CN110319180B - 减速装置 - Google Patents

Abstract

一种减速装置，其具备输入轴(12)侧的风扇及覆盖风扇的风扇罩，所述减速装置有效地冷却减速装置的输入轴(12)侧。减速装置(10)具备：外壳(30)，容纳减速机构；输入轴(12)，具有从外壳(30)向外部突出的突出部(12a)；风扇(40)，设置于输入轴(12)的突出部(12a)；及风扇罩(50)，覆盖风扇(40)。风扇罩(50)具备筒状部(54)及与筒状部(54)连接且随着朝向输入相反侧而以内表面远离输入轴(12)的方式倾斜的喇叭状部(52)。在筒状部(54)的内表面设置有整流凸片。

Description

减速装置

本申请主张基于2018年3月29日申请的日本专利申请第2018-063696号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种减速装置。

背景技术

在减速装置内，齿轮等构成组件高速旋转。尤其输入轴侧的转速比输出轴侧大，因此发热成为问题。若减速装置发生高热，则有可能产生密封和油的劣化、因油膜减少致使齿轮/轴承过早损伤等问题。因此，已知有一种在减速装置的输入轴设置有冷却用的风扇的减速装置。

专利文献1中公开有如下结构的减速装置，其具备：外壳，容纳减速机构；输入轴，具有从外壳向外部突出的突出部；风扇，设置于输入轴的突出部；及风扇罩，覆盖风扇，该减速装置中，风扇罩具备：筒状部；及与筒状部连接且随着朝向输入相反侧而以内表面远离输入轴的方式倾斜的喇叭状部，在喇叭状部的内表面具有整流凸片。

专利文献1：日本特开2016-191450号公报

在这种减速装置中为了提高性能而要求进一步提高散热性。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在具备输入轴侧的风扇及覆盖风扇的风扇罩的减速装置，有效地冷却减速装置的技术。

为了解决上述课题，本发明的一实施方式的减速装置具备：外壳，容纳减速机构；输入轴，具有从外壳向外部突出的突出部；风扇，设置于输入轴的突出部；及风扇罩，覆盖风扇，该减速装置中，风扇罩具备筒状部及与筒状部连接且随着朝向输入相反侧而以内表面远离输入轴的方式倾斜的喇叭状部。在筒状部的内表面具有整流凸片。

根据该方式，整流凸片设置于筒状部的内表面，因此所吸入的空气通过设置于筒状部的整流凸片而被整流，并在外壳的外表面的附近流动，因此提高了冷却效果。

另外，在方法、系统等之间相互替换以上构成要件的任意组合和本发明的构成要件、表述的作为本发明的方式也同样有效。

发明效果

根据本发明，具备输入轴侧的风扇及覆盖风扇的风扇罩的减速装置中，能够有效地冷却减速装置。

附图说明

图1为本发明的实施方式所涉及的减速装置的上方立体图。

图2为图1的减速装置的下方立体图。

图3为图1的减速装置的风扇罩的立体图。

图4为图1的减速装置的风扇罩的其他立体图。

图5为图1的减速装置的风扇罩的输入侧的侧视图。

图6为图1的减速装置的风扇罩的输入相反侧的侧视图。

图7为图1的减速装置的风扇的输入相反侧的侧视图。

图8为图1的减速装置的风扇的主视图。

图中：10-减速装置，12-输入轴，30-外壳，32-第1中间轴，36-第2中间轴，40-风扇，50-风扇罩，51-倾斜部，52-喇叭状部，52a-扩径部，53-输入侧开口部，54-筒状部，54b-上表面、54c-侧面，54d-下表面，58-输入相反侧开口部，60-整流凸片，62-第1整流凸片，64-第2整流凸片。

具体实施方式

本发明人等对减速装置进行研究而获得了以下结论。减速装置中为了提高性能而要求进一步提高散热性。但是，专利文献1中记载的减速装置在喇叭状部的内表面具有整流凸片，而在筒状部不具备整流凸片。因此，本发明人等认识到在进一步提高通过风扇吸入于风扇罩的空气的整流效果的观点上，减速装置具有应该改善的余地。以下，通过实施方式说明具体的内容。

以下，以优选的实施方式为基础参考各附图对本发明进行说明。实施方式及变形例中，对相同或等同的构成要件、部件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，为了便于理解，各附图中的部件的尺寸适当扩大、缩小示出。并且，各附图中省略表示实施方式的说明中不重要的部件的一部分。

