内蔵ローラの機構図である。
【００２１】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、減速機５の第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている点に特徴があるが、特徴部分の説明に先立って、公知のモータ内蔵ローラと共通する部分の構成を簡単に説明する。
【００２２】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、従来技術と同様にローラ本体２にモータ３と減速機５が内蔵されたものであり、ローラ本体２の内部は図２の様に大きくモータ部Ａと減速機部Ｂに分かれている。
ここでローラ本体２は両端が開口した金属製の筒体である。そしてローラ本体２の両端には閉塞部材６，７が取り付けられており、ローラ本体２の両端は閉塞部材６，７によって塞がれている。
【００２３】
ローラ本体２の両端からは、固定軸１０，１１が突出している。固定軸１０，１１の内、図面右側の固定軸１１は、単なる棒状の部材であり、図面右側の閉塞部材７に対して２連の軸受け１２によって回転可能に取り付けられている。すなわち固定軸１１は棒状であり、閉塞部材７に片持ち状に取り付けられ、且つ閉塞部材７に対して回転可能である。固定軸１１は、単に閉塞部材７から外側に突出するものに過ぎず、ローラ本体２の内側には延びていない。
【００２４】
これに対して図面左側に図示した固定軸１０は、ローラ本体２の内外を連通するものであり、ローラ本体２の内部側にも大きな体積を占める。すなわち固定軸１０は、閉塞部材６に軸受け１５を介して回転可能に取り付けられており、ローラ本体２の内外を連通する。固定軸１０は、ローラ本体２の内部において拡径しており、その外周部に図２の様に内筒部材８が一体的に取り付けられている。
そして内筒部材８の内部には、図２の様にモータ３と減速機５が内蔵されている。
【００２５】
モータ３は、公知のモータ内蔵ローラと同様に、固定子１３と回転子１４により構成される。ここで固定子１３は鉄心に収められたコイルである。固定子１３は、内筒部材８に内挿されて内筒部材８と一体的に取りつけられている。
一方回転子１４は、内筒部材８の中心にあり、その一端は、軸受け１６を介して図面左側の固定軸１０に回転可能に支持されている。
【００２６】
減速機５は、２段の遊星歯車列であり、図２の様に、第一太陽歯車２０、第１遊星歯車２１、第一軌道用内歯車６１、連動歯車２２、第２遊星歯車２３、第二軌道用内歯車６２、出力部材２４によって構成されている。本実施形態では、連動歯車２２が遊星歯車を公転させる腕と二段目の遊星歯車列における太陽歯車を兼ねている。
また第一連めの遊星歯車列に後記する係合部材６０が設けられている。
第一太陽歯車２０は、モータ３の回転子１４（モータ３の出力軸５９）に連結されており、第一及び第二軌道用内歯車６１，６２は、内筒部材８の内側に内挿されて固定されている。
【００２７】
そして減速機５の出力部材２４の回転が、ローラ本体２に伝動されてローラ本体２が回転する。
すなわち出力部材２４が連結部材３２に接続される。連結部材３２はピン５０を介してローラ本体２に取り付けられており、出力部材２４の回転は、連結部材３２及びピン５０を経由してローラ本体２に伝わる。
【００２８】
本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、第一段目の遊星歯車列中に係合部材６０が設けられている点に特徴があり、以下、この点について説明する。
図３は、図１のモータ内蔵ローラで採用する減速機の一部とモータの一部を示す斜視図である。図４は、図３と同様に減速機の一部とモータの一部を示す斜視図であり、減速機の内部構造を図示するものである。図５は、減速機の一部の分解斜視図である。図６は、減速機の第一段目部分の断面図である。
【００２９】
即ち本実施形態で採用する減速機５は、図２，３の様に２段の遊星歯車列６５，６６によって構成されている。より具体的には、第一太陽歯車２０、第１遊星歯車２１、第一軌道用内歯車６１及び連動歯車２２の一部によって第一段目の遊星歯車列６５が構成され、連動歯車２２の一部、第２遊星歯車２３、第二軌道用内歯車６２及び出力部材２４によって第二段目の遊星歯車列６６が構成されている。
また第一段目の遊星歯車列６５に係合部材６０が設けられている。
【００３０】
第一段目の遊星歯車列６５を構成する第一太陽歯車２０は、図４，５に示す様な形状をしており、中心部に孔６４が設けられている。
