CN102142735A - 冷冻库用齿轮电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷冻库用齿轮电动机，其可直接在冷冻库内运转的同时，运转效率高且能够以低成本大大延长寿命。在使电动机(12)及减速机(14)一体化且在冷冻库内运转的冷冻库用齿轮电动机(10)中，具备至少2种油封：极低温用油封(第1油封)(30)，在该冷冻库内具有能够密封所述减速机(14)的输入轴(16)的温度特性；准低温用(或者常温用)油封(第2油封)(32)，插入于该极低温用油封(30)的减速机内侧，具有低温侧界限温度高于第1油封的温度特性。

Description

冷冻库用齿轮电动机

技术领域

本申请主张基于2009年12月21日申请的日本专利申请第2009-289820号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用于本说明书中。

本发明涉及一种在冷冻库内使用的齿轮电动机。

背景技术

由于保管生鲜食品等的冷冻库的内部被设定为极低温，所以可移动地设置在该冷冻库内部的保管架或传送台需要以某些形式确保作为其驱动源的齿轮电动机的良好的工作。另外，在本发明的“齿轮电动机”包含从设计阶段就直接一体化电动机及减速机的齿轮电动机、及使用连接器等事后一体化的齿轮电动机两者。

在专利文献1中，提供在带有加热机构的保温箱内容纳齿轮电动机的保温装置。该保温装置中，如果保温箱内的温度下降到预定的控制温度，

则使加热机构工作。

专利文献1：日本特开2005-300085号公报

然而，具备如上述的保温装置的方法除了齿轮电动机之外还另外需要保温箱和加热控制装置。并且，如果长期不使用齿轮电动机时始终使保温装置开动，且使齿轮电动机任何时候都能够立刻使用，则需要浪费大量电力。当然，明确长期不使用齿轮电动机时，也可使保温装置的电源随时切断。但是，此时还存在如下问题：每次使用齿轮电动机时，如果不等到由加热机构通过保温装置加热齿轮电动机，且润滑脂等变得能够良好地发挥功能之后，就无法开始运转本身。

因此，可以考虑设计利用开发成能够使用至更低温的润滑剂和油封，在冷冻库中也可直接使用的齿轮电动机。但是，确认了实际上产生以下问题点：在采用利用这种低温密封性能优异的油封而在冷冻库内无需进行加热、保温或暖机直接使用齿轮电动机的方法时，偶尔从油封部漏出润滑剂。

发明内容

本发明为在这种状况下基于通过详查该漏油的原因而得到的见解而完成的，其课题在于：得到不用设置保温装置和加热机构等而可在冷冻库内直接运行的同时，运转效率高且能够以低成本大大延长寿命的冷冻库用齿轮电动机。

本发明是通过设为如下结构解决上述课题的，在使电动机及减速机一体化且在冷冻库内运转的冷冻库用齿轮电动机中，具备至少2种油封：第1油封，在该冷冻库内具有能够密封所述减速机的旋转轴的温度特性；第2油封，插入于该第1油封的所述减速机内侧，具有低温侧界限温度高于所述第1油封的温度特性。

本发明人详查了冷冻库用的齿轮电动机中漏油的原因，结果确认了若干可考虑的原因之一就是存在由减速机内的齿轮的磨损粉(粉尘)引起的油封的耐久性的下降。作为其对策，在本发明中相对于在该冷冻库内具有能够密封减速机的旋转轴的温度特性的第1油封，在减速机内侧并设具有低温侧界限温度高于第1油封的温度特性的第2油封。

关于该理由进一步探索原因的结果，能够确认在该冷冻库用齿轮电动机的情况时，产生该磨损粉的主要原因在于“常温下的试验运转”的可能性高。在这种冷冻库用齿轮电动机中，很多时候在导入时或者维护时不得不在冷冻库外(即在常温下)进行试验运转。即使不是在常温下，也有时在冷冻库内以不下降到原来的冷冻温度的状态进行试验运转。若是在该过程中大量产生的磨损粉(粉尘)的原因，与在极低温下(冷冻库的目标冷冻温度)下具有良好的特性的油封相比，具有低温侧界限温度高于第1油封的温度特性的油封反而更适合作为除尘而并设。

即，通过并设可在高于这种第1油封的温度环境下使用的油封，在通过第1油封基本确保冷冻库内的极低温下运转时的密封功能的基础上，通过第2油封，例如在冷冻库外进行试验运转时，也能够发挥(包含粉尘排除的)第2油封原来的良好密封性能。而且，低温侧界限温度不是极低温的油封通常为低成本。另外，第2油封具有低温侧界限温度高于第1油封的特性，所以(在冷冻库内极低温状态下的)运转时，有固化而紧固力比第1油封更下降的倾向。因此，也可以得到下述非常有益的优点：在冷冻库内运转时，实际上成为只有第1油封的紧固力作用于轴的状态，由紧固、滑动引起的能量损耗减少，(由于第2油封本身的存在)大量吸收粉尘的同时，较高地维持运转效率。

