JP2002340152A - 歯車の潤滑装置 - Google Patents
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Abstract
て、潤滑油の攪拌損失を増大させることなく歯車を効率
よく潤滑する。 【解決手段】 噛み合った歯車の噛み込み側の噛合い部
に向けて潤滑油を供給する第1潤滑油供給ノズル9a
と、反噛み込み側の噛合い部に向けて潤滑油を供給する
第2潤滑油供給ノズル9bとを有し、歯車の回転数が高
いほど、前記第1潤滑油供給ノズル9a側の潤滑油供給
量を少なくし、前記第2潤滑油供給ノズル9b側の潤滑
油供給量を多くする。
Description
良に関するものである。
の噛み込み側から噛合い部に向けて給油したほうが潤滑
および冷却効果が高いことや、歯車の回転が高速のとき
は歯の反噛み込み側から潤滑油を供給することで歯面の
冷却をはかれるとともに歯面に付着した油霧である程度
潤滑が可能であることが知られている。
の潤滑装置として、特開平10−122310号公報に
記載された技術がある。
い部を冷却する潤滑油供給管以外に、歯車の噛み込み側
噛合い部や歯車周上に潤滑油を供給する潤滑油供給管を
設けており、高速、低速等の如何なる条件下において
も、一定量の潤滑油を供給することで、歯車の潤滑およ
び冷却能力を向上させている。
転の場合には歯車の噛み込み側から潤滑油を供給するだ
けで十分に潤滑および冷却効果を得ることができるのに
対し、従来技術のように反噛み込み側から給油すること
は、本来不要である潤滑油を供給することになり、ポン
プの効率を悪化させるばかりでなく、このように不要な
潤滑油までも供給しなければならず、その分ポンプも大
きくする必要がある。
み側から潤滑油の供給は、歯の頂、背隙に油を閉じ込め
るポンプ仕事や、噴射した潤滑油を周速にまで加速する
潤滑油加速仕事などの、いわゆる撹拌損失が大きくな
り、歯車装置の効率が低下するばかりでなく、発熱量の
増加による歯面焼き付き限界の低下などの問題が起きる
ため好ましくない。
速にわたる幅広い運転領域において、潤滑油の攪拌損失
を増大させることなく歯車を効率よく潤滑する歯車装置
を提供することである。
歯車の潤滑装置は、噛み合った歯車の噛み合いピッチ円
接線方向から歯車の噛み込み側の噛合い部に向けて潤滑
油を供給する第1潤滑油供給ノズルと、該歯車の噛み合
いピッチ円接線方向から歯車の反噛み込み側の噛合い部
に向けて潤滑油を供給する第2潤滑油供給ノズルと、少
なくとも一方の歯車の回転数を検出する回転数検出手段
と、該歯車の回転数に応じて前記第1潤滑油供給ノズル
と前記第2潤滑油供給ノズルに供給する潤滑油の供給量
を調整する供給量調整手段と、を備えた歯車の潤滑装置
において、前記供給量調整手段は前記検出された歯車の
回転数が高いほど、前記第1潤滑油供給ノズル側の潤滑
油供給量を少なくし、前記第2潤滑油供給ノズル側の潤
滑油供給量を多くすることを特徴とする。
は、噛み合った大小の歯車の噛み合いピッチ円接線方向
から歯車の噛み込み側の噛合い部に向けて潤滑油を供給
する第1潤滑油供給ノズルと、該歯車の噛み合いピッチ
円接線方向から小歯車の中心方向に向けて潤滑油を供給
する第2潤滑油供給ノズルと、少なくとも一方の歯車の
回転数を検出する回転数検出手段と、該歯車の回転数に
応じて前記第1潤滑油供給ノズルと前記第2潤滑油供給
ノズルに供給する潤滑油の供給量を調整する供給量調整
手段と、を備えた歯車の潤滑装置において、前記供給量
調整手段は前記検出された歯車の回転数が高いほど、前
記第1潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量を少なくし、
前記第2潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量を多くする
ことを特徴とする。
は、前記供給量調整手段は、前記歯車が所定の回転数に
なるまでは前記第1潤滑油供給ノズルからのみ潤滑油を
供給し、所定の回転数を超えてからは歯車の回転数が高
