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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Getriebemotor.
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Die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-272779 , eingereicht am 13. Dezember 2011, wird beansprucht, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In der
japanischen, ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2007-301950 ist ein Getriebemotor offenbart, in dem ein Untersetzungsgetriebe und ein Motor miteinander verbunden sind.
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Der Motor des Getriebemotors umfasst ein Kühlgebläse. Zusätzlich wird ein Gehäuse des Motors oder ein Gehäuse des Untersetzungsgetriebes durch Verbinden einer Vielzahl von Gehäusekörpern aufgebaut.
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Im Allgemeinen besitzt ein Motor eine Tendenz Wärme verglichen mit einem Untersetzungsgetriebe zu erzeugen. Zusätzlich befindet sich typischerweise bei der gleichen Temperatur das Untersetzungsgetriebe häufig in einer schwierigen Situation, wie beispielsweise dass ein Ölfilm abläuft bzw. abreißt. Daher ist es qualitativ bevorzugt, das Kühlgehäuse dicht an dem Motor anzuordnen. Zusätzlich, da der Motor, der einen stärkeren Widerstand gegenüber einer Wärmelast besitzt, dazu neigt höhere Temperaturen zu haben, tritt die Situation auf, dass wenig Aufmerksamkeit speziell auf die Wärmeerzeugung und Wärmeleitung zwischen dem Motor und dem Untersetzungsgetriebe gerichtet wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Entwicklungstrends bei Getriebemotoren in den letzten Jahren gemacht und fokussiert sich im Wesentlichen auf einen Teil, auf den die verwandte Technik wenig Aufmerksamkeit gerichtet hat. Es ist ein Ziel, in effizienter Weise die Wärmeerzeugung eines Getriebemotors als Ganzes zu unterdrücken, und zwar durch geschicktes Verwenden eines Mechanismus der Wärmeerzeugung und Wärmeleitung zwischen den Hocheffizienzmotoren, deren Verbreitung insbesondere in den vergangen Jahren begonnen hat, und einem Untersetzungsgetriebe.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das obige Problem mit dem folgenden Aufbau zu lösen. Es ist ein Getriebemotor vorgesehen, bei dem ein Motor und ein Untersetzungsgetriebe miteinander verbunden sind. Ein Gehäuse des Getriebemotors wird durch eine Vielzahl von Gehäusekörpern aufgebaut; zwischen den Verbindungsoberflächen zwischen den Gehäusekörpern ist auf zumindest einer der Verbindungsoberflächen, die eine andere ist als die Verbindungsoberfläche zwischen den Gehäusekörpern und dem Motor, ein Dichtungsglied eingefügt, das zumindest eine der Verbindungsoberflächen abdichtet; und zwischen den Verbindungsoberflächen, wo das Dichtungsglied eingefügt ist, ist auf der Verbindungsoberfläche, die am dichtesten an dem Motor ist, ein Wärmeübertragungsglied angeordnet, welches mit beiden Gehäusekörpern in Kontakt kommt, die an beiden Seiten der Verbindungsoberfläche positioniert sind und das aus einem Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit gebildet als das Dichtungsglied.
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Die vorliegende Erfindung konzentriert sich auf die Tatsache, dass der Hocheffizienzmotor, dessen Verbreitung in den vergangenen Jahren begonnen hat, im Allgemeinen eine kleinere Wärmemenge erzeugt als der des Standes der Technik (in einem Fall der gleichen Leistung) und eine Tendenz besitzt, tatsächlich eine relativ niedrigere Temperatur als das Untersetzungsgetriebe zu besitzen. D. h. die vorliegende Erfindung konzentriert sich auf einen Mechanismus, der aktiv Wärme von dem Untersetzungsgetriebe überträgt, das relativ heiß wird, zu der Motorseite und die Wärme über ein Gehäuse des Motors abstrahlt.
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In dem Fall des Untersetzungsgetriebes jedoch wird jedoch das Dichtungsglied, wie beispielsweise eine Flüssigkeitsdichtung häufig in den Verbindungsoberflächen zwischen den Gehäusekörpern eingefügt (genauer gesagt beschichtet), um die Dichtungseigenschaften zu sichern. Wenn ein derartiges Dichtungsglied in den Verbindungsoberflächen zwischen den Gehäusekörpern eingefügt ist, wird eine gleichmäßige Wärmeleitung von dem Untersetzungsgetriebe zur Motorseite behindert, da das Dichtungsglied eine bemerkenswert niedrigere Wärmeleitfähigkeit als die Gehäusematerialien besitzt.
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Daher erfolgt in der vorliegenden Erfindung, in einem Fall, wo die Verbindungsoberflächen zwischen den Gehäusekörpern aus den Verbindungsoberflächen (im Folgenden der Einfachheit halber als abgedichtete Verbindungsoberflächen bezeichnet) aufgebaut sind, wo das Dichtungsglied eingefügt ist, der Aufbau so, dass zumindest auf der abgedichteten Verbindungsoberfläche am dichtesten an dem Motor das Wärmeübertragungsglied angeordnet ist, welches in Kontakt mit beiden Gehäusekörpern kommt, die auf beiden Seiten der abgedichteten Verbindungsoberfläche positioniert sind, und die aus einem Material gebildet sind, welches eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Dichtungsglied besitzt.
