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1、(10)申请公布号 CN 102790512 A (43)申请公布日 2012.11.21 C N 1 0 2 7 9 0 5 1 2 A *CN102790512A* (21)申请号 201210113144.9 (22)申请日 2012.04.17 2011-112581 2011.05.19 JP H02K 57/00(2006.01) (71)申请人住友重机械工业株式会社 地址日本东京都 (72)发明人水谷清信 藤野泰充 池上雅人 荻原勇男 (74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司 44202 代理人温旭 郝传鑫 (54) 发明名称 齿轮马达系列 (57) 摘要 本发明提供一种齿轮。
2、马达系列，其通过对效 率不同的各基本系列的马达进行共用化来抑制整 个系列中的马达种类且以低成本构成各基本系 列。本发明的齿轮马达系列具有型号不同的多 种齿轮(G1G3)和型号不同的多种马达(Ma Me)，连结特定型号的齿轮(G1G3)中的任一个 和马达(MaMe)中的任一个来构成齿轮马达， 所述齿轮马达系列包括：马达(Ma1Mc1)的效 率低的基本系列(IE1)、及马达(Mb2Md2)的效 率高于该基本系列(IE1)的基本系列(IE2)，例如 与所述基本系列(IE1)的特定型号2的齿轮(G2) 连结的马达(Mb1)与基本系列(IE2)的型号小于 所述特定型号2的齿轮(G1)连结来作为基本系列 。
3、(IE2)的高效率马达(Mb2)使用。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种齿轮马达系列，其具有当以型号形式来规定容许转矩或容量的大小时型号不同 的多种齿轮及以型号形式来规定产生转矩或容量的大小时型号不同的多种马达，连结选自 其中的特定型号的齿轮与马达来构成齿轮马达，所述齿轮马达系列的特征在于， 所述齿轮马达系列包括马达效率低的第1基本系列及马达效率高于该第1基本系列的 第2基本系列， 与所述第1基本系列的所述特定型号。
4、的齿轮连结的马达与第2基本系列的型号小于所 述特定型号的齿轮连结。 2.如权利要求1所述的齿轮马达系列，其特征在于， 当所述第1基本系列的所述特定型号的马达与第2基本系列的型号小于所述特定型号 的齿轮连结时，该马达作为额定容量比在所述第1基本系列中使用时的额定容量小的马达 来使用。 3.如权利要求2所述的齿轮马达系列，其特征在于， 当所述第1基本系列的所述特定型号的马达与第2基本系列的型号小于所述特定型号 的齿轮连结时， 在该马达上能够识别地显示应作为该第2基本系列的马达使用的额定容量。 4.如权利要求1至3中任一项所述的齿轮马达系列，其特征在于， 所述齿轮马达系列进一步包括马达效率高于第2基。
5、本系列的第3基本系列， 所述第2基本系列的所述特定型号的马达与第3基本系列的型号小于该特定型号的齿 轮连结。 5.如权利要求4所述的齿轮马达系列，其特征在于， 第1基本系列的所述特定型号的马达与第3基本系列的型号小于该特定型号的齿轮连 结。 权 利 要 求 书CN 102790512 A 1/5页 3 齿轮马达系列 技术领域 0001 本发明涉及一种齿轮马达系列。 背景技术 0002 在很多工业用机械等中广泛使用将产生驱动力的马达和将该马达的旋转速度转 换成更低速且更强输出转矩的减速机(齿轮)等组合而成的齿轮马达(齿轮马达)。 0003 通常，考虑用户的方便性，这种齿轮马达被系列化成能够选定各。
6、种容许转矩(也 可作为容量或大小的概念掌握)及各种减速比(例如参考专利文献1)。 0004 图2中示出以往的代表性齿轮马达系列的结构。 0005 图2的齿轮马达系列具有依可容许的转矩(或者容量)而设定的型号不同的多种 (图示例中为15的5种)齿轮G1G5和依可产生的转矩而设定的型号不同的多种马 达(标准马达)M1M5，连结选自其中的特定型号(例如型号3)的齿轮G3与马达M3来构 成齿轮马达GM3。 0006 齿轮G1G5中分别准备有R1R6的6种减速比。结果，通过按5种型号的马 达连结具有6种减速比的5630种齿轮，使合计30种的齿轮马达系列化。用户从这样 准备的多种齿轮马达中选定任意容许转矩。