いほど、前記第1潤滑油供給ノズルからの潤滑油供給量
を少なくし、前記第2潤滑油供給ノズルからの潤滑油供
給量を多くすることを特徴とする。
は、歯車の回転数が所定の回転数になるまでは、前記第
1潤滑油供給ノズルから供給される潤滑油の流速が歯車
の噛み合いピッチ円周速よりも速くなるように、供給量
を設定したことを特徴とする。
は、歯車の回転数が所定の回転数以上のときは、前記第
2潤滑油供給ノズルから供給される潤滑油の流速が歯車
の噛み合いピッチ円周速よりも速くなるように、供給油
量を設定したことを特徴とする。
装置は、歯車の回転数が低いほど、歯車の噛み込み側の
噛合い部に向けて潤滑油を供給する第1潤滑油供給ノズ
ルからの潤滑油供給量は多く、歯車の反噛み込み側の噛
合い部に向けて潤滑油を供給する第2潤滑油供給ノズル
からの潤滑油供給量は少なくすることで、噛み込み側か
らの潤滑油の供給で歯車の潤滑をしつつ、反噛み込み側
からの余分な供給がなくなりポンプ効率の向上およびポ
ンプの小型化を図ることができる。
噛み込み側の噛合い部に向けて潤滑油を供給する第2潤
滑油供給ノズルからの潤滑油供給量は多く、歯車の噛み
込み側の噛合い部に向けて潤滑油を供給する第1潤滑油
供給ノズルからの潤滑油供給量は少なくすることで、反
噛み込み側からの潤滑油の供給で歯車を潤滑および冷却
しつつ、噛み込み側に潤滑油を供給することによる歯の
頂、背隙に油を閉じ込めるポンプ仕事や、噴射した潤滑
油を周速にまで加速する潤滑油加速仕事などの撹拌損失
を低減できる。
置は、歯車の回転数が低いほど、歯車の噛み込み側の噛
合い部に向けて潤滑油を供給する第1潤滑油供給ノズル
からの潤滑油供給量は多く、小歯車の中心方向に向けて
潤滑油を供給する第2潤滑油供給ノズルからの潤滑油供
給量は少なくすることで、噛み込み側からの潤滑油の供
給で歯車の潤滑をしつつ、小歯車の中心方向に向けた余
分な供給がなくなりポンプ効率の向上およびポンプの小
型化を図ることができる。
中心方向に向けて潤滑油を供給する第2潤滑油供給ノズ
ルからの潤滑油供給量は多く、歯車の噛み込み側の噛合
い部に向けて潤滑油を供給する第1潤滑油供給ノズルか
らの潤滑油供給量は少なくすることで、歯車の冷却およ
び潤滑を行いながら、歯車の噛み込み側に潤滑油を供給
することによる歯の頂、背隙に油を閉じ込めるポンプ仕
事や、噴射した潤滑油を周速にまで加速する潤滑油加速
仕事などの撹拌損失を低減できる。
置は、歯車の回転数が所定の回転数になるまでは第1潤
滑油供給ノズルからのみ潤滑油を供給し、所定の回転数
を超えてからは第1潤滑油供給ノズルの供給量を減じ
て、第2潤滑油供給ノズルからの供給量を増加している
ので、歯車の回転数が低いときには第1潤滑油供給ノズ
ルからの潤滑油のみで歯車の噛合い部を潤滑し、第2潤
滑油供給ノズルからの潤滑油の余分な供給をなくすこと
により、ポンプ効率の向上およびポンプの小型化を図る
ことができる。
滑油供給ノズルからの潤滑油を減量することで歯車の冷
却および潤滑を行いながら、歯車の噛み込み側に潤滑油
を供給することによる歯の頂、背隙に油を閉じ込めるポ
ンプ仕事や、噴射した潤滑油を周速にまで加速する潤滑
油加速仕事などの撹拌損失を低減できる。
置は、歯車の回転数が所定の回転数になるまでは第1潤
滑油供給ノズルから供給される潤滑油の流速が歯車の噛
合いピッチ円周速よりも速くなるように供給油量を設定
したことにより、供給された潤滑油が歯車の歯先で弾き
飛ばされることなく歯元まで到達し、歯面全体を効果的
に冷却することができる。
置は、歯車の回転数が前記所定回転数を超えてからは、
第2潤滑油供給ノズルから供給される潤滑油の流速が小
歯車の噛合いピッチ円周速よりも速くなるように供給油
量を設定したことにより、高回転時にも供給された潤滑
油が歯車の歯先で弾き飛ばされることなく歯元まで到達
し、歯面全体を効果的に冷却することができる。
に基づき詳細に説明する。
施例であり、以下に説明する。
め、噛み込み側と反噛み込み側にそれぞれ第1および第
2潤滑油供給ノズル9a、9bを設ける。
bはそれぞれ噛み合った歯車の噛み合いピッチ円接線方