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Demgemäß, selbst wenn die Verbindungsoberflächen aus den abgedichteten Verbindungsoberflächen aufgebaut sind, kann die Wärme von der Untersetzungsgetriebeseite gleichmäßig zu der Motorseite über das Wärmeübertragungsglied geleitet werden und die Wärme des gesamten Getriebemotors kann in effektiver Weise verringert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeerzeugung eines Getriebemotors in effizienter Weise als Ganzes unterdrückt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittansicht (die entlang der Pfeile I-I in 2 genommen ist), die einen Aufbau eines Getriebemotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist eine Seitenansicht des Getriebemotors.
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3 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen Aufbau eines Wärmeübertragungsglieds darstellt, das an den Getriebemotor angepasst ist.
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4 ist in ähnlicher Weise eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen weiteren Aufbau eines Wärmeübertragungsglieds darstellt, das an den Getriebemotor angepasst ist.
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5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen weiteren Aufbau eines Wärmeübertragungsglieds darstellt.
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6 ist eine Querschnittansicht, die einen Aufbau eines Getriebemotors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Querschnittansicht (die entlang der Pfeile I-I in 2 genommen ist), die einen Aufbau eines Getriebemotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, und 2 ist eine Seitenansicht des Getriebemotors.
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In dem Getriebemotor GM1, sind ein Motor M1 und ein Untersetzungsgetriebe G1 integral miteinander verbunden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als der Motor M1 ein Hocheffizienz(Premium-Effizienz) Motor eingesetzt, der dem sogenannten IE3-Standard entspricht.
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In letzter Zeit ist der IE3-Standard eine der Effizienzklassen, die auf einem Berechnungsverfahren basieren, das die IEC (International Electrotechnical Commission) 60034-2-1 in 2007 ausgestellt hat, und sich auf einen Motor bezieht, der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht. Hier bezeichnet der Ausdruck „Effizienzklassen” eine Klassifizierung der Effizienzstandardwerte, und sie sind als IE4 (Super-Premium-Effizienz), IE3 (Premium-Effizienz), IE2 (Hocheffizienz) und IE1 (Standardeffizienz) geordnet nach der höchsten Effizienz definiert.
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Im Allgemeinen wird anerkannt, dass die folgenden Verfahren effektiv sind, um die Effizienz des Motors zu erhöhen, beispielsweise (1) Verwenden eines Motors mit einem Magnet, wie beispielsweise IPM oder SPM, (2) Verändern eines Rohmaterials (Materials) eines Aufbauglieds, wie beispielsweise der Kerne oder Wicklungen, (3) Verändern der Dicke oder Teilung (Schlitzform) der Wicklungen einer Spule, (4) Unterdrücken des Stromflusses auf wenig.
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Unabhängig davon, welches der Verfahren verwendet wird, gibt es eine Tendenz, dass die erzeugte Wärme beim Erhalten der gleichen Leistung abnimmt, je höher die Effizienzklasse wird, und zwar von IE1 zu IE2, von IE2 zu IE3 und von IE3 zu IE4. Da ein Standardmotor, der dem IE1 entspricht, in dem Stand der Technik verwendet wird, wird der Motor typischerweise als ein „Heiz- bzw. Erwärmungselement” im Vergleich zu dem Untersetzungsgetriebe betrachtet. Allerdings hat sich jedoch die Situation dahingehend verändert, dass der Hocheffizienzmotor, der eine kleine Wärmemenge aufweist, als ein „Wärmeausstrahlungselement” fungiert, das eine niedrigere Temperatur als das Untersetzungsgetriebe besitzt.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel nutzt diesen qualitativen Trend vollständig aus und zielt darauf ab, in aktiver Weise die „Wärmeübertragung von dem Untersetzungsgetriebe zu dem Motor” zu fördern, was schwierig zu bewerkstelligen gewesen ist.
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Hierin wird ein Aufbau eines Gehäuses Cgm des Getriebemotors GM1 beschrieben.
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Das Gehäuse Cgm des Getriebemotors GM1 besteht aus ersten bis fünften Gehäusekörpern 11 bis 15. Der erste Gehäusekörper 11 bildet eine Endabdeckung des Motors M1. Der zweite Gehäusekörper 12 bringt den Hauptkörper des Motors M1 unter, wie beispielsweise einen Stator 20 und einen Rotor 22. Der dritte Gehäusekörper 13 bildet eine Vorderabdeckung des Motors M1 und dient als eine Seitenabdeckung des Untersetzungsgetriebes G1. Der vierte Gehäusekörper 14 bringt den Verzögerungsmechanismus des Untersetzungsgetriebes G1 unter. Der fünfte Gehäusekörper 15 stützt eine Abtriebswelle 28 des Untersetzungsgetriebes G1, die später beschrieben wird.
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Die ersten bis dritten Gehäusekörper 11 bis 13 bauen das Gehäuse Cgm des Motors M1 auf. Zusätzlich bauen die dritten bis fünften Gehäusekörper 13 bis 15 ein Gehäuse Cg des Untersetzungsgetriebes G1 auf. D. h. der dritte Gehäusekörper 13 ist Teil des Gehäuses Cm des Motors M1 und ist ebenfalls ein Teil des Gehäuses Cg des Untersetzungsgetriebes G1.
