JP6479735B2

JP6479735B2 - 歯車装置

Info

Publication number: JP6479735B2
Application number: JP2016186451A
Authority: JP
Inventors: 貴浩加藤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2036-09-26
Also published as: KR102139478B1; TW201814182A; TWI664363B; CN107869571A; JP2018053906A; KR20180034200A

Description

本発明は、ハウジングと、入力軸、出力軸を具え、モータ等の駆動装置から入力軸に伝達されたトルクが歯車機構を介して出力軸に伝達される歯車装置に関する。

歯車装置の入力軸と出力軸は軸受によって回転可能に軸支されている。ハウジングと入力軸及び出力軸のそれぞれの間には封止部材が設けられることによって、ハウジング内部は密封され、ハウジング内部には潤滑油が封入される。歯車装置の入力軸にトルクが伝達され、歯車装置が作動しているとき、ハウジング内部の潤滑油は、歯車機構によって掻き揚げられ、歯車機構の歯車同士の噛合部を潤滑するとともに、軸受内部に浸透し、軸受の発熱を抑制する。

しかし、例えば、歯車装置の入力軸又は出力軸が高速で回転するときは、軸受の発熱量が大きいので、何らの対策も施さないと、潤滑油の循環が間に合わず、軸受が異常に発熱し、焼付いてしまうという問題がある。また、潤滑油の粘度が比較的高い場合にも、潤滑油が軸受内部を通過し難いので、同様の問題が起こり得る。このような軸受の焼付きを防止するための技術として、以下に挙げるものがある。

特開２０１４−９７６４号公報

特許文献１には、軸受の下方に位置するハウジングに、第１の油溜まり空間と連通する油供給通路を設け、歯車装置の作動時、当該油供給通路を通じて、軸受に対し、第１の油溜まりの反対側にも油溜まり（第２の油溜まり）が形成されるようにした潤滑構造が開示されている。

特許文献１の潤滑構造は、その構造により、潤滑油の撹拌抵抗を抑え、且つ、軸受へ潤滑油を循環させるという効果を奏するものであるが、油供給通路を設けるためには、軸受の下方に位置するハウジングに孔を開ける加工を施さなければならないため、加工に手間が掛かるという問題がある。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、より簡素な構造で、軸受の発熱を抑えることができる潤滑構造を具えた歯車装置を提供することを目的とする。

本発明は、ハウジングと、少なくとも２つの回転軸と、前記回転軸同士のトルクを伝達する歯車機構と、前記歯車機構の少なくとも一部が入るように前記ハウジング内部に設けられた油溜り部を具え、
前記回転軸の少なくとも１つは、前記ハウジングに設けられた軸受固定部に配設されている軸受によって水平方向に軸支された水平軸であり、
前記軸受固定部の内周面上であって前記軸受に対向する位置に、前記油溜り部に連通し、且つ、前記軸受に対して前記油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする歯車装置によって前記課題を解決した。

本発明によれば、水平軸を軸支する軸受に対向する軸受固定部の内周面上に、油溜り部に連通し、且つ、軸受に対して油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも１つ形成されているので、潤滑油の循環経路を確保することができる。すなわち、軸受内部に浸透し、軸受から熱を吸収した潤滑油は、油溝を通じて油溜り部へ排出される。よって、潤滑油の循環効率が向上し、軸受から熱を吸収する前の温度が比較的低い潤滑油が軸受内部に浸透し易くなるので、軸受の発熱を抑えることができる。

また、油溝は、軸受固定部の内周面上に設けられる溝という簡素な構造なので、加工が容易である。このため、従来に比べて、加工工数・コストを掛けずに、上述した軸受の発熱抑止という効果を得ることができる。

また、水平軸の軸受が、当該軸受に対して油溜り部の反対側に複数設けられているタイプの歯車装置であっても、油溝を複数の軸受の軸受固定部を連通するように設けることにより、上述した効果を得ることができる。

