JP2003074789A

JP2003074789A - 減速機の潤滑油凍結防止構造

Info

Publication number: JP2003074789A
Application number: JP2001260856A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Yamazaki; 広輝山崎; Hisao Hamanaka; 久夫浜中
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】潤滑油の凍結防止に適した凍結防止構造を安
価で提供する。【解決手段】潤滑油３を加熱するためのヒータと、潤
滑油あるいはその近傍の温度を検出するための温度検出
手段と、検出された温度が所定値以下の時にヒータに通
電するための通電制御手段と、減速機ボックス１０に取
り外し可能に設けられ、前記ヒータを収容していること
により、潤滑油を間接加熱するためのシェル２とを備
え、シェルは潤滑油の液位以下の高さ位置の減速機ボッ
クスに設けられた穴１０ａを通してその内部に挿入され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は減速機における潤滑
油の凍結防止に関し、特に潤滑油を間接加熱することに
より凍結防止を図るための改良構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の潤滑油の凍結防止は、例えば水
門の開閉をモータ駆動による減速機で行う場合の減速機
に適用されている。つまり、減速機は減速機ケース内に
複数の減速ギヤと共に潤滑油が収容されて成る。このよ
うな減速機は、寒冷地で使用される場合、長時間の停止
状態から起動される時に潤滑油が凍結状態あるいは非常
に粘度の高い状態（便宜上、以降では両者を含めて凍結
状態と呼ぶことにする）になっていることがある。そう
すると、減速機としての機能が果たせなくなる場合があ
るので、寒冷地で使用されるこの種の減速機には電熱式
のヒータが設置されるのが普通である。そして、潤滑油
の加熱は、直接加熱の場合劣化し易いので、間接加熱方
式が採用されるのが普通である。

【０００３】図５は、間接加熱方式を採用した、減速機
の潤滑油凍結防止構造の一例を示した断面図である。図
５において、減速機ボックス４０内には複数の減速ギヤ
（図中、一点鎖線で示す）が収容されると共に、減速ギ
ヤの一部が浸漬状態になるように潤滑油４１が収容され
ている。減速機ボックス４０の底部と減速ギヤとの間に
できる空間を利用して減速機ボックス４０内には隔壁４
２が溶接により取り付けられている。そして、隔壁４２
により形成される空間内には、減速機ボックス４０の側
壁を通して凍結防止用の複数のヒータ４３が挿通されて
いる。ヒータ４３は図面の裏表方向に複数個並設され、
複数のヒータ４３は減速機ボックス４０の側壁に対して
一体的に着脱自在にされている。

【０００４】なお、ヒータ４３にはリレースイッチを介
して加熱用の電源が接続され、リレースイッチは温度ス
イッチでオン、オフされる。つまり、温度スイッチは減
速機ボックス４０内に設置されて潤滑油の温度が計測さ
れ、潤滑油温度がある温度以下（凍結状態になるような
温度）に低下するとオンとなってリレースイッチをオン
とするように構成されている。

【０００５】リレースイッチがオンになるとヒータ４３
に通電され、隔壁４２内の空気が加熱される。加熱によ
って温度上昇した空気により隔壁４２に隣接した潤滑油
が加熱される。つまり、潤滑油４１はヒータ４３により
間接的に加熱され、凍結状態になることが防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
構成の凍結防止構造には以下のような問題点がある。

【０００７】隔壁４２は減速機ボックス４０に溶接に
より取り付けられるので、両者を鋼板のような材料で作
らなければならず、鋳物のような材料に比べて高価とな
る。言い換えれば、減速機ボックスのような材料は安価
な鋳物で十分であるが、鋳物は溶接が難しい。

【０００８】溶接不良があると、潤滑油が隔壁４２内
の空間に漏れてしまう。

【０００９】そこで、本発明の課題は、減速機における
潤滑油の凍結防止に適した凍結防止構造を安価で提供す
ることにある。

【００１０】本発明の他の課題は、ヒータの設置個数が
少なくて済む凍結防止構造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による潤滑油の凍
結防止構造は、潤滑油を使用した減速機において、前記
潤滑油を加熱するためのヒータと、前記潤滑油あるいは
その近傍の温度を検出するための温度検出手段と、検出
された温度が所定値以下の時に前記ヒータに通電するた
めの通電制御手段と、前記潤滑油を収容した減速機ボッ
クスに取り外し可能に設けられ、前記ヒータを収容して
いることにより、前記潤滑油を間接加熱するためのシェ
ルとを備え、前記シェルは前記潤滑油の液位以下の高さ
位置の前記減速機ボックスに設けられた穴を通してその
内部に挿入されていることを特徴とする。