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Die ersten bis dritten Gehäusekörper 11 bis 13 sind miteinander unter Verwendung einer durchgehenden Schraube 30 verbunden. Eine erste Verbindungsoberfläche 41 zwischen dem ersten Gehäusekörper 11 und dem zweiten Gehäusekörper 12, und eine zweite Verbindungsoberfläche 42 zwischen dem zweiten Gehäusekörper 12 und dem dritten Gehäusekörper 13 sind für ein Schmiermittel des Untersetzungsgetriebes G1 durch eine Öldichtung 97 abgedichtet. Da es fast keine Bedenken gibt, dass das Schmiermittel in die zweite Verbindungsoberfläche 42 eintritt, ist das Dichtungsglied nicht in besonderer Weise eingefügt. D. h. in dem Ausführungsbeispiel befinden sich Metalle direkt im Kontakt miteinander auf den ersten und zweiten Verbindungsoberflächen 41 und 42, welche die Verbindungsoberflächen zwischen jedem der Gehäusekörper 11 bis 13 des Motors M1 sind. Daher wird eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit beibehalten.
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Zusätzlich ist der Motor M1 ein Motor mit hoher Effizienz (Premium-Effizienz), der dem IE3-Standard entspricht und folglich sind die Gesamtabmessungen etwas größer verglichen mit dem Standardmotor, der dem IE1-Standard im Stand der Technik entspricht. Infolgedessen wird in diesem Maße die Wärmekapazität des Gehäuses Cm groß. Zusätzlich wird der Wärmeabstrahlungsbereich ebenfalls groß. Demgemäß ist, gekoppelt mit einer kleinen Wärmemenge des Motors M1 selbst, die Wärmeabstrahlungseigenschaft selbst größer als bei der verwandten Technik bzw. dem Stand der Technik. Diese Tendenz wirkt sich infolgedessen sehr vorteilhaft in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus, welches versucht, die Wärme der Seite des Untersetzungsgetriebes G1 über das Gehäuse Cm des Motors M1 abzustrahlen.
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Andererseits ist auf der dritten Verbindungsoberfläche 43 zwischen dem dritten Gehäusekörper 13 und dem vierten Gehäusekörper 14 das Dichtungsglied Se (nicht dargestellt), wie beispielsweise ein Flüssigkeitsdichtung eingefügt (genauer gesagt beschichtet), um zwischen dem dritten Gehäusekörper 13 und dem vierten Gehäusekörper 14 abzudichten (genauer gesagt das Schmiermittel abzudichten, das innerhalb des Untersetzungsgetriebes G1 eingeschlossen ist). Zusätzlich ist in ähnlicher Weise ebenfalls auf der vierten Verbindungsoberfläche 44 zwischen dem vierten Gehäusekörper 14 und dem fünften Gehäusekörper 15 das Dichtungsglied Se eingefügt. Der Einfachheit halber werden im Folgenden die dritte Verbindungsoberfläche 43 und die vierte Verbindungsoberfläche 44, wo das Dichtungsglied Se eingefügt ist, als eine „abgedichtete dritte Verbindungsoberfläche 43'' und eine „abgedichtete vierte Verbindungsoberfläche 44'' bezeichnet.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die abgedichtete, dritte Verbindungsoberfläche 43 und die abgedichtete, vierte Verbindungsoberfläche 44 den „Verbindungsoberflächen, die nicht die Verbindungsoberfläche zwischen den Gehäusekörpern und dem Motor sind, und auf denen das Dichtungsglied eingefügt ist”. Unter diesen entspricht die dritte abgedichtete Verbindungsoberfläche 43 einer „Verbindungsoberfläche am dichtesten an dem Motor”.
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Wie in der vergrößerten Darstellung der 3, sind Wärmeübertragungsstifte (Wärmeübertragungsglieder) 50, die sich in Kontakt mit sowohl dem dritten Gehäusekörper 13 als auch dem vierten Gehäusekörper 14 befinden, die auf beiden Seiten der dritten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 43 positioniert sind, auf der dritten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 43 angeordnet (auf die das Dichtungsglied Se beschichtet ist (Bezug sei auf 2 genommen)). Die Wärmeübertragungsstifte 50 sind innerhalb von Verbindungslöchern 13B, 14B und 15B angeordnet, die sich von den Bolzen- bzw. Schraubenlöchern 13A, 14A und 15A der Verbindungsschrauben 52 unterscheiden, die die dritten bis fünften Gehäusekörper 13 bis 15 verbinden. Genauer gesagt sind sechs Stifte in der Umfangsrichtung angeordnet, wobei eine Rippe 15H eines Standfußes 15F des fünften Gehäusekörpers 15 ausgelassen wird. Zusätzlich befinden sich sämtliche der Außenumfangsoberflächen der Wärmeübertragungsstifte 50 in Kontakt mit den Innenumfangsoberflächen der Kommunikationslöcher 13B, 14B und 15B.
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Die Wärmeübertragungsstifte 50 sind aus einem Material höherer Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise einem eisenbasierten Metall) als das Dichtungsglied Se gebildet. Diese Wärmeübertragungsstifte 50 sind über eine Vielzahl von Verbindungsoberflächen (die abgedichtete Verbindungsoberfläche 43 und die vierte abgedichtete Verbindungsoberfläche 44) vorgesehen, fungieren als Wärmeübertrag ungsglieder zwischen dem dritten Gehäusekörper 13 und dem vierten Gehäusekörper 14, und fungieren als Wärmeübertragungsglied zwischen dem vierten Gehäusekörper 14 und dem fünften Gehäusekörper 15.