第１遊星歯車２１は、本実施形態では、４個の歯車２１ａｂｃｄによって構成されている。各歯車には、いずれも中心孔が設けられている。４個の歯車２１ａｂｃｄの内、歯車２１ａｂは全長が他の歯車２１ｃｄに比べて短い。
【００３１】
連動歯車２２は、円板状の板状部材７０の一面に４個の軸部７１，７２，７３，７４が設けられ、他面側に第二太陽歯車７５が一体的に形成されている。
連動歯車２２に一面側に設けられた軸部７１，７２，７３，７４の内、二つの軸部７３，７４は全体的に太さが一様である。これに対して残る軸部７１，７２は、根元部分に大径部７６が形成されている。大径部７６の太さは、遊星歯車２１の歯底円の径と略等しい。
【００３２】
連動歯車２２の板状部材７０の一面側の中心にはピン７９が設けられている。ピン７９は、板状部材７０の中心に孔を設け、当該孔に嵌入したものである。
板状部材７０の一面側であって、前記したピン７９の周辺部にはピン７９を中心とする環状の凹部８４が設けられている。
【００３３】
第一軌道用内歯車６１は、外径形状が円筒形であり、一方の開口端近傍の内面に歯車７７が形成されている。第一軌道用内歯車６１の内面の一部には歯車は形成されていない。即ち第一軌道用内歯車６１の内面の一部は平滑な円筒面部７８となっている。
【００３４】
係合部材６０は、図５の様に全体が「く」の字状のアーム部８０を有し、アーム部８０の両端にローラ８１，８２が設けられたものである。ローラ８１，８２は、軸８３によってアーム部８０に取り付けられており、軸８３を中心として自由回転する。アーム部８０の中心にはボス部８５があり、ボス部８５の中心に孔８７が設けられている。
【００３５】
本実施形態で採用する減速機５の第一段目の遊星歯車列６５は、連動歯車２２の板状部材７０の一方の面に設けられた軸部７１，７２，７３，７４に遊星歯車２１が装着され、その４個の遊星歯車２１の中心に第一太陽歯車２０が配されたものである。なお４個の遊星歯車２１の内、全長の長い遊星歯車２１ｃｄは太さが一様な軸部７３，７４に装着され、全長の短い遊星歯車２１ａｂは、根元部分に大径部７６が形成された軸部７１，７２に装着されている。
【００３６】
そして第一太陽歯車２０とその周囲の遊星歯車２１は互いに嵌合し、各遊星歯車２１は外側に設けられた第一軌道用内歯車６１と係合している。
また第一太陽歯車２０の先端部分と連動歯車２２の板状部材７０の間に図５，６の様に係合部材６０が設けられている。
係合部材６０は、ボス部８５が板状部材７０の凹部８４に嵌まり込み、板状部材７０に設けられたピン７９が係合部材６０のボス部８５に設けられた孔８７に挿入されている。
また板状部材７０の凹部８４には、波板状の押圧部材８６が設けられている。押圧部材８６は、中央に孔９０が設けられた円板状であり、全体が波打っていて厚さ方向に弾性力を発揮する。なお押圧部材８６は皿ばねやつる巻きバネであってもよい。
【００３７】
前記した係合部材６０は、中心部（ボス部８５）が第一太陽歯車２０の先端部分に接した状態となっている。ただし係合部材６０の中心と第一太陽歯車２０の先端部分との間は滑りを許容し、係合部材６０は、第一太陽歯車２０に対して自由回転することもできる。
前記した様に、係合部材６０は、中心部（ボス部８５）が第一太陽歯車２０の先端部分に接した状態となっているので、係合部材６０のアーム部８０は、第一太陽歯車２０から動力伝達を受けることができる。
【００３８】
特に係合部材６０と連動歯車２２の板状部材７０の間に押圧部材８６が設けられており、係合部材６０は押圧部材８６によって常時太陽歯車側に付勢・押圧されている。
従って第一太陽歯車２０が回転すると係合部材６０のアーム部８０はこれに連れて回転しようとする。ただし前記した様に係合部材６０は、第一太陽歯車２０に対して自由回転可能であるから、係合部材６０は必ずしも第一太陽歯車２０と一体的に回転するわけではない。
また係合部材６０のアーム部８０は遊星歯車２１側からも回転力を受ける。ただし前記した様に係合部材６０は、自由回転可能であるから、係合部材６０は必ずしも遊星歯車列６５の公転と同期的に回転するわけではない。
【００３９】
本実施形態では、係合部材６０は第一太陽歯車２０側と遊星歯車列６５側の双方から回転力を受け得るがいずれに対しても自由回転可能であり、必ずしも両者と同期的には回転しない。
ただしモータ内蔵ローラ１が定常的に回転している場合は、係合部材６０と第一太陽歯車２０間の接触力及び係合部材６０と遊星歯車列６５側との接触力との関係により、係合部材６０は遊星歯車列６５の公転と略同期的に回転する。
しかしながら、モータ３が停止している状態で遊星歯車２１側が公転すると、遊星歯車列６５は係合部材６０の回転に先行して回転を開始する。即ちモータ３が停止している状態で遊星歯車列６５側が公転すると、遊星歯車列６５が先に回転を開始し、係合部材６０の回転開始時期は、遊星歯車列６５に対して遅れる。