また、油溝を複数設けることにより、潤滑油の循環効率を一層高めることができる。

また、油溝をその延伸方向に傾斜させることにより、潤滑油を油溜り部方向に排出させ易くすることもできる。

本発明の第一実施形態の縦断面図。図１の要部拡大図。図１の３−３線矢視図。本発明の第二実施形態の要部の拡大縦断面図。本発明の第三実施形態の要部の正面図。

本発明の実施例を、図１〜５を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１に示されている歯車装置１０は、ハウジング１２と、回転軸である入力軸１４と出力軸１６を具えている。入力軸１４上にはピニオンギア２２が設けられ、出力軸１６上には、ピニオンギア２２と噛合う出力ギア２４が設けられている。入力軸１４はモータ（図示省略。）等の駆動装置からトルクが伝達され、入力軸１４に伝達されたトルクは、ピニオンギア２２及び出力ギア２４から構成される歯車機構２０を介して出力軸１６に伝達される。なお、回転軸及び歯車機構をさらに具える歯車装置に本発明を適用することも可能であるが、説明の便宜上、回転軸が２つの歯車装置を用いて説明する。

図示しているように、入力軸１４と出力軸１６は軸受によって軸支されており、入力軸１４の一端と出力軸１６の両端はハウジング１２を貫通している。しかし、入力軸１４とハウジング１２の間、及び出力軸１６とハウジング１２の間のそれぞれに封止部材１１，１３，１５が設けられることによって、ハウジング１２内部は密封される。

ハウジング１２内部に設けられる油溜り部１８には、潤滑油（図示省略。）が封入され、例えば、歯車装置１０の停止時にオイルレベルＯＬで示す位置まで潤滑油が入れられる。油溜り部１８は、歯車機構２０の歯車（本実施例では、ピニオンギア２２）によって潤滑油が掻き揚げられるように、歯車機構２０の少なくとも一部が入るように設けられていればよい。なお、潤滑油を封入する量は歯車装置の構成、設置姿勢等によって適宜変更される。

歯車装置１０を設置したとき、入力軸１４は、軸受１７，１９によって水平方向に軸支される水平軸である。そして、入力軸１４を軸支している軸受１７が嵌められている、ハウジング１２内部の軸受固定部３２には、潤滑構造３０が設けられている。

図２に示されているとおり、潤滑構造３０は、軸受固定部３２の内周面３２ａ上に設けられる油溝３４で構成されている。具体的には、油溝３４は、軸受固定部３２の内周面３２ａ上の内、軸受１７に対向する位置に、軸受１７に対して油溜り部１８の反対側に延出するように、且つ、油溜り部１８に連通するように設けられる。また、油溝３４は、軸受１７の垂直方向下半分に対向する位置に設けられる。歯車装置１０の潤滑油は、歯車装置１０の作動時に油溝３４が潤滑油で浸る程度に封入する。

入力軸１４にトルクが伝達され、歯車装置１０が作動した時、油溜り部１８に入れられている潤滑油はピニオンギア２２によって掻き揚げられるとともに、軸受内部に浸透する。その後、軸受１７から熱を吸収した潤滑油は油溝３４を通じて油溜り部１８に排出されるので、潤滑油の循環効率を高めることができる。
よって、軸受１７から熱を吸収する前の、油溜り部１８側に存在する、温度が比較的低い潤滑油が軸受１７内部に浸透し易くなるので、軸受１７の発熱を抑えることができる。なお、油溝３４を、その延伸方向の内、油溜り部１８に向けて傾斜させれば、油溝３４を通る潤滑油を油溜り部１８方向に排出させ易くすることができる。また、油溝３４と油溜り部１８が連通し、且つ、潤滑油に浸っている場合は、油溝３４をその延伸方向のいずれに傾斜させてもよい。

図３に示すように、油溝３４は、断面が半円状である。この他に、断面が角形や楕円形の油溝とすることもできる。これらの形状の油溝は、軸受固定部３２の内周面３２ａ上を削る等して容易に形成することができる。このため、従来に比べて、加工工数・コストを掛けずに、軸受１７の発熱抑止という効果を得ることができる。