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Unterdessen sind wie in der vergrößerten Darstellung in 4 gezeigt, die dritten bis fünften Gehäusekörper 13 bis 15 miteinander durch Verwendung eines Verbindungsbolzens bzw. einer Verbindungsschrauben 52 verbunden (beim vollständigen Untersetzungsgetriebe G1 acht Schrauben mit Intervallen von 45°, Bezug sei auf 2 genommen). Genauer gesagt, ist ein Außengewinde 52A an der Spitze der Verbindungsschraube 52 geschnitten und das Schraubenloch 13A, wo ein Innengewinde gebildet ist, ist bei dem dritten Gehäusekörper 13 vorgesehen. Die Verbindungsschraube 52 wird von der Seite des Schraubenlochs 15A des fünften Gehäusekörpers 15 eingeführt und ein Teil des Außengewindes 52A der Verbindungsschraube 52 wird in das Schraubenloch 13A geschraubt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Kragen (Wärmeübertragungsglied) 54 um die Verbindungsschraube 52 herum vorgesehen, der aus einem eisenbasierten Metall hergestellt ist, welches eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Dichtungsglied Se besitzt. Sich auf die dritte, abgedichtete Verbindungsoberfläche 43 konzentrierend, wird in dieser Konfiguration bzw. diesem Aufbau erwogen, dass der Kragen 54 mit der hohen Wärmeleitfähigkeit um die Verbindungsschraube 52 herum angeordnet ist, die die dritten und vierten Gehäusekörper 13 und 14 verbindet. Zusätzlich wenn man sich auf die vierte, abgedichtete Verbindungsoberfläche 44 konzentriert, wird erwogen, dass der Kragen 54 mit hoher Wärmeleitfähigkeit um die Verbindungsschraube 52 herum angeordnet wird, die die vierten und fünften Gehäusekörper 14 und 15 verbindet.
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Ein Flansch (Durchmesservergößerungsteil) 54A, der sandwichartig zwischen dem dritten Gehäusekörper 13 und dem vierten Gehäusekörper 14 eingefügt ist, die an beiden Seiten der dritten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 43 positioniert sind, ist an der Kante des Kragens 54 gebildet. Die Außenumfangsoberfläche des Kragens 54 befindet sich in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche der Schraubenlöcher 14A und 15A der Verbindungsschrauben 52.
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Zusätzlich ist eine Hängevorrichtungsplatte 56, die als eine Aufhängungsstützplatte dient, mit dem fünften Gehäusekörper 15 unter Verwendung der Verbindungsschraube 52 zusammengefügt (Bezug sei auf 1 und 2 genommen).
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Die vorliegende Erfindung ist nicht ausschließlich auf einen Aufbau eines Motors und eines Untersetzungsgetriebes beschränkt. Hierin wird jedoch ein Aufbau des Motors M1 und des Untersetzungsgetriebes G1 des Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Eine Motorwelle 58 des Motors M1 wird drehbar durch ein Dichtungskugellager 62 gelagert, das an dem ersten Gehäusekörper 11 montiert ist, sowie ein Dichtungskugellager 64, das an dem dritten Gehäusekörper 13 montiert ist. Eine Motorwelle 58 auf der Seite des Untersetzungsgetriebes ragt hervor und erstreckt sich in das Untersetzungsgetriebe G1 über den dritten Gehäusekörper 13 hinweg, und konfiguriert eine Eingangswelle 66 des Untersetzungsgetriebes G1 (dient als die Eingangswelle 66 des Untersetzungsgetriebes G1). Zusätzlich ragt die Motorwelle 58 auf der gegenüberliegenden Seite des Untersetzungsgetriebes G1 vor und erstreckt sich von dem Motor M1 über den ersten Gehäusekörper 11 hinweg nach außen, und ein Kühlgebläse 68 ist an ihrer Kante befestigt. Das Kühlgebläse 68 ist innerhalb eines Gebläsegehäuses 70 untergebracht, wo ein Belüftungsloch 70A gebildet ist.
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Im Gegensatz dazu setzt das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Planetenuntersetzungsgetriebe ein, welches ein oszillierendes Planetenuntersetzungsgetriebe der Innenverzahnungsbauart als Untersetzungsgetriebe G1 umfasst.
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Die Antriebswelle 66, die mit der Motorwelle 58 integriert ist, wird an beiden Seiten durch das Dichtkugellager 64 und ein Kugellager 72 getragen. Exzenterkörper 74 und 75, die nur um δe in Bezug auf die Achse der Eingangswelle 66 exzentrisch sind, sind an der Eingangswelle 66 über eine Passfeder 76 befestigt. Zwei Exzenterkörper 74 und 75 sind vorgesehen und jeder der Exzenterkörper 74 und 75 besitzt eine exzentrische Phasendifferenz von 180°. Außenverzahnte Zahnräder 82 und 83 werden an den Außenumfängen der Exzenterkörper 74 und 75 über Rollenlager 80 und 81 montiert, um imstande zu sein, zu oszillieren und sich zu drehen. Die außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 befinden sich in Innenzahneingriff mit einem innenverzahnten Zahnrad 86.
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Das innenverzahnte Zahnrad 86 umfasst einen innenverzahnten Zahnradhauptkörper 86A, der mit dem vierten Gehäusekörper 14 integriert ist, eine Außenrolle 86B, die Innenzähne und einen Außenstift 86C konfiguriert, der drehbar die Außenrolle 86B an dem innenverzahnten Zahnradhauptkörper 86A trägt. Die Anzahl der Innenverzahnung (Anzahl der Außenrollen 86B) des innenverzahnten Zahnrads 86 ist etwas größer (nur ein Zahn in dem Ausführungsbeispiel) als die der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83.
