CN101725702A

CN101725702A - 齿轮箱的密封构造

Info

Publication number: CN101725702A
Application number: CN200910157500A
Authority: CN
Inventors: 宫泽正道; 平岩雅启
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: EP2180214A1; CN101725702B; RU2009139263A; JP5154364B2; US8186689B2; RU2501646C2; US20100102515A1; JP2010101444A

Abstract

本发明提供一种密封构造。在电动螺丝刀等电动工具中，当在电动机的输出轴上设置有斜齿轮的情况下，齿轮箱内的润滑脂可能会汇集在一起而从滚珠轴承漏出。本发明的目的在于提高该情况下的密封性能。齿轮箱(10)内，在电动机(11)的输出轴(12)上安装有密封部件(21)，并在该密封部件(21)上设置润滑脂返回部(21a)，从而使被斜齿轮(12a)汇集在一起的润滑脂在离心力的作用下呈放射状朝斜前方甩出，由此来防止润滑脂从滚珠轴承(20)漏出。

Description

齿轮箱的密封构造

技术领域

本发明涉及一种齿轮箱的密封构造，该齿轮箱例如用于电动螺丝刀等电动工具中，其中的齿轮组用于使电动机输出的旋转驱动力减速后输出。

背景技术

在这种电动工具的机身内部，形成有收纳齿轮组的齿轮箱，该齿轮组用于使作为驱动源的电动机的旋转驱动力减速后输出，在该齿轮箱内，装有润滑脂(润滑油)用于润滑其内部收纳的齿轮组。该齿轮箱中，作为输入侧支承有可转动的如电动机的输出轴，相反，作为输出侧支承有可转动的的主轴，二者之间设置有用于减速的齿轮组。在形成齿轮箱的隔离壁中，对输出轴和主轴进行的支承部上，不仅安装有以输出轴和主轴可转动的方式对其进行支承的轴承，还安装有用于防止润滑脂从轴承处漏出的密封部件。

如下专利文献中公开有与所述齿轮箱或其密封构造相关的现有技术。专利文献1中记载的技术为，在分别进入到齿轮箱内的输入轴和输出轴中至少一者上，设置有用于强制性地使装入的润滑脂循环、飞散的机构。专利文献2中记载的技术为，在构成齿轮组的部分齿轮上设置有突条和凹部，通过离心力使润滑脂向上飞起，由此用较少的润滑脂来进行有效的润滑。此外，专利文献3中记载的技术为，在电动机轴上安装有可与之一起转动的螺旋状线圈，该线圈的螺旋方向与小齿轮的转动方向相反，这样，可防止润滑脂经由以电动机轴可转动的方式对其进行支承的轴承漏出(润滑脂泄漏)。

专利文献1：日本发明专利公开公报特开平11-245179号

专利文献2：日本实用新型专利公开公报实开平5-45293号

专利文献3：日本实用新型专利公开公报实开昭62-32783号

然而，所述专利文献1、2中所公开的技术是用于强制性地使润滑脂在齿轮箱内循环的技术，而并非是能起到防止润滑脂泄漏的作用的技术，若采用专利文献3中所记载的防漏技术，不仅需要在电动机轴(输入轴)上安装螺旋状线圈，还存在输入轴变长而使该电动工具特别是在机器长度方向变大的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术中的问题而作出的，目的在于提供一种密封构造，该密封构造不会使电动工具变大，而是通过紧凑、简单的结构就可切实地防止齿轮箱内的润滑脂漏出。

因此，本发明提供权利要求书中各技术方案所记载结构的密封构造。

技术方案1为，一种齿轮箱的密封构造，所述齿轮箱中设有齿轮组和用于润滑该齿轮组的润滑脂，该齿轮组用于使电动机输出的旋转驱动力减速后输出，其中，在构成所述齿轮箱的隔离壁上，经由轴承支承有所述电动机的输出轴，该输出轴可相对于隔离壁转动，在该输出轴上安装有可一起转动的密封部件，该密封部件的靠近齿轮箱的内表面上设置有润滑脂返回部，该润滑脂返回部用于使所述润滑脂在所述输出轴旋转时产生的离心力的作用下，朝远离所述轴承的方向飞散。