7、(或者容量)的任意减速比的齿轮马达来单独使 用或者用作其他机器(例如物流机械)的一个组件。 0007 专利文献1：日本特开平10-110793号公报(图21) 0008 近年来，关于以恒定速度旋转的马达，在2007年发行了规定效率的计算方法的 IEC(国际电工委员会)60034-2-1，并在2008年10月发行了使用该计算方法规定效率等级 的IEC60034-30。其中效率等级为以等级将效率基准值分类而成，从最高的效率起规定有 IE4(超超高效)、IE3(超高效)、IE2(高效)及IE1(标准效率)。 0009 随着节能的趋势各国均示有限制标准效率马达(IE1)使用的时间表。但是，在实 际执行。
8、限制前还可以销售以往的IE1型马达，因价格低廉所以还有顾客的需求。另外，对于 在限制前作为被驱动装置的驱动组件来设置的IE1型马达，即使在限制后也需要库存来作 为更换组件。 0010 这意味着马达制造商在今后的一段时间内相对相同产生转矩或容量的马达需要 准备效率不同的多种马达。若也想对IE2IE4型马达构筑与以往相同的基本系列时，必 须按各自的效率“重新”构筑如图2所示的3种基本系列。即，与仅以以往的IE1型马达构 筑整个系列时相比，必须准备的马达种类增大至4倍，制造商不得不背负极其重的制造负 担或者库存负担。 发明内容 0011 本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于通过对效率不同的各。
9、基本系列 的马达进行合理的共用化来总体上抑制整个系列中的马达种类，作为结果在各基本系列中 提供低成本的齿轮马达。 说 明 书CN 102790512 A 2/5页 4 0012 本发明是通过将齿轮马达系列设为如下结构来解决上述问题，所述齿轮马达系列 具有依容许转矩或容量而设定的型号不同的多种齿轮及依产生转矩或容量而设定的型号 不同的多种马达，连结选自其中的特定型号的齿轮与马达来构成齿轮马达系列，其中，包括 马达效率低的第1基本系列及马达效率高于该第1基本系列的第2基本系列，与所述第1 基本系列的所述特定型号的齿轮连结的马达与第2基本系列的型号小于所述特定型号的 齿轮连结。 0013 提高马达效。
10、率的各种方法已知有如下：例如，(1)设为使用如IPM或SPM的磁铁的 马达；(2)改变磁芯或卷线等构成部件的素材(材料)；(3)改变线圈卷线的粗细或卷绕方 法(槽的形状)等；(4)将流动的电流抑制为较小等。本发明中，主要着眼于手法(4)，以与 涉及转矩或容量的型号的概念的关系相对地掌握其内容。 0014 即，本发明不是单独掌握效率不同的马达的基本系列，而是以连结该马达与齿轮 的而成的齿轮马达系列的形式进行处理，设为与第1基本系列的特定型号的齿轮连结的马 达与型号小于第2基本系列的该特定型号的齿轮连结的结构。 0015 根据本发明所涉及的齿轮马达系列，能够在低效率的基本系列以及还能够在更高 效率。
11、的基本系列中共用完全相同的马达，因此能够大幅度抑制整个系列中的马达种类的增 大，且能够大大减少整个系列的马达的制造成本及库存成本。 0016 通过对效率不同的各基本系列的马达进行合理的共用化来总体上抑制整个系列 中的马达种类，作为结果能够在各基本系列中提供低成本的齿轮马达。 附图说明 0017 图1是表示本发明的实施方式所涉及的齿轮马达系列的结构例的示意图。 0018 图2是表示以往的齿轮马达系列的结构例的示意图。 0019 图中：IE1-标准效率的基本系列，IE2-高效率的基本系列，IE3-更高效率的基本 系列，Ma1Mc1-基本系列IE1的马达，Mb2Md2-基本系列IE2的马达，Mc3M。
12、e3-基 本系列IE3的马达，Ka1Kc1、Ka2Kc2、Ka3Kc3-连接罩。 具体实施方式 0020 以下，根据附图对本发明的实施方式所涉及的齿轮马达系列的一例进行详细说 明。 0021 图1是表示本发明的实施方式所涉及的齿轮马达系列的结构例的示意图。 0022 图1中，最左列的基本系列IE1相当于以往(图2)的标准齿轮马达系列。并且， 中央列的基本系列IE2相当于采用效率比IE1的马达更高的马达的基本系列，最右列的基 本系列IE3相当于采用更高效率的马达的基本系列。另外，在此齿轮G1G3分别仅示出 了1种，但与以往(图2)相同，各齿轮G1G3分别以多个减速比展开。 0023 标准效率的基。