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Innenrollenlöcher 82A und 83A sind an einer Position gebildet, die von der Mitte der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 versetzt ist, und ein Innenstift 90 wird in die Innenrollenlöcher 82A und 83A eingefügt. Eine Innenrolle 92 bedeckt den Innenstift 90 als ein Gleitbeschleunigungsmittel. Zwischen der Innenrolle 92 und den Innenrollenlöchern 82A und 83A ist ein Zwischenraum sichergestellt, der zwei Mal der Exzentrizität δe der Exzenterkörper 74 und 75 entspricht. Der Innenstift 90 ist an einen Flanschkörper 28A pressgepasst und befestigt, der mit der Abtriebswelle 28 integriert ist. Der Flanschkörper 28A trägt den Innenstift 90, der pressgepasst und in einem ausladenden Zustand befestigt ist, und trägt ein Ende der Eingangswelle 66 über das Kugellager 72.
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Die Abtriebswelle 28 wird an dem fünften Gehäusekörper 15 durch ein Paar von Kugellagern 94 und 95 getragen. Ein Schenkel 15F ist integral bei dem fünften Gehäusekörper 15 gebildet, um das Untersetzungsgetriebe G1 auf einem Boden, einem Fußgestell 96 der entsprechenden Maschine oder Ähnlichem anzubringen. Zusätzlich bezeichnen die Bezugszeichen 97 und 98 in der Zeichnung Öldichtungen.
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Als nächstes wird der Betrieb des Getriebes beschrieben werden.
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Wenn die Motorwelle 58 des Motors M1 gedreht wird, wird die Eingangswelle 66 des Untersetzungsgetriebes G1, die mit der Motorwelle 58 integriert ist, gedreht. Wenn die Eingangswelle 66 gedreht wird, werden die Exzenterkörper 74 und 75 integral mit der Eingangswelle 66 gedreht, und die außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 werden oszilliert und über die Rollenlager 80 und 81 gedreht. Infolgedessen tritt ein Phänomen auf, in dem die Verzahnungsposition der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 und des innenverzahnten Zahnrads 86 sequentiell verschoben werden. Die Anzahl der Zähne der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 wird um nur eins kleiner als die Anzahl der Zähne des innenverzahnten Zahnrads 86 (Anzahl der Außenrollen 86B) eingestellt. Auf diese Weise wird, jedes Mal wenn sich die Eingangswelle 66 einmal dreht, die Phasen der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 verschoben (umlaufend gedreht), und zwar nur so viel wie ein Zahn in Bezug auf das innenverzahnte Zahnrad 86 (welches sich in einem befestigten Zustand befindet). Die Drehumlaufkomponente wird auf den Flanschkörper 28A über den Innenstift 90 und die Innenrolle 92 übertragen und wird auf die Abtriebswelle 28 übertragen, die mit dem Flanschkörper 28A integriert ist. Darüber hinaus wird die oszillierende Komponente der außenverzahnten Zahnräder 82 und 83 durch den Zwischenraum zwischen den Innenrollen 92 und den Innenrollenlöchern 82A und 83A absorbiert.
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Wenn der Getriebemotor GM1 betrieben wird, erzeugen hierin der Motor M1 und das Untersetzungsgetriebe G1 ebenfalls Wärme. Das vorliegende Ausführungsbeispiel setzt den Hocheffizienz-(Premium-Effizienz-) Motor, der dem IE3-Standard entspricht, für den Motor M1 ein. Auf diese Weise ist die Wärme, die durch den Motor M1 erzeugt wird, viel geringer verglichen zu dem Standardmotor (Motor der dem IE1 entspricht) in der verwandten Technik. Demgemäß tritt die Situation auf, dass die Wärme von der Seite des Untersetzungsgetriebes G1 zu der Seite des Motors M1 strömt. In dem Getriebemotor, der einen allgemein verwendeten Aufbau besitzt, wird, selbst wenn eine derartige Situation auftritt, der Wärmestrom behindert und die Wärme des Untersetzungsgetriebes G1 kann nicht daran gehindert werden, hoch zu bleiben, da die dritte Verbindungsoberfläche 43 zwischen dem dritten Gehäusekörper 13 und dem vierten Gehäusekörper 14, und die vierte Verbindungsoberfläche 44 zwischen dem vierten Gehäusekörper 14 und dem fünften Gehäusekörper 15 die abgedichtete Verbindungsoberfläche konfigurieren (wo das Dichtungsglied Se mit der geringen Wärmeleitfähigkeit eingefügt ist).
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch auf der dritten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 43 am dichtesten an dem Motor M1, der Wärmeübertragungsstift 50 und der Kragen 54 angeordnet, die sich in Kontakt mit sowohl den dritten als auch vierten Gehäusekörpern 13 und 14 befinden, die an beiden Seiten der dritten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 43 angeordnet sind, und die aus dem Material gebildet sind, das die höhere Wärmeleitfähigkeit als das Dichtungsglied Se besitzt. Demgemäß kann ungeachtet des Vorhandenseins des Dichtungsglieds Se die Wärme des vierten Gehäusekörpers 14 gleichmäßig zu der Seite des dritten Gehäusekörpers 13 strömen (d. h. dem Gehäuse Cm des Motors M1), und zwar über den Wärmeübertragungsstift 50 und den Kragen 54.