向から歯車の噛合い部に向けて潤滑油を供給するように
設置される。
られた潤滑油は、オイルポンプ4により吸い上げられ、
クーラ5を経て供給量調整手段である流量制御弁6へ送
られる。この流量制御弁6により歯車の回転数に応じて
第1および第2潤潤滑油供給ノズル9a、9bへ送られ
る流量が制御される。
ラ8によって行われる。
段7からの信号を読み取り、回転数に応じて流量制御弁
6を制御する。
で検出し、図6(a)に示すように、歯車の噛み込み側
である第1潤滑油供給ノズル9aからの潤滑油供給量を
歯車の回転数の上昇に応じて増量し、歯車の反噛み込み
側である第2潤滑油供給ノズル9bからの潤滑油供給量
を歯車の回転数の上昇に応じて減量する。
転数が所定の回転数になるまで、つまり低速運転時には
噛み込み側の第1潤滑油供給ノズル9aからのみ潤滑油
を供給し、それ以上の回転数では第1潤滑油供給ノズル
からの潤滑油の供給量を減じ、反噛み込み側の第2潤滑
油供給ノズル9bから潤滑油の供給を開始し、増量する
ようにコントローラ8により流量制御弁6を制御しても
よい。
量の仕方は、噛み込み側からの潤滑油の供給は一定量に
減量してもよいが、回転数の上昇に応じて徐々に潤滑油
量を減量してもよく、また反噛み込み側からの潤滑油の
供給は一定量に増量してもよいが、回転数の上昇に応じ
て徐々に潤滑油量を増量してもよい。
果的な低減のため、低回転時にも反噛み込み側の第2潤
滑油供給ノズル9bから補助的に潤滑油を供給し、回転
数の上昇に応じて噛み込み側の第1潤滑油供給ノズル9
aからの潤滑油供給量を減じて第2潤滑油供給ノズル9
bからの潤滑油供給量を増量してもよい。
側からの潤滑油の供給で歯車の潤滑をしつつ、反噛み込
み側からの余分な供給がなくなりポンプ効率の向上およ
びポンプの小型化を図ることができ、反対に歯車が高回
転時は、反噛み込み側からの潤滑油の供給で歯車を潤滑
および冷却しつつ、噛み込み側に潤滑油を供給すること
による歯の頂、背隙に油を閉じ込めるポンプ仕事や、噴
射した潤滑油を周速にまで加速する潤滑油加速仕事など
の撹拌損失を低減できる。
施例であり、第1実施例と共通する箇所については説明
を割愛する。
滑油供給ノズル9bの向きを小歯車の中心に向けたもの
である。
滑油が小歯車歯先面に衝突して弾き飛ばされにくく、供
給する潤滑油で有効に小歯車を冷却することができる。
滑装置の第3実施例について説明する。前述の実施例と
同様の箇所は説明を割愛する。
転数になるまで、第1潤滑油供給ノズル9aの径da(m
m)と供給油量Qa(l/min)から次式で決まる潤滑油流速v
a(m/sec)が、歯車の噛合いピッチ円周速よりも常に速く
なるように潤滑油を第1潤滑油供給ノズル9aから供給
するようにコントローラ8により流量制御弁6を制御す
る。
ばされることなく、歯元まで到達し、歯面全体を効果的
に冷却できる。
滑装置の第4実施例について説明する。前述の実施例と
同様の箇所は説明を割愛する。
の回転数から歯車装置の最大回転数までの間、第2潤滑
油供給ノズル9bの径db(mm)と供給油量Qb(l/min)か
ら次式で決まる潤滑油流速vb(m/sec)が、歯車の噛合い
ピッチ円周速よりも常に速くなるように潤滑油を第2潤
滑油供給ノズル9bから供給するようにコントローラ8
により流量制御弁6を制御する。
ばされることなく、歯元まで到達し、歯面全体を効果的
に冷却できる。
御弁の駆動制御方法を示すフローチャートである。な
お、図5においてS1、S2等は各ステップを示してい
る。
トローラ8は、S1において回転検出器7により小歯車
1の回転数を読み込む。
車の回転数より歯車ピッチ円周速の演算を行う。
第1潤滑油供給ノズル9aから供給する潤滑油流速が、
歯車のS2で演算した歯車ピッチ円周速よりも大となる
ようにコントローラ8により流量制御弁6を制御する。
回転数が所定値以上か否かを判定し、所定値未満の場合
にはS4へ進み、所定値以上の場合にはS5へと進む。
潤滑油を噛み込み側から供給することとなり、S4にお
いて必要潤滑油量を演算し、必要最低限の潤滑油を供給