図４は、本発明の第二実施形態の歯車装置１０ａの要部の拡大縦断面図である。歯車装置１０ａの１つの回転軸であり、水平軸である入力軸１４ａは、ハウジング１２ａの軸受固定部３２ｂに嵌められている軸受１７ａ，１７ｂによって軸支されている。入力軸１４ａ上には入力傘歯車３５が設けられ、入力傘歯車３５と噛合う出力傘歯車３６を介して図示しない出力軸にトルクが伝達されるように構成されている。歯車装置１０ａに封入する潤滑油の量などの構成は、歯車装置１０と同様、歯車装置１０ａの作動時に油溝３４ａが潤滑油で浸る程度に封入すればよく、例えば、オイルレベルＯＬで示すレベルに入れればよい。

図示しているように、入力軸１４ａを軸支している軸受１７ａ，１７ｂは、油溜り部１８に対して反対側に並んで設けられている。このように、軸受が複数設けられている場合、潤滑構造３０ａの油溝３４ａは、軸受１７ａ，１７ｂのそれぞれの軸受固定部３２ｂを連通するように、軸受固定部３２ｂ，３２ｂの間を含む内周面３２ｃ上に設けることができる。潤滑構造３０ａにおいても、油溝３４ａは、油溜り部１８に連通し、且つ、油溜り部１８から最も遠い位置に配設される軸受１７ｂに対し、油溜り部１８の反対側に延出するように設けられる。これにより、軸受１７ａ、１７ｂから熱を吸収した潤滑油は油溝３４ａを通じて油溜り部１８に排出されるので、潤滑油の循環効率を高めることができる。なお、油溝３４ａをその延伸方向に傾斜させてもよいことは、上述した、油溝３４の場合と同様である。

図５に示す潤滑構造３０ｂのように、軸受（図示省略。）を嵌める軸受固定部３２ｄの内周面３２ｅ上に、複数の油溝３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを設けることもできる。これにより、潤滑油の循環効率をさらに高めることができるので、軸受の発熱を一層抑えることができる。

本発明の潤滑構造の油溝の幅は、使用する潤滑油に応じて適宜設定することができる。また、油溝を設けた軸受固定部に嵌める軸受は、ボールベアリングであっても、テーパーローラベアリングであってもよく、歯車機構としては、スパーギア、ヘリカルギア、ベベルギア、ウォームギア、ハイポイドギア、遊星歯車などの各種歯車機構を使用することができる。

以上に説明したとおり、本発明によれば、潤滑油の循環経路を確保することができ、潤滑油の循環効率が向上するので、軸受から熱を吸収する前の温度が比較的低い潤滑油が軸受内部に浸透し易くなり、軸受の発熱を抑えることができる。

１０，１０ａ歯車装置
１２，１２ａハウジング
１４，１４ａ回転軸（水平軸，入力軸）
１６回転軸（出力軸）
１８油溜り部
２０歯車機構
３２，３２ｂ，３２ｄ軸受固定部
１７，１７ａ，１７ｂ軸受
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ油溝

Claims

ハウジングと、少なくとも２つの回転軸と、前記回転軸同士のトルクを伝達する歯車機構と、前記歯車機構の少なくとも一部が入るように前記ハウジング内部に設けられた油溜り部を具え、
前記回転軸の少なくとも１つは、前記ハウジングに設けられた軸受固定部に配設されている軸受によって水平方向に軸支された水平軸であり、
前記軸受固定部の内周面上であって前記軸受に対向する位置に、前記油溜り部に連通し、且つ、前記軸受に対して前記油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする、
歯車装置。
前記軸受が該軸受に対して前記油溜り部の反対側に複数設けられ、
前記油溝が前記複数の軸受の軸受固定部を連通している、請求項１の歯車装置。
前記油溝が前記軸受の周方向に複数設けられている、請求項１又は２の歯車装置。
前記油溝がその延伸方向に傾斜している、請求項１から３のいずれかの歯車装置。