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Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der vierten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 44 zwischen sowohl den vierten als auch fünften Gehäusekörpern 14 und 15 der Wärmeübertragungsstift 50 und der Kragen 54 angeordnet, die sich in Kontakt mit sowohl den vierten als auch fünften Gehäusekörpern 14 und 15 befinden, die an beiden Seiten der vierten, abgedichteten Verbindungsoberfläche 44 positioniert sind und die aus dem Material gebildet sind, das eine höhere (die gleiche) Wärmeleitfähigkeit als das Dichtungsglied Se besitzt. Demgemäß kann die Wärmeübertragung ebenfalls in sehr gleichmäßiger Weise von dem fünften Gehäusekörper 15 zu dem vierten Gehäusekörper 14 über den Wärmeübertragungsstift 50 und den Kragen 54 ausgeführt werden.
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Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein einzelner Wärmeübertragungsstift 50 über den fünften Gehäusekörper 15 zu dem dritten Gehäusekörper 13 vorgesehen. Zusätzlich ist der Flansch (Durchmesservergrößerungsteil) 54A, der sandwichartig durch den dritten und den vierten Gehäusekörper 13 und 14 umgeben wird, bei der Kante des Kragens 54 gebildet. Daher kann die Wärmeübertragung zu der Seite des dritten Gehäusekörpers 13 gleichmäßiger ausgeführt werden.
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Zusätzlich kann die Wärme, die zu der Seite des dritten Gehäusekörpers 13 übertragen wird, in sehr einfacher Weise zu dem zweiten Gehäusekörper 12 und der Seite des ersten Gehäusekörpers 11 bewegt werden (da das Dichtungsglied Se nicht auf den ersten und zweiten Verbindungsoberflächen 41 und 42 zwischen den ersten bis dritten Gehäusekörpers 11 bis 13 auf der Seite des Motors M1 angeordnet ist).
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Das Gehäuse Cm des Motors M1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist den Hocheffizienzmotor auf, der dem IE3-Standard entspricht, und demgemäß ist der Wärmebetrag selbst niedrig und die Abmessungen sind etwas größer verglichen mit dem Standardmotor in der verwandten Technik. Demgemäß ist die Wärmekapazität hoch und der Wärmeausstrahlungsbereich ist groß. Aus diesem Grund kann indem sie sehr effizient unter Verwendung des Kühlgebläses 68 gekühlt wird, die Wärme des Untersetzungsgetriebes G1 gleichmäßig über das Gehäuse Cm (die ersten bis dritten Gehäusekörper 11 bis 13) des Motors M1 abgestrahlt werden.
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Zusätzlich übernimmt der Getriebemotor GM1, der in 1 dargestellt ist, eine Konfiguration, in der die Verbindungsschrauben 52 des Außengewindes 52A der dritten bis fünften Gehäusekörper 13 bis 15 in das Schraubenloch 13A des dritten Gehäusekörper 13 geschraubt sind (in welches das Innengewinde geschnitten ist). Anstelle dieser Konfiguration kann es sich jedoch um eine Verbindungskonfigura- tion handeln, wo eine Verbindungschraube 91 und eine Mutter 93 zusammengebaut werden, wie beispielsweise in 5 dargestellt. In diesem Fall, da die Schraube nicht zwischen der Verbindungsschraube 91 und dem dritten Gehäusekörper 13a eingeschnitten ist, ist es möglich einen einzelnen Kragen 99 als Wärmeübertragungsglied zu verwenden, der durch die dritten bis fünften Gehäusekörper 13a, 14 und 15 hindurchgeht. Zusätzlich befindet sich die Außenumfangsoberfläche des Kragens 99 in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche der Schraubenlöcher 13A, 14A und 15A der dritten bis fünften Gehäusekörper 13a, 14 und 15.
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Auf diese Weise ist das Wärmeübertragungsglied nicht speziell auf die Form, das Material, die Anzahl der Formationen oder Ähnliches beschränkt. Beispielsweise umfasst das oben beschriebene Ausführungsbeispiel den Kragen zusätzlich zu dem Wärmeübertragungsstift als Wärmeübertragungsglied. Nur eines von diesen kann jedoch ausreichend sein. Selbst bei dem Material ist das Wichtige, dass das Material eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Dichtungsglied besitzt und ist nicht auf Metall beschränkt. Beispielsweise kann es ausreichend sein, ein Material zu verwenden, das sich in einem halbfesten Zustand zum Zeitpunkt der Abdichtung befindet und danach aushärtet.
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Im Übrigen setzt das oben beschriebene Ausführungsbeispiel ein Untersetzungsgetriebe ein, das ein einstufiges Planetenuntersetzungsgetriebe der oszillierenden, inneneingreifenden Bauart als Untersetzungsgetriebe G1 umfasst. Innerhalb der Untersetzungsgetriebe ist ebenfalls ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen, das Drehzahlminderungsstufen mit hoher Wärmelast besitzt, beispielsweise wie in 6 dargestellt. Die vorliegende Erfindung besitzt eine zweckdienliche Funktion insbesondere für den Getriebemotor, der ein Untersetzungsgetriebe G2 mit hoher Wärmelast umfasst, wie in 6 dargestellt.
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Ein Getriebemotor GM2, der in 6 dargestellt ist, umfasst einen Motor M2 (= M1), der eine hohe Effizienz besitzt (dem IE3-Standard entspricht), ähnlich dem Motor M1 des vorangehenden Ausführungsbeispiels. Zusätzlich ist eine erste Drehzahlminderungsstufe des Untersetzungsgetriebes G2 aus dem Planetenuntersetzungsgetriebe der oszillierenden, inneneingreifenden Bauart ähnlich dem vorangehenden Ausführungsbeispiel konfiguriert. Anders als in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel umfasst das Untersetzungsgetriebe G2 ferner ein Orthogonal- bzw. Umlenkuntersetzungsgetriebe 102 als eine zweite Drehzahlminderungsstufe.