13、本系列IE1具有依容许转矩(包括容量的概念)而设定的型号不同 的多种(该例中为13的3种)齿轮G1G3及依产生转矩(包括容量的概念)而设定 的型号不同的多种(该例中为13的3种)马达Ma1Mc1。而且，连结选自其中的特定 型号(例如型号1)的齿轮G1与(相同型号1的)马达(此时马达为Ma1)来构成齿轮马 达G1Ma1。该基本系列的体系与以往相同。 说 明 书CN 102790512 A 3/5页 5 0024 关于高效率的基本系列IE2，该基本系列IE2中的齿轮G1G3与马达Mb2、Mc2、 Md2的关系也和基本系列IE1的情况相同，作为结果齿轮马达G1Mb2、G2Mc2及G3Md2 被系列化。
14、。 0025 并且，关于更高效率的基本系列IE3，该基本系列IE3中的齿轮G1G3与马达 Mc3、Md3、Me3的关系也和基本系列IE1的情况相同，作为结果齿轮马达G1Mc3、G2Md3 及G3Me3被系列化。 0026 齿轮G1G3在基本系列IE1IE3中是通用的。在本实施方式中，齿轮的型号 规定传递转矩(容量)的大小，该例子中各基本系列均准备13的3个型号，传递转矩 (容量)按此顺序依次增大。各齿轮G1G3中容许转矩随着型号的上升而增大(G1G2 G3)。即，型号1的传递转矩(容量)最小且型号3的传递转矩(容量)最大。因此，齿 轮G1G3的容许转矩的大小为G1G2G3。 0027 在此，在。
15、各马达上附加的符号中，中央的小写字母表示马达种类，最后的数字表示 效率类型。即，例如分别存在于各基本系列中的Mc1、Mc2、Mc3是指马达为Mc这一相同(后 述相同的详细定义)的马达，且马达Mc1满足IE1的规格条件、马达Mc2满足IE2的规格条 件、马达Mc3满足IE3的规格条件。 0028 各马达中，产生转矩(或者容量)也随着型号的上升而增大。即，在本实施方式中， 马达的型号规定产生转矩(或容量)的大小。因此，各马达的产生转矩的大小在各基本系 列中和型号一样，即为Ma1Mb1Mc1、Mb2Mc2Md2、Mc3Md3Me3。 0029 另外，为了连结大小不同的齿轮G1G3与各马达，在齿轮G1。
16、G3与各马达之间 配置有连接罩Ka1Kc1、Ka2Kc2、Ka3Kc3。该连接罩Ka1Kc1、Ka2Kc2、Ka3 Kc3，设为与齿轮G1G3及与马达独立的部件时在作为连接罩的功能上优异，但未必一定 要设为独立的部件，也可以使马达的负载侧罩或齿轮G1G3的反负载侧罩具有作为该连 接罩的功能。 0030 从图1明确可知，在该齿轮马达系列中与基本系列IE1的特定型号的齿轮连结的 马达与基本系列IE2的型号小于该特定型号的齿轮连结。 0031 例如，与基本系列IE1的特定型号2的齿轮G2连结的马达Mb1与基本系列IE2的 (型号小于该特定型号2即)型号1的齿轮G1连结来作为基本系列IE2的马达Mb2。
17、使用。 并且，与基本系列IE1的特定型号3的齿轮G3连结的马达Mc1与基本系列IE2的(型号小 于该特定型号3即)型号2的齿轮G2连结来作为基本系列IE2的马达Mc2使用。 0032 而且，该基本系列IE2的马达Mc2进一步与基本系列IE3的(型号小于该特定型 号2即)型号1的齿轮G1连结来作为该基本系列IE3的马达Mc3使用。若从基本系列IE3 的马达Mc3与基本系列IE1的马达Mc1的关系来看，这种情况也可看做是，与基本系列IE1 的特定型号3的齿轮G3连结的马达Mc1与基本系列IE3的(型号小于该特定型号3即) 型号1的齿轮G1连结来作为基本系列IE3的马达Mc3使用。 0033 与基本。
18、系列IE1的特定型号例如型号2的齿轮G2连结的马达Mb1在与基本系列 IE2的比该特定型号2小的型号1的齿轮G1连结时，作为基本系列IE2的马达Mb2使用， 因此作为(额定)容量比作为基本系列IE1的马达Mb1使用时的(额定)容量小的马达使 用。因此，将应作为该基本系列IE2的马达Mb2使用的(额定)容量显示于该马达Mb2的 铭板上。 说 明 书CN 102790512 A 4/5页 6 0034 例如，在作为基本系列IE1的马达Mb1使用时，由于以1.5kw的额定容量使用，因 此在铭板上显示1.5kw，作为基本系列IE2的马达Mb2使用时，由于以0.75kw的额定容量 使用，因此在铭板上显示。
19、0.75kw。并且，此时，除额定容量之外还可显示IE1、IE2之类的效 率。另外，额定容量的显示位置不限定于铭板，在马达的任意部位显示即可。显示方法也不 限定于直接显示额定容量，只要可识别额定容量，则可以为例如预先与各额定容量做对应 关联的颜色或记号。 0035 总而言之，在本实施方式中马达被共用化(所谓马达相同)只是硬件系统构成要 件，例如为外壳(更准确地说，如果使外壳的负载侧罩具有作为连接罩的功能时为连接罩 以外的外壳)、转子、定子、马达轴、轴承、油封等部件。这些硬件系统构成要件包括材料在内 完全被共用化。 0036 然而，电力系统、控制系统的结构中在将各马达连接于电源时，分别调整例如马达。