【００１２】本凍結防止構造においては、前記シェルは
前記減速機ボックス内の減速ギヤの回転軸方向と同じ方
向に延びるように挿入されていることを特徴とする。

【００１３】本凍結防止構造においてはまた、前記シェ
ルは前記減速機ボックス内の複数の減速ギヤのうち入力
側の減速ギヤに近い位置に挿入されていることを特徴と
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して、本発明を
減速機に適用した場合の好ましい実施の形態について説
明する。図３は減速機の内部構造を横断面図で示し、減
速機ボックス１０内に複数の減速ギヤが内蔵されてい
る。つまり、減速機ボックス１０の一端側寄りに高速の
入力軸１１が、他端側寄りに低速の出力軸１５が設けら
れ、これらの間が減速ギヤＧ１２〜Ｇ１５で連結されて
いる。減速ギヤＧ１２〜Ｇ１４はそれぞれピニオン軸１
２〜１４に取り付けられ、減速ギヤＧ１５は出力軸１５
に取り付けられている。勿論、減速ギヤＧ１２〜Ｇ１５
は入力側から出力側に向けて大径となっている。

【００１５】入力軸１１は、その両端部が減速機ボック
ス１０を貫通しており、貫通部においてはローラベアリ
ング２１−１で支持されていると共に、オイルシール２
１−２で封止されている。同様に、出力軸１５もその両
端部が減速機ボックス１０を貫通しており、貫通部にお
いてはローラベアリング２５−１で支持されていると共
に、オイルシール２５−２で封止されている。

【００１６】ピニオン軸１２〜１４はそれぞれ、減速機
ボックス１０内でローラベアリング２２−１〜２４−１
で支持されている。減速ギヤＧ１２は入力軸１１の外周
に形成されたピニオン歯に噛み合い、減速ギヤＧ１３は
ピニオン軸１２の外周に形成されたピニオン歯に噛み合
っている。同様に、減速ギヤＧ１４はピニオン軸１３の
外周に形成されたピニオン歯に噛み合い、減速ギヤＧ１
５はピニオン軸１４の外周に形成されたピニオン歯に噛
み合っている。減速機サイズの縮小のために、減速ギヤ
とピニオン歯の噛み合い位置は軸方向に関して互い違い
になるようにしている。

【００１７】図４は、図３に示された入力軸、出力軸及
びピニオン軸と本発明による凍結防止構造の特徴部分で
あるヒータの位置関係を説明するための側面図である。
図４では、入力軸１１がピニオン軸１２と１３との間の
上方に位置するように示されているが、これが実際の位
置である。つまり、図３では、作図上、入力軸１１をピ
ニオン軸１２の右側にずらして示している。

【００１８】図１、図２をも参照して、本形態では、電
熱式のシーズヒータ１（以下、ヒータと略称する）は１
つであり、シェル２に内蔵される。シェル２は潤滑油３
の液位以下の高さ位置の減速機ボックス１０に設けられ
た穴１０ａを通してその内部に挿入されている。厳密に
言えば、シェル２は減速機ボックス１０内の減速ギヤＧ
１２〜Ｇ１５のうち入力側の減速ギヤに近い位置であっ
て減速ギヤの回転軸方向と同じ方向に延びるように挿入
されている。

【００１９】減速機ボックス１０に設けられた穴１０ａ
の外面側の周囲にはシェル取り付け用のアダプタ１０−
１がボルト等により取り付けられている。

【００２０】シェル２は、ヒータ１を収容するための有
底の筒状体２−１とフランジ部２−２とから成り、フラ
ンジ部２−２がボルト２−３によりアダプタ１０−１に
取り付けられる。つまり、シェル２は減速機ボックス１
０に対して着脱自在である。一方、ヒータ１は雄ねじが
形成されたフランジ部１−１を有しており、シェル２の
フランジ部２−２の端部（図面左側）に形成された雌ね
じに対して螺合により着脱自在に取り付けられる。な
お、シェル２のフランジ部２−２はパッキン材を介して
アダプタ１０−１に取り付けるのが好ましい。

【００２１】ヒータ１への通電制御は、従来と同じで良
い。つまり、ヒータ１にはリレースイッチを介して加熱
用の電源が接続され、リレースイッチは温度スイッチで
オン、オフされる。温度スイッチは減速機ボックス１０
内に設置されて潤滑油の温度が計測され、潤滑油温度が
ある温度以下（凍結状態になるような温度）に低下する
とオンとなってリレースイッチをオンとするように構成
されている。