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Verglichen mit dem obigen Ausführungsbeispiel ist eine Abtriebswelle 104 der ersten Drehzahlminderungsstufe eine hohle Welle und eine Relaiswelle 108 ist mit der Abtriebswelle 104 über eine Keilwelle 106 verbunden. Ein Antriebskegelrad 110 ist an der Spitze der Relaiswelle 108 gebildet. Das Antriebskegelrad 110 ist mit einem Kegelradgetriebe 112 verzahnt und bildet dadurch das Umlenkuntersetzungsgetriebe 102. Das Kegelradgetriebe 112 ist mit einer hohlen Abtriebswelle 120 über eine Passfeder 114 verbunden.
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Durch diesen Aufbau erfolgt die Anwendung einer Axiallast aufgrund der Verzahnung des Umlenkuntersetzungsgetriebes 102 auf die Ausgabe 104 der ersten Drehzahlminderungsstufe, die speziell in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel keine Axiallast trägt. Daher werden die Kugellager 94 und 95 in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel zu einem Paar von Kegelrollenlagern 122 und 124 verändert.
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Zusätzlich wird der fünfte Gehäusekörper 115 ebenfalls zu einer Form verändert, die einen Flansch 115A mit großem Durchmesser besitzt, um das Umlenkuntersetzungsgetriebe 102 mit einem sechsten Gehäusekörper 116 zu verbinden, der selbiges unterbringt. Demgemäß wird ein Durchmesser d1 bei dem Mittelteil in der axialen Richtung des fünften Gehäusekörpers 115 kleiner als die Durchmesser d2 und d3 an beiden Enden in der axialen Richtung eingestellt (die Ausnehmung 115B ist bei dem fünften Gehäusekörper 115 selbst vorhanden).
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Da die Rollelemente bzw. Wälzkörper 122A und 124A der Kegelrollenlager 122 und 124 gedreht werden, während sie sowohl radiale Lasten als auch Aziallasten in Linienkontakt tragen, weist das Untersetzungsgetriebe G2 mit einem derartigen Aufbau, wie er in 6 dargestellt ist, die Tendenz auf, eine erhöhte Wärme zu erzeugen (das zulässige Drehmoment wird groß). Vor allem, wie ebenfalls aus 6 offensichtlich ist, ist das Kegelrollenlager 122 in der Nähe der Ausnehmung 115B des fünften Gehäusekörpers 115 positioniert und infolgedessen wird die Wärme in einfacher Weise eingeschlossen und die Wärmelast wird groß.
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In dem Ausführungsbeispiel wird die Wärme des fünften Gehäusekörpers 115 jedoch an die Seite des Gehäuses Cm des Motors M2 (= M1) übertragen, der eine niedrigere Temperatur besitzt, und zwar über den Wärmeübertragungsstift 50 und den Kragen 54 in ähnlicher Weise wie in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Demgemäß kann, gekoppelt mit der Kühlluft von dem Kühlgebläse 68 (Darstellung in 6 weggelassen), die Wärme in effizienter Weise von dem Gehäuse Cm des Motors M2 abgestrahlt werden.
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Zusätzlich sichern in dem Ausführungsbeispiel der fünfte Gehäusekörper 115 und der sechste Gehäusekörper 116 die Abdichtungseigenschaften aufgrund eines O-Rings 126. Folglich wird in dem Ausführungsbeispiel das Dichtglied nicht auf einer fünften Verbindungsoberfläche 145 zwischen dem fünften Gehäusekörper 115 und dem sechsten Gehäusekörper 116 angeordnet. Darüber hinaus werden die Dichteigenschaften aufgrund eines O-Rings 130 auf einer sechsten Verbindungsoberfläche 146 zwischen dem sechsten Gehäusekörper 116 und einem siebten Gehäusekörper 117 (der die Umgebung der hohlen Abtriebswelle 120 des sechsten Gehäusekörpers 116 schließt) gesichert. Daher wird das Dichtglied in dem Ausführungsbeispiel nicht auch auf der sechste Verbindungsoberfläche 146 zwischen dem sechsten Gehäusekörper 116 und dem siebten Gehäusekörper 117 angeordnet. Demgemäß befindet sich als Folge davon Metall im Allgemeinen im direkten Kontakt miteinander auf den fünften und sechsten Verbindungsflächen 145 und 146 zwischen den fünften bis siebten Gehäusekörpern 115 bis 117 und dadurch wird die Wärmeleitfähigkeit erheblich sichergestellt.
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In dem Untersetzungsgetriebe G2 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 6, umfassen die sechsten und siebten Gehäusekörper 116 und 117 das untergebrachte Orthogonal- bzw. Umlenkuntersetzungsgetriebe 102, dessen Drehzahl ebenfalls relativ niedrig ist und dessen Wärmelast nicht so erheblich ist, wie bei dem fünften Gehäusekörper 115. Zusätzlich, da die Abmessungen groß sind, ist die Wärmekapazität groß und die Wärmeabstrahlung wird ebenfalls relativ gut ausgeführt. Daher wird angenommen, dass die Wärme während des Betriebs eher niedriger als bei dem fünften Gehäusekörper 115 ist.
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D. h. in dem Ausführungsbeispiel wird die Wärmeabstrahlung ausgeführt, indem veranlasst wird, dass die erhebliche Wärme des fünften Gehäusekörpers 115 zu der Seite des Motors M2 über die vierten und dritten Gehäusekörper 14 und 13 strömt, und zu der Seite der sechsten und siebten Gehäusekörpern 116 und 117 strömt, die sich in Metallkontakt mit dem fünften Gehäusekörper 115 befinden.