【００４０】
これに対してモータ内蔵ローラ１が停止している状態で、モータ３が回転を開始すると、係合部材６０は、遊星歯車列６５の公転に先行して回転を開始する。即ちモータ内蔵ローラ１が停止している状態で、モータ３を起動すると、まず第一太陽歯車２０が回転し、この回転力が係合部材６０と遊星歯車列６５とに伝達されるが、係合部材６０は遊星歯車列６５の公転に先立って回転を開始する。
【００４１】
次に本実施形態のモータ内蔵ローラ１の機能について説明する。本実施形態のモータ内蔵ローラ１は、モータ３の回転子１４が回転すると、減速機５の入力軸たる第一太陽歯車２０が回転し、所定の減速比で減速されて減速機５の出力軸３１が回転する。そして出力軸３１の回転力は、連結部材３２に伝動され、さらにローラ本体２に伝動され、ローラ本体２が固定軸１０，１１に対して回転する。
【００４２】
図７は、モータが時計方向に回転している状況における図３のＡ−Ａ断面図である。
モータ３が回転している状況においては、係合部材６０は第一太陽歯車２０側と遊星歯車２１側の双方から回転力を受け、力のバランスから係合部材６０は遊星歯車列６５における遊星歯車２１の公転と同期的に回転する。
即ち第一段の遊星歯車列６５では、第一太陽歯車２０が回転すると、これに係合する遊星歯車２１が自転し、さらに遊星歯車２１は、外側に設けられた第一軌道用内歯車６１との係合関係によって第一太陽歯車２０の回りを公転する。
従って係合部材６０は遊星歯車列６５側から回転力を受ける。
【００４３】
一方、係合部材６０は第一太陽歯車２０とも接触しているから、係合部材６０は、第一太陽歯車２０からも回転力を受ける。
第一太陽歯車２０の回転速度と遊星歯車列６５の回転速度とを比較すると、第一太陽歯車２０の回転速度の方が速いが、係合部材６０と第一太陽歯車２０及び遊星歯車列６５との動力伝達は摩擦力に依存し、滑りが大きいから、結果的に係合部材６０は遊星歯車列６５と同期的に回転することとなる。
【００４４】
そのためローラ８１，８２が遊星歯車２１の公転を妨げることはない。
また係合部材６０の回転は、遊星歯車列６５と完全一体ではないから、ローラ８１，８２が遊星歯車２１に接触することもあるが、ローラ８１，８２は自由回転可能であり、且つローラ８１，８２が接触するのは、軸部７１，７２の大径部７６であるから、ローラ８１，８２は円滑に自転し、遊星歯車２１の公転を妨げることはない。
【００４５】
これに対してモータ３が停止している状況においては、係合部材６０が遊星歯車の軸部（正確には連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７１，７２，７３，７４）と第一軌道用内歯車６１（正確にはと第一軌道用内歯車６１の円筒面部）との間に噛み込み、減速機５をロックする。
【００４６】
モータ３を停止した状況においては、係合部材６０は原則的に回転しない。しかしこの状態でローラ本体２側を回転させると、回転力は前記したルートを逆に伝動し、遊星歯車列６５が公転する。
そのため停止状態の係合部材６０に遊星歯車２１が公転して衝突する。
例えば図７の状態において、遊星歯車２１が矢印Ａ方向に回転すると、遊星歯車２１ｂが図面右側のローラ８２と衝突する（正確には大径部７６）。そしてローラ８２が遊星歯車２１ｂの軸部（正確には大径部７６）と第一軌道用内歯車６１（正確には第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８）との間に噛み込み、係合部材６０の係合によって減速機５がロックする。
本実施形態では、係合部材６０のローラ８２が噛み込むのは、連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７２と第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８の間であり、いずれも歯車が形成されていない部位である。従って係合部材６０の係合によって減速機５が傷つくことはない。
【００４７】
また図７の状態において、遊星歯車２１が矢印Ｂ方向に回転すると、遊星歯車２１ａが図面左側のローラ８１と衝突する（正確には大径部７６）。そしてローラ８１が遊星歯車２１ａの軸部（正確には大径部７６）と第一軌道用内歯車６１（正確には第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８）との間に噛み込み、係合部材６０の係合によって減速機５がロックする。
【００４８】