在该意义上，以“紧固力”这样的观点来看时，还能够如下掌握本发明：‘在使电动机及减速机一体化且在冷冻库内运转的冷冻库用齿轮电动机中，其特征在于，具备至少2种油封：第1油封，在该冷冻库内具有能够密封所述减速机的旋转轴的紧固力特性；第2油封，插入于该第1油封的所述减速机内侧，在该冷冻库内具有小于该第1油封的紧固力特性。

发明的效果：

根据本发明能够得到，可直接在冷冻库内运转的同时，运转效率高，且能够以低成本大大延长寿命的冷冻库用齿轮电动机。

附图说明

图1是表示应用本发明的实施方式所涉及的运转方法的冷冻库用齿轮电动机的一例的剖视图。

图2是上述冷冻库用的齿轮电动机的输入侧的油封的放大剖视图。

图中：10-冷冻库用齿轮电动机，12-电动机，14-减速机，30-极低温用油封(第1油封)，32-常温用油封(第2油封)。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式的例子进行详细说明。

图1为本发明的实施方式的一例所涉及的冷冻库用齿轮电动机的剖视图。图2为油封部的放大剖视图。另外，在该例子中冷冻库(省略图示)的目标冷冻温度为-25℃。

该冷冻库用齿轮电动机10为通过用螺栓11缔结电动机外壳12A和减速机外壳14A而使电动机12及减速机14一体化的电动机。另外，称为“齿轮电动机”时，通常如该实施方式，大多指使电动机12及减速机14(从设计的阶段)一体化的电动机，但本发明所涉及的齿轮电动机例如也可以为如通过连接器或连结螺栓使独立设计的电动机和减速机一体化的电动机。在有不想使油漏出到减速机外(例如连接器内)的情况等时，同样可以应用本发明。

减速机14具备：输入轴(旋转轴)16，兼用作电动机12的电动机轴；准双曲线小锥齿轮18，一体形成于该输入轴16；及准双曲线齿轮20，与该准双曲线小锥齿轮18相啮合。该准双曲线齿轮20插入于中间轴22，一体形成于该中间轴22的中间小锥齿轮24与输出齿轮26相啮合。并且，输出齿轮26的旋转作为输出轴27的旋转输出到外部。

在该实施方式所涉及的齿轮电动机10中，减速机14的输入轴16通过2种油封，即由硅橡胶构成的极低温用油封(第1油封)30和由丙烯酸橡胶构成的常温用油封(第2油封)32密封(详细后述)。另外，减速机14的输出侧仅通过与输出轴27的轴承34邻接配置的(与输入侧相同素材的)极低温用油封36密封。即，在该例子中，在减速机14的输出侧不应用本发明。这是因为输出侧因转速慢，由磨损粉引起的损伤几乎不成问题，所以谋求了成本的降低。但是，当然也可在输出轴(旋转轴)的密封中应用本发明，得到相应的密封性能的提高、及油封寿命的增大效果。

如在图2扩大表示，极低温用油封30、常温用油封32均为以(不具备辅助唇)主唇30A、32A为主体而具有的简单的结构，谋求了低成本化。但是，在本发明中，第1、第2油封的具体结构不限于该例子，例如，具有辅助唇的结构在粉尘排除这点上是更有效的。

输入侧的极低温用油封30与输入轴16的轴承28邻接配置，在该实施方式中，如前述由硅橡胶形成。硅橡胶具有能够在该冷冻库的目标冷冻温度中密封所述减速机的温度特性(具有在该冷冻库的目标冷冻温度中能够密封所述减速机的紧固力特性)。在此，称作“极低温用”是由于以下理由。即，当初发明人以在该-25℃的目标冷冻温度的冷冻库用齿轮电动机的第1油封中使用为目的，利用了丙烯酸橡胶的油封。但是，在运转初期残留有硬度，因此若不能良好地跟随轴的细微的摇晃或振动等，则偶尔有如推测的那样产生漏油的现象。由此，采用了低温密封性能更优越于丙烯酸橡胶的极低温用硅橡胶。从这点来讲，可以说是与单纯的O型垫圈等不同的冷冻库用齿轮电动机独特的情况。如本实施方式，尤其应用于以高速旋转的输入轴的油封时，例如在目标冷冻温度为-T℃时，希望采用保证至少在-(T+10)℃下的使用的极低温用油封。硅橡胶具有相对于目标冷冻温度-25℃而言过于充分的低温密封特性(紧固力特性)，即使没有暖机运转而直接开始运转，也不产生初始硬度等问题。

就油封的低温侧界限温度(低温密封特性)而言，即使主材料相同，该油封的结构或唇的形状，或者添加剂的种类或量等上也细微地(有时较大地)不同。因此，实际情况为在各公司中对独自的特定的材料，分别设定或指定了允许温度。由该观点来讲，只要看各公司的产品说明书，除了硅橡胶之外，丁腈橡胶也有矿物油系的油的耐性，还有耐磨性，所以适合冷冻库用齿轮电动机的用途。除此之外，乙丙橡胶、丁苯橡胶、四氟乙烯树脂、织物等也作为本发明的极低温用油封素材具有良好的低温特性。