20、 Mb1和马达Mb2中流过的电流等，以便确保基本系列IE1的型号2的马达所需的转矩特性和 确保基本系列IE2的型号1的马达所需的转矩特性。具体而言，作为基本系列IE1的马达 Mb1使用时，流出(与以往相同的)较大的电流，以便产生型号2所要求的转矩，另一方面， 作为基本系列IE2的马达Mb2使用时，只要能够产生型号1所要求的转矩就足够，因此以抑 制为更低的电流流动的方式设计。反过来说，该“可抑制流动的电流”成为能够将马达Mb1 作为马达Mb2使用的较大主要原因。 0037 如上所述，“型号”本以“转矩(或者容量)”的概念为基础来划分等级，并未与效 率的等级划分对应。因此，例如即使将与型号2的齿轮。
21、G2组合的马达Mb1简单地与小一个 等级的型号1的齿轮G1相组合，也不会立即作为IE2的马达发挥功能。 0038 因此，本实施方式中必须进行如使各马达MaMe的效率与实际使用的IE2IE3 的规格匹配的工作。但是该工作具体而言，与如已叙述的方法：(1)设为使用如IPM或SPM 的磁铁的马达；(2)改变磁芯或卷线等构成部件的素材(材料)；(3)改变线圈卷线的粗细 或卷绕方法(槽的形状)等；(4)将流动的电流抑制为较小等方法不离其二，在该意义上并 不是开发步骤另外增加之类的性质的工作。当然，应该在尽可能抑制成本上升的基础上进 行满足各基本系列IE2IE3所需求的规格之类的开发，但本实施方式中，方法。
22、(4)已“采 用完毕”，因此基于方法(1)(3)的开发压力呈较小的倾向，各基本系列IE2IE3的规 格的实现反而更轻松。 0039 根据本实施方式所涉及的齿轮马达系列，若以图1的结构例说明，则能够以5个来 满足需要9个的马达的系列。实际上，各基本系列的型号数大多为10个左右，所以能够在 效率不同的基本系列之间共同使用硬件结构完全相同的马达，从而能够大大减少整个系列 的马达的制造成本及库存成本。另外，在发明人的试验中，若欲以使用该马达MaMe的某 个基本系列的某个型号满足该基本系列所需求的规格，则有时在其他的基本系列的某个型 号中变成过剩品质(远高于所需求效率的效率)。但是，过剩品质只会提高制造。
23、商的信赖度 而基本上不会成问题，由于具有能够在不同的基本系列之间移用相同的硬件结构的马达的 效果，因而优点较大。 0040 另外，在上述实施方式中，示出了基本系列IE1IE3为止的系列构成例，但当然 能够将本技术思想发展至基本系列IE4来加以应用。 0041 另外，在上述实施方式中，当为效率相差一个级别的基本系列时，将相同硬件结构 说 明 书CN 102790512 A 5/5页 7 的马达与型号仅小一个级别量的齿轮进行组合，且为效率相差两个级别的基本系列时，将 相同的硬件结构的马达与型号小两个级别量的齿轮进行组合。但是，本发明中，未必一定 要像这样对基本系列的级别与型号级别的变化建立关联，例。
24、如如基本系列IE1与IE2或者 IE2与IE3之间，即使基本系列的级别仅相差一个级别，也可以与型号小两个级别或小三个 级别以上的齿轮进行组合。当型号数较多且各型号之间的差较小时，与这种型号相差两个 级别以上的齿轮进行组合的方法有可能有效。 0042 相反，当为如马达Mc那样在3个以上的基本系列中使用的马达时，例如在1个基 本系列中成为过剩品质时，即使基本系列相差两个级别，也可以将型号仅错开一个级别。此 时，在仅相差一个级别的基本系列中必然面临对相同型号的齿轮直接使用相同的马达这样 的选择，但本发明中不禁止这些(该例子中，本发明只不过仅仅应用于相差两个级别的基 本系列之间)。这样，本发明在整个系列之中，只要在部分区域中实施即可，未必一定要以统 一的单一变化关系构筑齿轮马达系列整体。 0043 本申请主张基于2011年05月19日申请的日本专利申请第2011-112581号的优 先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。 说 明 书CN 102790512 A 1/2页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102790512 A 2/2页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102790512 A 。