另外，以下说明中，“平行”、“垂直”并不仅指完全平行、垂直，还包括在误差范围内偏离平行、垂直的情况。并且，“略”表示在大致的范围内相同。

并且，包括第1、第2等序数的术语是用来说明各种构成要件的，但该术语仅以区分一个构成要件与另一个构成要件的目的而使用，并不以该术语限定构成要件。

[实施方式]

以下，参考图1、图2对实施方式所涉及的减速装置10的结构进行说明。图1为从左侧斜上方观察本发明的实施方式所涉及的减速装置10的立体图，图2为从左侧斜下方观察减速装置10的立体图。

减速装置10具备包括使用锥齿轮的正交型三级减速器的减速机构(未图示)。减速机构具有输入轴12(仅图示出突出部12a)、与输入轴12正交的第1中间轴32、与第1中间轴32经由螺旋齿轮而啮合的第2中间轴36及与第2中间轴36经由螺旋齿轮而啮合的输出轴38。

减速机构中，输入轴12、第1中间轴32、第2中间轴36容纳于外壳30内，输出轴38容纳于外壳30内，并且一部分从外壳30突出。输入轴12、第1中间轴32、第2中间轴36、输出轴38分别通过轴承(未图示)支承在外壳30上。在由外壳30限定的内部空间中封入润滑油。减速装置10在外壳30的下表面安装于地面等的状态下使用。

这种减速装置的内部的减速机构本身是公知的，因此本说明书中省略进一步的详细说明。

输入轴12具有其一端从外壳30向外部突出的突出部12a。以下，将沿输入轴12的中心轴线La的方向称为“轴向”，将以该中心轴线La为中心的圆的圆周方向、半径方向分别称为“周方向”、“径向”。输入轴12的突出部12a使用键或连接器等与驱动用马达(未图示)的输出轴连结。输出轴38具有其一端从外壳30突出的突出部38a。被驱动设备(未图示)的输入轴使用键或连接器等而连结于突出部38a。以下说明中，为了方便起见，将减速装置10的输入轴12所在的那侧记为输入侧，将输出轴38所在的那侧记为输入相反侧。

在输入轴12安装有冷却用风扇40。风扇40优选为径流式风扇，输入轴12无论向哪一方向旋转都能将所吸收的空气向径向外侧送出，但是，输入轴12仅向单一方向旋转时，也可以是轴流式风扇。

在外壳30的输入侧的端部安装有覆盖风扇40的风扇罩50。风扇罩50整体形成为大致碗形。图1、图2中虽未图示，但在风扇罩50的输入侧开口部53设置有防异物的筛网。外壳30的输入侧的一部分进入到风扇罩50的输入相反侧开口部58。

风扇罩50具备筒状部54和喇叭状部52，筒状部54的内表面平行于输入轴12延伸，喇叭状部52与筒状部54连接且随着朝向输入相反侧而以内表面远离输入轴12的方式倾斜。换言之，喇叭状部52为随着从筒状部54朝向输入侧而以内表面靠近输入轴12的方式倾斜的部分。实施方式中，筒状部54由8个面构成，内表面及外表面这两个面与输入轴12平行。在喇叭状部52的输入侧连接有朝向输入轴12的突出部12a侧而倾斜的倾斜部51，倾斜部51的内径侧成为风扇罩50的输入侧开口部53。风扇罩50的输入相反侧成为输入相反侧开口部58。实施方式中，在输入相反侧开口部58与外壳30的外表面之间空开有20～50mm左右的间隙。若风扇40旋转，则空气从风扇罩50的输入侧开口部53被吸入到风扇罩50内，且从输入相反侧开口部58朝向减速装置10吹出空气流。

更详细而言，风扇罩50的喇叭状部52由扩径部52a及平坦部52b构成，该扩径部52a随着朝向输入相反侧而以内表面远离输入轴12的方式倾斜，该平坦部52b的内表面与输入轴12平行。扩径部52a在外壳30的上表面侧和下表面侧设置有一对，且平坦部52b以连接上下表面的扩径部52a的方式左右设置有一对。平坦部52b构成筒状部54的侧面及连续面。通过这种结构，与喇叭状部52的轴向垂直的截面成为八角形。