另一方面，如上述，常温用油封32在该实施方式中使用丙烯酸橡胶。这是因为，例如，依据NOK株式会社的产品说明书，就丙烯酸橡胶而言，-25℃为规格上被指定的低温侧界限温度，但如该实施方式，在与硅橡胶的极低温用油封30并用时，(与排列2个极低温用油封相比)反而得到良好的特性。换言之，是因为丙烯酸橡胶在低温侧界限温度高于硅橡胶(基于该产品说明书的低温侧界限温度为-60℃)，且使齿轮电动机在原来的冷冻库以外的温度环境下起动时，反而得到更优越于硅橡胶的紧固力特性或滑动特性。

接着，说明该齿轮电动机10的作用。

齿轮电动机10在通常的冷冻库内极低温下的运转中，极低温用油封30有效地发挥功能，并得到良好的密封性能。此时，常温用油封32吸收大量粉尘，但(由于是在极低温下)硬度变高而作为油封无法充分发挥原来的功能对应地几乎不产生滑动损耗，尽管设置有2个油封，但也能够较高地维持运转效率，并且也能够维持较少的发热量。

并且，在导入齿轮电动机10时，或者维护时的试验运转等中，常温用油封32能够可靠地防止磨损粉等粉尘向极低温用油封30侧移动。并且，也可以相对于排列2个极低温用油封30的结构谋求成本降低。

可通过常温用油封32高效地防止粉尘潜入到极低温用油封30的滑动面并一同旋转的效果，大大有助于该极低温用油封30的寿命增大。尤其，密封的对象为减速机的旋转轴、尤其为高速旋转的输入轴12时，其效果更显著。

另外，在本实施方式中，使用作为常温用油封的丙烯酸橡胶作为第2油封，良好地排除粉尘的同时，实现高效率(低损耗)的运转，同时谋求低成本化，但在本发明中，第2油封未必一定为“常温用”，关键是只要具有低温侧界限温度高于主要的极低温用油封(第1油封)的温度特性，或者更小的紧固力特性，就不是特别限定于其种类。例如，也可以设为如下组合，即，硅橡胶(例如，根据所述NOK株式会社的产品说明书，低温侧界限温度为-60℃)作为极低温用的第1油封，丁腈橡胶(根据该会社的该产品说明书，低温侧界限温度为-40℃)作为第2油封的组合。

并且，在上述实施方式中，第1、第2油封均分别配置有1个(共计2个)，但也可为3个以上，或者3种以上。关于组合也可为如下组合：例如，A)“极低温用”“准低温用”“准低温用”，或者是B)“极低温用”“准低温用”“常温用”，甚至是C)“极低温用”“常温用”“常温用”。在该例子中，以A)→C)的顺序，得到从“重视在冷冻库内运转的包含粉尘排除的密封性能”进一步变化至“常温等的试验运转时的粉尘排除、提高冷冻库内的运转效率和低成本”的作用效果。另外，其中，在即使不了解客户的冷冻库的目标冷冻温度(无论是什么样的目标冷冻温度)也能够灵活地对应这一点上优选B)组合。当然，任何例子都比上述2个例子在冷冻库内运转、试验运转时均提高密封性能。

并且，如前述，第1、第2油封的结构也不限于上述例子，例如除了主唇以外，也可以是具备有粉尘排除用的辅助唇的多个唇的结构。

Claims (6)

1.一种冷冻库用齿轮电动机，使电动机及减速机一体化且在冷冻库内运转，其特征在于，具备至少2种油封：

第1油封，在该冷冻库内具有能够密封所述减速机的旋转轴的温度特性；

第2油封，插入于该第1油封的所述减速机内侧，具有低温侧界限温度高于所述第1油封的温度特性。

2.一种冷冻库用齿轮电动机，使电动机及减速机一体化且在冷冻库内运转，其特征在于，具备至少2种油封：

第1油封，在该冷冻库内具有能够密封所述减速机的旋转轴部分的紧固力特性；

第2油封，插入于该第1油封的所述减速机内侧，在该冷冻库内具有小于该第1油封的紧固力特性。

3.如权利要求1或2所述的冷冻库用齿轮电动机，其特征在于，

所述第1油封选自硅橡胶、丁腈橡胶。

4.如权利要求1至3中任一项所述的冷冻库用齿轮电动机，其特征在于，

所述第2油封的低温侧界限温度高于该冷冻库的目标冷冻温度。

5.如权利要求4所述的冷冻库用齿轮电动机，其特征在于，

所述第2油封为常温用油封。

6.如权利要求1至4中任一项所述的冷冻库用齿轮电动机，其特征在于，

所述第2油封选自丙烯酸橡胶、丁腈橡胶。

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