実際上、モータ３を回転させてローラ本体２が回転している状況において、モータ３の回転を停止すると、ローラ本体２が惰性で回転する。その時、前記した様な状況が発生し、ローラ本体２の回転によって遊星歯車２１が公転し、係合部材６０と衝突して係合部材６０のローラ８１，８２のいずれかが遊星歯車２１ａｂの軸部７１，７２と第一軌道用内歯車６１との間に係合し、減速機５をロックさせる。
そのため実際上は、モータ３を回転させてローラ本体２が回転している状況において、モータの回転を停止すると、直ちに減速機５がロックされ、ローラ本体２が停止する。
【００４９】
なおこの状態から再度モータ３を回転させると、前記した様に係合部材６０のローラ８１，８２は、遊星歯車２１よりも早期に回転を開始するので、係合部材６０は遊星歯車２１の軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１との間から離脱する。そのため減速機５のロック状態が解除され、減速機５は円滑に機能し、ローラ本体２が固定軸１０，１１に対して回転する。
【００５０】
以上説明した実施形態では、第一段目の遊星歯車列６５に係合部材６０を設けたが、第二段目以降の遊星歯車列に係合部材を設けてもよい。また複数段の遊星歯車列に係合部材を設けてもよい。
上記した実施形態では、係合部材６０のローラ８１，８２を遊星歯車２１の軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１との間に噛み込ませ、係合部材６０の係合によって減速機５をロックさせたが、係合部材を係合させる対象はこの構成に限定されるものではなく、例えば太陽歯車２０と遊星歯車２１の間に係合部材を係合させて遊星歯車２１の公転を阻止してもよい。
本実施形態では、歯車を傷つけない様に、連動歯車２２の板状部材７０に設けられた軸部７１，７２，７３，７４と第一軌道用内歯車６１の円筒面部７８の間に係合部材６０を係合させたが、歯車が設けられた部位に直接係合部材を係合させてもよい。
【００５１】
また本実施形態では、歯車を傷つけない様に、軸部７１，７２に大径部７６を設け、歯の存在しない大径部７６に係合部材６０を係合させたが、遊星歯車２１そのものに歯が欠落した部位を設け、当該欠落部に係合部材６０を係合させてもよい。即ち遊星歯車２１と一体的に軸部を設け、当該軸部に係合部材６０を係合させてもよい。
【００５２】
本実施形態では、係合部材６０にローラ８１，８２を設けたがローラ８１，８２は必須ではない。本実施形態では、ローラ８１，８２の個数は２個であるが、１個でもよく、逆に３個以上であってもよい。
また本実施形態では、二つのローラ８１，８２の内の一方だけが遊星歯車側と当接または係合するが、双方のローラが同時に遊星歯車側と当接または係合する構成としてもよい。
本実施形態では、一つのアーム部８０の両端にローラ８１，８２を取り付けつけたものを例示したが、一端にローラを設け、他端側を太陽歯車に押圧するものであってもよい。またこの様なアームを複数重ねて太陽歯車側に押圧してもよい。
【００５３】
本実施形態では、係合部材６０のアーム部８０を「く」の字形に成形した。この理由は、係合部材６０の両端を遊星歯車２１に近づけるためである。
即ち本実施形態では、「く」の字形に成形したアーム部８０で、特定の二つの遊星歯車２１ａ，２１ｂを挟み、アーム部８０の両端にローラ８１，８２を設けた。そのため一方のローラ８１は常に一方の遊星歯車２１ａに近接した位置であって遊星歯車２１ａに対して反時計回りの位置にある。
【００５４】
他方のローラ８２は常に他方の遊星歯車２１ｂに近接した位置であって遊星歯車２１ｂに対して時計回りの位置にある。
従って係合部材６０が停止した状態で、遊星歯車列６５が時計回りに回転すると、ローラ８２に、近接する遊星歯車２１ｂが直ちに衝突する。逆に遊星歯車列６５が反時計回りに回転すると、ローラ８１に、近接する遊星歯車２１ａが直ちに衝突する。
この様に本実施形態では、係合部材６０の先端同士と回転中心とで構成される角度を１８０度以外の角度としたので、遊星歯車列６５が回転した際に短時間でローラ８１，８２が係合する。
【００５５】
また本実施形態では、係合部材６０のローラ８１，８２によって二つの遊星歯車２１ａ，２１ｂを挟んだが、三個以上の遊星歯車を挟む構造でもよく、一つの遊星歯車を挟む構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の具体的実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。
【図２】図１のモータ内蔵ローラの機構図である。