通过将喇叭状部52设为近似圆形的八角形截面，与喇叭状部为四边形截面的情况相比，通过风扇40产生的空气流在风扇罩的四个角路滞留的情况变少，能够从风扇罩50的输入相反侧开口部58更均匀地吹出气流。

在筒状部54的上表面也可以形成用于在悬挂减速装置10的情况下使安装于外壳30的吊件(未图示)露出的切口(未图示)。即使在形成了切口的情况下，只要充分确保筒状部54的轴向的长度，则几乎不会对上表面侧的平行气流的形成造成影响。

接着，参考图3～图6、图8对风扇罩50的筒状部54及整流凸片60的详细情况进行说明。图3为风扇罩50的立体图。图4为从另一角度观察风扇罩50的立体图。图3、图4中省略了后述筛网50m的记载。图5为从风扇罩50的输入侧观察的侧视图。图6为从风扇罩50的输入相反侧观察的侧视图。图8为表示风扇40的周边的主视图。

(筒状部)

如这些图所示，实施方式中，筒状部54的内表面具有上表面54b、下表面54d、左右一对侧面54c及4个连接面54e。这些中的每一个面分别在与轴向平行的方向上延伸，并且在周方向上连接。上表面54b与下表面54d配置成在相互铅垂的上下方向上彼此对置，且分别在水平的左右方向上延伸。一对侧面54c配置成相互在左右方向上相互对置，且分别在上下方向上延伸。4个连接面54e配置成连接在上表面54b与左右的侧面54c之间及下表面54d与左右的侧面54c之间。连接面54e分别向相对于左右方向及上下方向倾斜的方向延伸。通过如此构成，与筒状部54的轴向垂直的截面成为八角形。

(整流凸片)

如图3、图4所示，在风扇罩50的筒状部54的内表面设置有整流凸片60。只要可获得所希望的整流效果，则对整流凸片60的设置部位并无限制。该例中，整流凸片60设置于上表面54b和一对侧面54c这3个面。整流凸片60未设置于下表面54d和4个连接面54e。并且，在喇叭状部52的内表面不具有整流凸片。该情况下，吸入于风扇罩50的空气被导入外壳30的外表面的附近，从而能够改善冷却效果。

整流凸片60包括设置于上表面54b的第1整流凸片62及设置于一对侧面54c的第2整流凸片64。设置有减速装置10时，外壳30的下表面与设置面接触，下表面54d侧几乎不存在供气流通过的间隙，因此该例中，在下表面54d未设置整流凸片60。并且，由于改善气流的效果并不大，因此该例中，在连接面54e未设置整流凸片60。

(第1整流凸片)

第1整流凸片62包括分开配置的2片整流凸片62b、62c及配置于2片整流凸片62b、62c之间的1片整流凸片62a。整流凸片62a、62b、62c沿左右方向等间隔或不等间隔排列。第1整流凸片62各自为沿轴向及上下方向延伸的板状的部件，从与表面垂直的方向观察时呈大致矩形形状。第1整流凸片62各自从上表面54b朝下突出设置。

第1整流凸片62各自可以遍及筒状部54的轴向全长Lc而延伸，也可以间断延伸。图8的例中，筒状部54的输入相反侧的端部54h成为开口端，第1整流凸片62配置成在轴向上其输入相反侧的端部62h位于筒状部54的输入相反侧的端部54h的附近。在此，端部附近是指从端部在全长Lc的10％以内的范围。换言之，整流凸片62的输入相反侧的端部62h配置成位于距筒状部54的输入相反侧的开口端(端部54h)所述长度的位置，所述长度为筒状部54的全长的10％以内。第1整流凸片62的输入侧的端部62j位于筒状部54的输入侧的端部54j的附近。

换言之，端部62j位于与筒状部54的端部54h相反侧的端部54j附近。即，第1整流凸片62在轴向上从筒状部54的端部54h附近延伸至端部54j附近。第1整流凸片62的轴向的全长Le可以在筒状部54的全长Lc的70％～95％的范围内。通过如此构成，第1整流凸片62能够发挥良好的整流效果。

如图6所示，第1整流凸片62中，整流凸片62b、62c具有大致相同的形状，整流凸片62a具有比整流凸片62b、62c在上下方向上更短的形状。即，3片整流凸片中，中央的整流凸片62a与两侧的整流凸片62b、62c相比从上表面54b突出的突出量更少。通过如此构成，高整流效果进一步提高。