技术方案2为，在技术方案1的基础上，在所述密封部件的靠近齿轮箱的内表面上设置有研钵状凹部，以此作为所述润滑脂返回部。

通过采用技术方案1所记载的密封构造，由于密封部件与电动机的输出轴一起旋转，因此，附着在该密封部件的润滑脂返回部(齿轮箱内侧)上的润滑脂会在离心力的作用下以朝齿轮箱中心(远离轴承的方向)返回的方式飞散。这样，由于朝轴承流动的润滑脂会堆积在密封部件的润滑脂返回部内，并在离心力的作用下朝齿轮箱的中心返回，因此，可大幅减少从齿轮箱经由轴承漏到外部的润滑脂的量。

这样，不是像现有技术那样在电动机轴上设置螺旋状线圈，而是例如只要在输出轴上设置如圆板状密封部件就足够了，因此，不会使电动工具在机器长度方向变大，而是通过简单的结构就可切实地防止齿轮箱内的润滑脂漏到外部。

通过采用技术方案2所记载的密封构造，作为润滑脂返回部，只要设置研钵状的凹部就可以了，因此，通过简单的结构就可防止齿轮箱内的润滑脂漏到外部。

附图说明

图1是表示电动工具的内部构造的侧视图，该电动工具内设置有本发明实施方式的密封构造。

图2是表示单个密封部件的立体图。

图3是其他实施方式的单个密封部件的立体图。

【附图标记说明】

1：电动工具；2：机身罩；3：前罩；4：主轴；4a：离合器齿；4b：支承孔；5：隔离壁；10：齿轮箱；11：电动机；12：输出轴；12a：小齿轮(斜齿轮)；G：齿轮组；13：冷却扇；14：驱动齿轮；14a：离合器齿；15：中间轴；16：轴承(前侧)；17：轴承(后侧)；18：压缩弹簧；19：轴承；20：滚珠轴承；21：密封部件；21a：润滑脂返回部；21b：支承孔；22：密封部件；22a：润滑脂返回部；22b：支承孔；22c：突条(rib)。

具体实施方式

下面，参照图1～图3说明本发明的具体实施方式。图1表示电动工具1的主要是齿轮箱10附近的结构。本实施方式中，作为电动工具1的一个例子，例示了所谓的电动螺丝刀。在该电动工具1的机身罩2和前罩3之间，设置有隔离壁5。由隔离壁5和前罩3形成的空间部分用作为齿轮箱10。

该齿轮箱10中收纳有齿轮组G，该齿轮组G用于使作为驱动源的电动机11输出的旋转驱动力减速后输出。电动机11的输出轴12经由安装在隔离壁5上的滚珠轴承(ball bearing)20支承为可旋转的状态。输出轴12贯穿隔离壁5。在输出轴12的顶端，位于隔离壁5内侧(齿轮箱10侧)的部位上具有小齿轮12a。本实施方式中，该小齿轮12a采用的是斜齿轮。在隔离壁5的外侧，在该输出轴12上安装有冷却扇13。

本实施方式中，收纳在该齿轮箱10内的齿轮组G由所述小齿轮12a和与该小齿轮12a啮合的驱动齿轮14构成。该驱动齿轮14采用的是与小齿轮12a相匹配的斜齿轮。

驱动齿轮14安装在驱动轴15上。驱动轴15经由轴承16、17支承为能以轴线为中心旋转的状态。前侧的轴承16安装在主轴4的支承孔4b内。后侧的轴承17安装在隔离壁5上。

主轴4经由轴承19支承在前罩3上，且可相对于前罩3旋转。主轴4的顶端延伸到前罩3的前部，图1中省略了该部分的图示。主轴4的顶端安装有用螺纹进行固定的刀头(bit)。