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Auf diese Weise erfordert es die vorliegende Erfindung nicht, dass sämtliche der Verbindungsoberflächen jedes Gehäusekörpers notwendigerweise abgedichtete Verbindungsoberflächen sind (auf denen das Dichtglied angeordnet ist). Insbesondere, da im Hinblick auf das Gehäuse des Motors geringe Anforderungen bestehen, die Dichteigenschaften sicherzustellen, ist es bevorzugt, die abgedichtete Verbindungsoberfläche nicht aufzuweisen, um die Wärmeleitfähigkeit auf der Verbindungsoberfläche zwischen jedem der Gehäusekörper sicher zu bewirken (beispielsweise kann aber im Hinblick auf die Verbindungsoberfläche der Motorseite das Dichtglied angeordnet werden und das Wärmeübertragungsglied kann ebenfalls angeordnet werden). Zusätzlich wird bei dem Untersetzungsgetriebe, beispielsweise wie in dem Ausführungsbeispiel der 6 dargestellt, eine Entscheidung getroffen, ob die Verbindungsoberfläche jedes Gehäusekörpers als die abgedichtete Verbindungsoberfläche eingesetzt wird oder angesichts der Kosten, der Einfachheit des Zusammenbaus, der Schwierigkeit der Abdichtung (Verknappung), der Wärmeeigenschaften des Untersetzungsgetriebes, der Zweckdienlichkeit der Wärmeabstrahlung oder Ähnliches nicht vorgenommen wird.
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In jedem Fall, ermöglicht es die vorliegende Erfindung aus verschiedenen Gesichtspunkten, dass die Wärmeübertragung gut zwischen den Gehäusekörpern ausgeführt wird, die an beiden Seiten der abgedichteten Verbindungsoberfläche in einem Fall positioniert sind, wo die Verbindungsoberfläche als die abgedichtete Verbindungsoberfläche eingesetzt wird, auf der das Dichtglied angeordnet ist. Vor allem ist es zweckdienlich, dass die Wärmeübertragung von dem Untersetzungsgetriebe zu der Seite des Motors gut ausgeführt werden kann, was in dem Stand der Technik schwierig zu bewerkstelligen war. Um den Betrieb in zuverlässiger Weise zu sichern, erfordert die vorliegende Erfindung die Anordnung des Wärmeübertragungsglieds in Bezug auf die abgedichtete Verbindungsoberfläche, die innerhalb einer Vielzahl von abgedichteten Verbindungsoberflächen am dichtesten an der Motorseite ist (um die Wärmeübertragung von dem Untersetzungsgetriebe zu dem Motor sicherzustellen, oder um die Wärmeübertragung von dem Motor zu dem Untersetzungsgetriebe sicherzustellen, wie später beschrieben ist). Es ist jedoch in Bezug auf die andere abgedichtete Verbindungsoberfläche nicht notwendig, das Wärmeübertragungsglied auf alle Fälle anzuordnen. Als Beispiele der oben beschriebenen zwei Ausführungsbeispiele ist es jedoch bevorzugt, das Wärmeübertragungsglied über die vollständige, abgedichtete Verbindungsoberfläche hinweg anzuordnen, um eine bessere Wärmeübertragung auszuführen als der gesamte Getriebemotor.
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Darüber hinaus konzentriert sich die vorliegende Erfindung auf die Tatsache, dass die Temperatur auf der Motorseite eher niedriger wird als das Untersetzungsgetriebe, in einem Fall wo der Hocheffizienzmotor eingesetzt wird. Es kann jedoch (selbst in einem Fall des Einsatzes des Hocheffizienzmotors) möglich sein, dass die Temperatur auf der Motorseite höher wird, und zwar abhängig von der Konfiguration des Untersetzungsgetriebes oder der Wärmeabstrahlungsumgebung um den Motor. In diesem Fall ermöglicht es die vorliegende Erfindung, dass die Warme von der Motorseite zu der Seite des Untersetzungsgetriebes angesichts der Konfiguration strömt. Selbst wenn eventuell ein derartiges Phänomen auftritt, ist es jedoch möglich, die Wärme zwischen dem Motor und dem Untersetzungsgetriebe des Getriebemotors aktiv zu bewegen bzw. zu leiten und die Temperatur des gesamten Getriebemotors auf die mittlere Temperatur beider Seiten zu verringern. In dieser Hinsicht wird angenommen, dass der Betrieb alles andere als unerwünscht ist und häufig zweckdienlich wird.
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In einem Fall, wo die Seite des Untersetzungsgetriebes aus dem Blickwinkel der Platzanordnung oder der Struktur des Untersetzungsgetriebes Raum bzw. Kapazität für thermische Belastung hat, zielt zusammenfassend die vorliegende Erfindung nicht darauf ab, zu verhindern, dass der gesamte Getriebemotor eine gleichmäßige Wärmeverteilung besitzt, und zwar beispielsweise durch Einsetzen des Standardmotors und durch Ermöglichen, dass die Wärme die durch den Standardmotor erzeugt wird, zu der Seite des Untersetzungsgetriebes strömt. Demgemäß kann nicht verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht begründet wird, wenn die Temperatur der Motorseite nicht so konfiguriert ist, dass sie niedriger ist. In dieser Hinsicht muss die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise den Hocheffizienzmotor verwenden. 31982
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-272779 [0002]
- JP 2007-301950 [0003]