(第2整流凸片)

第2整流凸片64包括分开配置的2片整流凸片64b、64c及配置于2片整流凸片64b、64c之间的1片整流凸片64a。整流凸片64a、64b、64c沿上下方向等间隔或不等间隔排列。第2整流凸片64各自为沿轴向及左右方向延伸的板状的部件，从与表面垂直的方向观察时呈大致矩形形状。第2整流凸片64各自从侧面54c横向突出设置。

第2整流凸片64各自可以遍及筒状部54的轴向全长Lc而延伸，也可以在中途断续延伸。图8的例子中，第2整流凸片64配置成在轴向上其输入相反侧的端部64h位于筒状部54的输入相反侧的端部54h的附近。第2整流凸片64的输入侧的端部64j位于筒状部54的输入侧的端部54j的附近。第2整流凸片64在轴向上从筒状部54的端部54h附近延伸至端部54j附近。第2整流凸片64的轴向的全长Lf可以在筒状部54的全长Lc的70％～95％的范围内。通过如此构成，第2整流凸片64能够发挥良好的整流效果。

如图6所示，第2整流凸片64中，整流凸片64b及整流凸片64c具有大致相同的形状，整流凸片64a具有比整流凸片64b及整流凸片64c在左右方向上更短的形状。即，3片整流凸片中，中央的整流凸片64a与两侧的整流凸片64b、64c相比从侧面54c突出的突出量更少。通过如此构成，整流效果进一步提高。

通过将这种整流凸片60设置于风扇罩50的内表面，通过风扇40产生的气流得到整流，且有利于形成沿外壳30的外表面的平行气流。

参考图7、图8对风扇40的详细情况进行说明。图7为表示风扇40的周边的侧视图。该图表示重叠于风扇罩50的状态的风扇40。图8为重叠于风扇罩50的截面的状态的风扇40。风扇的结构并无特别限定，该例中，风扇40为具有沿周方向等间隔排列的16片叶片40b的径流式风扇。如图8所示，风扇40设置于不与整流凸片60轴向重叠的位置。因此，能够扩大风扇40的外周直径以增大风扇40所能吸入的风量。如图7所示，风扇40具有在径向上叶片40b的前端与整流凸片64a稍微重叠而不与其他整流凸片60重叠的形状。尤其，风扇40配置成，从径向观察时与喇叭状部52重叠但不与筒状部54重叠。通过这种设计，避免风扇40的外周与整流凸片60之间的干扰，从而能够扩大风扇40的外径。

在叶片40b的输入侧设置有主要与风扇罩50的输入侧开口部53相对置的第1对置部40c及从第1对置部40c向径向外侧延伸而主要与风扇罩50的倾斜部51相对置的第2对置部40d。如图7所示，在径向上，风扇40的外周位于比输入侧开口部53(倾斜部51的内边缘51d)更靠外侧。尤其，在径向上，风扇40的外周位于比倾斜部51的内边缘51d更靠外侧且比倾斜部51的外边缘51e更靠内侧的范围内。

如上所述，风扇罩50具有从喇叭状部52延伸而朝向输入轴12的突出侧倾斜的倾斜部51。与风扇40的倾斜部51相对置的第2对置部40d对应倾斜部51的倾斜而倾斜。尤其，第2对置部40d具有与倾斜部51相同的斜率。

接着，对减速装置10的动作进行说明。若未图示的马达的马达轴旋转，则与马达轴连结的输入轴12便旋转。若输入轴12旋转，则经由齿轮的啮合使得第1中间轴32、第2中间轴36、输出轴38减速并旋转。这种旋转被传递至未图示的被驱动设备。

并且，安装于输入轴12的突出部12a的风扇40旋转，空气通过风扇罩50的输入侧开口部53而被吸收到风扇罩50内。被吸收的空气通过风扇40的旋转作为空气流而向径向外侧送出。向外侧送出的空气流的朝向通过风扇罩50的喇叭状部52的倾斜而逐渐向轴向变化。在被喇叭状部52包围的区域，空气流强烈旋转，在该区域存在整流凸片时，整流凸片与旋转的空气流相对置而阻挠空气流的流动，导致损失变大。由于在喇叭状部52不具有整流凸片，因此能够减少损失。