【００２２】リレースイッチがオンになるとヒータ１に
通電され、シェル２内の空気が加熱される。加熱によっ
て温度上昇した空気によりシェル２に隣接した潤滑油３
が加熱される。つまり、潤滑油３はヒータ１により間接
的に加熱され、凍結状態になることが防止される。な
お、ヒータ１への通電制御は温度スイッチそのもので行
うようにしても良く、温度スイッチは減速機ボックス内
のみならず、その外、つまり周囲温度を計測するように
しても良い。

【００２３】本形態において、ヒータ１を、入力軸側の
下方であって軸方向と同じ方向に延びるように設けるこ
とが好ましい。それは以下の理由による。

【００２４】入力軸側の減速ギヤは径が小さいのでそ
の下方にデッドスペースができること。

【００２５】入力軸側減速ギヤは高速回転するので潤
滑油の撹拌効果が最も大きいこと。

【００２６】減速ギヤの回転による潤滑油の流れは回
転軸に直角な方向に起こり易く、シェルも回転軸方向に
延びていることにより、潤滑油の流れがシェルに直角に
ぶつかり、熱交換効率が良くなること。

【００２７】その結果、本形態による凍結防止構造で
は、ヒータが１個だけでも凍結防止を実現することがで
きる。

【００２８】しかも、本形態によれば減速機ボックスを
寒冷地用、凍結防止のまったく必要の無い温暖地域用と
わけて製造する必要が無い。つまり、減速機ボックスは
その所定箇所にシェル挿通用の穴を設けたものを作れば
良く、寒冷地用とする場合にはそこにアダプターを取り
付けてシェル及びヒータを装着する。一方、温暖地域用
とする場合には、減速機ボックスに蓋部材を取り付けて
穴を塞いでしまえば良い。また、入力軸側は減速ギヤが
高速回転するため潤滑油の粘性が高いと運転ロスが大き
くなるので、特にこの部分の粘性を下げることで、運転
ロスを少なくすることができる。

【００２９】なお、図１〜図３は、本発明を減速機に適
用した場合の最も好ましい実施の形態を示しているが、
本発明はこのような実施の形態に限られるものではな
く、潤滑油の凍結防止が必要な機器全般に適用可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明による凍結防止構造は、特に潤滑
油の凍結防止の場合、潤滑油を収容するケースに隔壁を
溶接するというような特別な構造にする必要が無く、ケ
ース側は単に穴をあけるだけで良い。そして、シェルと
組み合わされたヒータの設置箇所を選定したことによ
り、少ないヒータ個数で凍結防止を実現でき、コンパク
トで安価な構造にて潤滑油の間接加熱を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による凍結防止構造の要部を示す縦断面
図である。

【図２】図１に示されたシェル（図ａ）とそこに収容さ
れるヒータ（図ｂ）とを示した図である。

【図３】本発明が適用される減速機の内部構造を示した
横断面図である。

【図４】図３に示された入力軸、出力軸及びピニオン軸
と本発明による凍結防止構造の特徴部分であるヒータの
位置関係を説明するための側面図である。

【図５】従来の減速機用の凍結防止構造の一例を示した
縦断面図である。

【符号の説明】

１、４３ヒータ２シェル２−１筒状体１−１、２−２フランジ部３、４１潤滑油１０、４０減速機ボックス１０ａ穴１０−１アダプター１１入力軸１２、１３、１４ピニオン軸１５出力軸Ｇ１２〜Ｇ１５減速ギヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油を使用した減速機において、前記
潤滑油を加熱するためのヒータと、前記潤滑油あるいは
その近傍の温度を検出するための温度検出手段と、検出
された温度が所定値以下の時に前記ヒータに通電するた
めの通電制御手段と、前記潤滑油を収容した減速機ボッ
クスに取り外し可能に設けられ、前記ヒータを収容して
いることにより、前記潤滑油を間接加熱するためのシェ
ルとを備え、前記シェルは前記潤滑油の液位以下の高さ
位置の前記減速機ボックスに設けられた穴を通してその
内部に挿入されていることを特徴とする潤滑油の凍結防
止構造。
【請求項２】請求項１記載の凍結防止構造において、
前記シェルは前記減速機ボックス内の減速ギヤの回転軸
方向と同じ方向に延びるように挿入されていることを特
徴とする潤滑油の凍結防止構造。
【請求項３】請求項２記載の凍結防止構造において、
前記シェルは前記減速機ボックス内の複数の減速ギヤの
うち入力側の減速ギヤに近い位置に挿入されていること
を特徴とする潤滑油の凍結防止構造。