驱动齿轮14和主轴4之间安装有压缩弹簧18。该压缩弹簧18对主轴4朝前侧施加作用力。主轴4的后表面上设置有离合器齿4a～4a。另一方面，驱动齿轮14的前表面上设置有离合器齿14a～14a。如果在安装于主轴4顶端、由螺纹进行固定的刀头中设置螺钉，并使该螺钉位于需紧固的部位，在这种状态下，启动并推压电动工具1使螺钉旋入需紧固的部位，这时主轴4会克服压缩弹簧18的作用而后退，这样，主轴4的离合器齿4a～4a会与驱动齿轮14上的离合器齿14a～14a啮合，电动机11输出的旋转驱动力就可传递到主轴4。

由于主轴4被压缩弹簧18按压，因此，随着螺钉的拧入，该主轴4会跟随着朝前侧(拧入方向)移动。当主轴4朝前侧移动一定距离，螺钉的拧入完成时，离合器齿4a～4a与离合器齿14a～14a的啮合会脱开，这时，电动机11输出的旋转驱动力不会传递给主轴4，因此驱动齿轮14空转。这之后，若解除对该电动工具的推压，则主轴4会在压缩弹簧18的作用下回到前进端位置，此外，若使电动机11停止，则驱动齿轮14的转动也会停止。由于所述啮合的离合器机构为现有的公知技术，因此省略对其的详细说明。

齿轮箱10中不仅收纳有齿轮组G，还收纳有压缩弹簧18以及主轴4的后部等。该齿轮箱10中装有主要用于润滑齿轮组G的润滑脂(润滑油)。本实施方式中，如前所述，小齿轮12a采用的是斜齿轮。因此，由于该小齿轮12a的转动方向、斜齿轮的螺旋角、螺旋线方向等主要因素，装入的润滑脂在小齿轮12a的作用下容易汇集在滚珠轴承20侧。由于滚珠轴承20的内圈和外圈之间夹有钢球，内圈和外圈之间具有微小的间隙。因此，由小齿轮12a所汇集在一起的润滑脂可能会经由该微小的间隙漏到齿轮箱10的外部。

为了防止润滑脂经由该滚珠轴承20漏到齿轮箱10的外部，本实施方式中，在滚珠轴承20的齿轮箱侧设置有密封部件21。该密封部件21大致呈圆板状，并以与输出轴12成一体的方式设置在其上，从而可与输出轴12一起旋转。如图所示，滚珠轴承20的前侧(齿轮箱10侧)总是处于被该密封部件21堵住的状态。通过用该密封部件21堵住滚珠轴承20的前侧，可防止齿轮箱10内的润滑脂经由滚珠轴承20漏到齿轮箱10外部。

此外，在密封部件21的前表面上，设置有润滑脂返回部21a。利用该润滑脂返回部21a，能更切实地防止齿轮箱10内的润滑脂经由滚珠轴承20漏到齿轮箱10外部。

图2中单独表示了密封部件21。如图所示，本实施方式中，密封部件21上具有研钵状凹部，以此作为润滑脂返回部21a。该密封部件21的中心，具有供电动机11的输出轴12穿过的支承孔21b。研钵状的润滑脂返回部21a呈如下状态弯曲，即，越靠近该支承孔21b(凹陷)深度越深。当电动机11启动时，该密封部件21与输出轴12一起转动。因此，在电动机11被启动，密封部件21处于转动的状态下，附着在该润滑脂返回部21a上的润滑脂会受离心力作用。附着在润滑脂返回部21a上的润滑脂在离心力作用下，会在该润滑脂返回部21a即研钵状凹部内回旋、上升，朝密封部件21的外周侧移动，最后被甩向前方。

这样，朝着滚珠轴承20汇集在一起的润滑脂会堆积在密封部件21的润滑脂返回部21a上，因此，可防止齿轮箱10内的润滑脂经由该滚珠轴承20漏到该齿轮箱10外部(机身罩2内)。此外，由于润滑脂堆积在呈研钵状弯曲的润滑脂返回部21a内，因此，润滑脂在离心力的作用下不仅会沿密封部件21的径向向外返回，还会朝斜前方(齿轮箱10的中央，从滚珠轴承20离开的方向)返回。由此，可更切实地防止润滑脂经由该滚珠轴承20漏到该齿轮箱10外部。