此外，从喇叭状部52送出至筒状部54的空气流通过设置于筒状部54的内表面的整流凸片60而得到整流。通过整流，从风扇罩50的输入相反侧开口部58出来的空气流被定向为与外壳30的外表面大致平行。由此，尤其提高了容纳有转速最大且热负荷高的输入轴12、第1中间轴32及与其啮合的锥齿轮的外壳30附近的冷却效果。此外，通过平行气流，第2中间轴36的冷却效果也得到提高。

以上，以本发明的各实施方式为基础进行了说明。本领域技术人员当然知道这些实施方式为示例，且能够在本发明的技术方案的范围内进行各种变形及变更，并且这种变形例及变更也属于本发明的技术方案的范围。因此，本说明书中的表述及附图并非是限定性的，应当理解为是示例性的。

以下，对变形例进行说明。变形例的附图及说明中，对与实施方式相同或相等的构成要件、部件标注相同的符号。适当省略与实施方式重复的说明，着重说明与实施方式不同的结构。

在对实施方式的说明中，示出减速装置为正交型的例子，但本发明并不限定于此。本发明只要是在从外壳突出的输入轴12设置有风扇的结构，则也能够应用于平行轴型的减速装置等包括减速装置的其他动力传递装置中。

在对实施方式的说明中，第1整流凸片62及第2整流凸片64示出包括各3片整流凸片的例子，但本发明并不限定于此。第1整流凸片62及第2整流凸片64也可以各自包括2片以下或4片以上的整流凸片。

在对实施方式的说明中，示出在下表面54d及连接面54e未设置整流凸片的例子，但本发明并不限定于此。根据需要，也可以在这些面设置有整流凸片。

在对实施方式的说明中，示出在喇叭状部52未设置整流凸片的例子，但本发明并不限定于此。根据需要，也可以在喇叭状部52的内表面设置有整流凸片。

实施方式的说明中，示出风扇罩的截面为八角形的例子，但本发明并不限定于此。例如，风扇罩的截面也可以是八角形以外的多边形或圆形的截面。

这些各变形例发挥与实施方式相同的作用/效果。

上述各实施方式与变形例的任意组合作为本发明的实施方式同样有效。通过组合而产生的新的实施方式兼有所组合的各实施方式及变形例各自的效果。

Claims (8)

1.一种减速装置，其具备：

外壳，容纳减速机构；

输入轴，具有从所述外壳向外部突出的突出部；

风扇，设置于输入轴的所述突出部；及

风扇罩，覆盖所述风扇，

所述减速装置的特征在于，

所述风扇罩具备筒状部及与该筒状部连接且随着朝向输入相反侧而以内表面远离所述输入轴的方式倾斜且具有扩径部的喇叭状部，

所述筒状部在沿轴向与所述喇叭状部的所述扩径部连接的部位的内表面具有整流凸片。

2.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，

该减速装置在所述外壳的下表面安装于安装面的状态下使用，

所述筒状部的内表面分别为与所述输入轴的轴向平行的面，包括上下分开配置的上表面及下表面、左右分开配置的一对侧面，

所述整流凸片设置成从所述上表面及所述一对侧面分别突出，且未设置于所述下表面。

3.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，

所述减速装置还设置有彼此分开配置的2片整流凸片及配置于所述2片整流凸片之间的1片整流凸片，

所述1片整流凸片与所述2片整流凸片相比从所述筒状部的内表面突出的突出量更少。

4.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，

所述筒状部的输入相反侧的端部成为开口端，

所述整流凸片的输入相反侧的端部位于所述开口端的附近。

5.根据权利要求4所述的减速装置，其特征在于，

所述整流凸片的输入相反侧的端部位于距所述开口端如下长度的位置，所述长度为所述筒状部的全长的10％以内。

6.根据权利要求4所述的减速装置，其特征在于，

所述整流凸片的输入侧的端部位于所述筒状部的开口端相反侧的端部附近。

7.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，

所述风扇罩具有从所述喇叭状部延伸并朝向所述输入轴的突出侧倾斜的倾斜部，

所述风扇的与所述倾斜部相对置的对置部对应所述倾斜部的倾斜而倾斜。

8.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，

所述整流凸片未设置于所述喇叭状部的内表面，

从径向观察时，所述风扇与所述喇叭状部重叠，而不与所述筒状部重叠。

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