するようにS7で流量制御弁の駆動電圧を出力し、流量
制御弁6を制御する。
潤滑油を噛み込み側および反噛み込み側から供給するこ
ととなり、S5において反噛み込み側からの必要潤滑油
量を、S6において噛み込み側からの補助潤滑油量を演
算して各演算結果により潤滑油を供給するようにS7で
流量制御弁の駆動電圧を出力し、流量制御弁6を制御す
る。
施例である。前述の実施例と同様の箇所は説明を割愛す
る。
油供給ノズル9bに通ずる油圧回路のそれぞれにオイル
ポンプ4a、4bと流量制御弁6a、6bが設置されて
いる。
よび第2潤滑油供給ノズル9b油圧回路のそれぞれにオ
イルポンプ4a、4bと流量制御弁6a、6bを2つに
分けて設置することで、それぞれの潤滑油供給ノズルに
応じた能力のオイルポンプを設置することができる。
施例である。前述の実施例と同様の箇所は説明を割愛す
る。
1に設置されている。
動源を別に設ける必要がなく、歯車装置をコンパクトに
することができる。
出は、小歯車の回転数を測定することにより行われてい
るが、大歯車の回転数により行ってもよい。
ーチャート
図
Claims (5)
- 【請求項1】 噛み合った歯車の噛み合いピッチ円接線
方向から歯車の噛み込み側の噛合い部に向けて潤滑油を
供給する第1潤滑油供給ノズルと、 該歯車の噛み合いピッチ円接線方向から歯車の反噛み込
み側の噛合い部に向けて潤滑油を供給する第2潤滑油供
給ノズルと、 少なくとも一方の歯車の回転数を検出する回転数検出手
段と、 該歯車の回転数に応じて前記第1潤滑油供給ノズルと前
記第2潤滑油供給ノズルに供給する潤滑油の供給量を調
整する供給量調整手段と、を備えた歯車の潤滑装置にお
いて、 前記供給量調整手段は前記検出された歯車の回転数が高
いほど、前記第1潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量を
少なくし、前記第2潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量
を多くすることを特徴とする歯車の潤滑装置。 - 【請求項2】 噛み合った大小の歯車の噛み合いピッチ
円接線方向から歯車の噛み込み側の噛合い部に向けて潤
滑油を供給する第1潤滑油供給ノズルと、 該歯車の噛み合いピッチ円接線方向から小歯車の中心方
向に向けて潤滑油を供給する第2潤滑油供給ノズルと、 少なくとも一方の歯車の回転数を検出する回転数検出手
段と、 該歯車の回転数に応じて前記第1潤滑油供給ノズルと前
記第2潤滑油供給ノズルに供給する潤滑油の供給量を調
整する供給量調整手段と、を備えた歯車の潤滑装置にお
いて、 前記供給量調整手段は前記検出された歯車の回転数が高
いほど、前記第1潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量を
少なくし、前記第2潤滑油供給ノズル側の潤滑油供給量
を多くすることを特徴とする歯車の潤滑装置。 - 【請求項3】 前記供給量調整手段は、前記歯車が所定
の回転数になるまでは前記第1潤滑油供給ノズルからの
み潤滑油を供給し、 所定の回転数を超えてからは歯車の回転数が高いほど、
前記第1潤滑油供給ノズルからの潤滑油供給量を少なく
し、前記第2潤滑油供給ノズルからの潤滑油供給量を多
くすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の歯車の潤滑装置。 - 【請求項4】 歯車の回転数が所定の回転数になるまで
は、前記第1潤滑油供給ノズルから供給される潤滑油の
流速が歯車の噛み合いピッチ円周速よりも速くなるよう
に、供給量を設定したことを特徴とする請求項1乃至請
求項3に記載の歯車の潤滑装置。 - 【請求項5】 歯車の回転数が所定の回転数以上のとき
は、前記第2潤滑油供給ノズルから供給される潤滑油の
流速が歯車の噛み合いピッチ円周速よりも速くなるよう
に、供給油量を設定したことを特徴とする請求項1乃至
請求項4に記載の歯車の潤滑装置。
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