【図３】図１のモータ内蔵ローラで採用する減速機の一部とモータの一部を示す斜視図である。
【図４】図３と同様に減速機の一部とモータの一部を示す斜視図であり、減速機の内部構造を図示するものである。
【図５】減速機の一部の分解斜視図である。
【図６】減速機の第一段目部分の断面図である。
【図７】モータが時計方向に回転している状況における図３のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ モータ内蔵ローラ
２ ローラ本体
３ モータ
５ 減速機
２０ 第一太陽歯車
２１ 遊星歯車（第１遊星歯車）
６０ 係合部材
６１ 第一軌道用内歯車
６５，６６ 遊星歯車列
７０ 板状部材
７１，７２，７３，７４ 軸部
８０ アーム部
８１，８２ ローラ
８６ 押圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のローラ本体にモータと減速機とが内蔵され、前記減速機は遊星歯車列を備え、遊星歯車列は、太陽歯車と遊星歯車と軌道用内歯車とを有し、軌道用内歯車は太陽歯車の外側に位置し、遊星歯車は太陽歯車及び軌道用内歯車の双方と係合して太陽歯車の回りを公転し、遊星歯車の公転力がローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能であり、且つ係合部材はモータの回転に応じて移動することを特徴とするモータ内蔵ローラ。
【請求項２】
係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項３】
太陽歯車にモータの出力が伝達され、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項４】
係合部材はアーム部を有し、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項５】
係合部材はローラを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項６】
複数の遊星歯車を備え、各遊星歯車は軸部を介して板状部材に取り付けられ、軌道用内歯車は筒状部を有し、係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項１】
筒状のローラ本体にモータと減速機とが内蔵され、前記減速機は遊星歯車列を備え、遊星歯車列は、太陽歯車と遊星歯車と軌道用内歯車とを有し、軌道用内歯車は太陽歯車の外側に位置し、遊星歯車は太陽歯車及び軌道用内歯車の双方と係合して太陽歯車の回りを公転し、遊星歯車の公転力がローラ本体に伝達されるモータ内蔵ローラにおいて、係合部材が設けられ、係合部材は減速機の一部と係合離脱可能であり、且つ係合部材はモータの回転に応じて移動することを特徴とするモータ内蔵ローラ。
【請求項２】
係合部材は遊星歯車または遊星歯車と共に公転する部材と、軌道用内歯車又は軌道用内歯車に固定された部材との間に係合離脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項３】
太陽歯車にモータの出力が伝達され、係合部材は、太陽歯車側から回転力を受けて移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項４】
係合部材はアーム部を有し、アーム部の一部は太陽歯車と同軸上にあり、アーム部は太陽歯車に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項５】
係合部材はローラを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモータ内蔵ローラ。
【請求項６】
複数の遊星歯車を備え、各遊星歯車は軸部を介して板状部材に取り付けられ、軌道用内歯車は筒状部を有し、係合部材は前記軸部と筒状部との間に嵌まり込む状態で両者に係合することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のモータ内蔵ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３２６７０３（Ｐ２００７−３２６７０３Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６１０５９（Ｐ２００６−１６１０５９）
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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