通过采用上述结构的密封构造，且小齿轮12a和驱动齿轮14采用斜齿轮。由于该斜齿轮的转动方向、斜齿轮的螺旋线方向或螺旋角的原因，当该小齿轮12a旋转时，装入齿轮箱10内的润滑脂容易因斜齿轮的汇集作用而朝滚珠轴承20方向汇集在一起。关于这一点，本实施方式中在滚珠轴承20的前侧(齿轮箱10内侧)设置有密封部件21。由于滚珠轴承20的前侧被该密封部件21堵住，因此，能防止润滑脂到达滚珠轴承20上。

此外，由于密封部件21的润滑脂返回部21a呈研钵状弯曲，因此，通过小齿轮12a转动，汇集在密封部件21中心的润滑脂会在离心力的作用下呈放射状朝斜前方甩出。由此，可预先防止润滑脂汇集到滚珠轴承20的周边而漏到齿轮箱10外部，能进一步提高该齿轮箱10的密封性能。

此外，只是通过在输出轴12上设置直径比滚珠轴承20小的圆板状密封部件21这样简单、紧凑的结构，就可获得上述作用效果。

可对以上说明的实施方式进行各种变更。例如，在上述实施方式中，作为电动工具，例示的是电动螺丝刀，但也可将本发明广泛运用到其他电动工具或气动工具中的装有润滑油的齿轮箱上。

此外，上述实施方式中例示的是安装有密封部件21且小齿轮12a采用斜齿轮的结构，但小齿轮12a采用普通的直齿轮的结构也同样适用于本发明。

此外，作为润滑脂返回部21a，例示的是弯曲成研钵状的凹部，但也可对此进行各种变型。例如，也可不采用弯曲的凹部而采用锥状凹部。此外，如图3所示，也可采用在锥状凹部上增加有沿径向向外延伸的突条的结构。图3所示的密封部件22的润滑脂返回部22a的结构为，在锥状凹部上设置有沿径向向外延伸的多个突条22c～22c。在密封部件22的中心，形成有可供输出轴12穿过的支承孔22b。

采用该密封部件22的润滑脂返回部22a，也可通过密封部件22与输出轴12的一起转动，使离心力作用在该润滑脂返回部22a内堆积的润滑脂上。因此，通过小齿轮12a汇集到润滑脂返回部22a中心的润滑脂会在离心力的作用下朝齿轮箱10的中央返回。在采用该润滑脂返回部22a的情况下，汇集在其中心的润滑脂会被各突条22c刮起，并在离心力的作用下被沿着直径方向向外甩出，因此，可进一步提高该齿轮箱10的密封性能。

此外，对电动机11的输出轴12进行支承，使其可旋转的轴承，例示的是滚珠轴承，但在采用滚柱轴承或锥形滚柱轴承等具有内圈和外圈的其他实施方式的轴承时，若也采用例示的密封部件21(22)，也可获得相同的作用效果。

此外，上述实施方式中，例示的是使电动机11的输出轴12直接进入齿轮箱10内的结构，但在采用如下这样的结构时，若也采用例示的密封部件21(22)，也可获得相同的作用效果。该结构是指，在齿轮箱10的外侧经由减速齿轮减速，使安装有该减速齿轮的减速轴进入齿轮箱10内，这样，使电动机11的输出轴12间接地进入齿轮箱10内并减速。

Claims

1.一种齿轮箱的密封构造，所述齿轮箱中设有齿轮组和用于润滑该齿轮组的润滑脂，该齿轮组用于使电动机输出的旋转驱动力减速后输出，其特征在于，

在构成所述齿轮箱的隔离壁上，经由轴承支承有所述电动机的输出轴，该输出轴可相对于所述隔离壁转动，

在该输出轴上安装有可一起转动的密封部件，该密封部件的靠近齿轮箱的内表面上设置有润滑脂返回部，该润滑脂返回部用于使所述润滑脂在所述输出轴旋转时产生的离心力的作用下，朝远离所述轴承的方向飞散。

2.如权利要求1所述的密封构造，其特征在于，

在所述密封部件的靠近齿轮箱的内表面上设置有研钵状凹部，以此作为所述润滑脂返回部。