JP2006038019A - Reduction gear with air vent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤等が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機に関するものである。 The present invention relates to a speed reducer with an air vent hole that prevents a lubricant or the like filled in a casing of the speed reducer from leaking from the air vent hole to the outside.
従来の空気抜き孔付き減速機として、例えば以下の特許文献1は、注油栓の内側に空気抜き孔に連通する空所部が設けられ、外周に空所部に連通する空隙部を有する筒状体の吹出し防止体が空所部に嵌挿された減速機を開示する。減速機のケーシング内部にはギヤが配設されているが、摺動部の摩擦抵抗を低減させるためにケーシング内部には潤滑剤(グリース等)が充填されている。
As a conventional speed reducer with an air vent hole, for example, the following
近年、製造設備の生産性向上のため運転速度が増加し、休止時間が短くなってきていることから、製造設備に使用されている減速機の回転数が高くなり、停止時間も短くなってきている。そのため、減速機のケーシング内部の温度上昇が大きくなり、それに伴いケーシング内部圧力が高くなり、場合によっては、固定部(ケーシング)と回転部(シャフト)の間に配設されているシール部品の許容耐圧を超え、ケーシング内部から潤滑剤が外部に漏れるといった現象が発生してしまうおそれがある。 In recent years, the operating speed has been increased to improve the productivity of manufacturing equipment, and the downtime has become shorter, so the speed of the reducer used in the manufacturing equipment has increased and the stop time has also become shorter. Yes. For this reason, the temperature rise inside the casing of the speed reducer increases, and as a result, the pressure inside the casing increases, and in some cases, the tolerance of the seal component disposed between the fixed part (casing) and the rotating part (shaft) is allowed. There is a risk that a phenomenon in which the pressure resistance is exceeded and the lubricant leaks from the inside of the casing to the outside may occur.
しかしながら、このような従来の空気抜き孔付き減速機にあっては、注油栓の内側に空気抜き孔に連通する空所部を設け、外周に空所部に連通する空隙部を有している筒状体の吹出し防止体を空所部に嵌挿して空気抜き孔から潤滑剤が吹出すのを防止し、空気のみを吹出して、ケーシング内部圧力を低減しているが、かかる構造では潤滑剤の上面よりも十分離れた上方位置に空気抜きを構成する必要がある。減速機のように内部容積の70〜90%程の潤滑剤を充填する場合には、このような空気抜き構造では潤滑剤が吹出すおそれがあった。
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention does not leak the lubricant filled in the casing of the speed reducer from the air vent hole to the outside without increasing the internal pressure of the speed reducer beyond the allowable pressure resistance of the seal component. An object of the present invention is to provide a reduction gear with an air vent hole.
上記目的を達成するために、本発明による空気抜き孔付き減速機は、入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられかつ潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシングと、前記内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部と、を備え、前記別の空間容積部は前記内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方に位置するように配置され、前記別の空間容積部の一部に空気抜き孔が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the speed reducer with an air vent according to the present invention is provided with a gear mechanism for decelerating and transmitting the torque of the input part to the output part and forms an internal volume part in which the lubricant is enclosed. And another space volume portion provided so as to communicate with the internal volume portion, and the other space volume portion is positioned above the upper surface of the lubricant in the internal volume portion in the vertical direction. It arrange | positions like this, The air vent hole is provided in a part of said another space volume part, It is characterized by the above-mentioned.
この空気抜き孔付き減速機によれば、ケーシング内の潤滑剤が封入される内部容積部と空気抜き孔との間に別の空間容積部を内部容積部よりも鉛直方向上方に介在させたので、空気抜き孔から内部容積部内の潤滑剤が外部に漏れることを防止することができる。 According to this speed reducer with an air vent hole, since another space volume portion is interposed vertically between the internal volume portion in which the lubricant in the casing is sealed and the air vent hole, the air vent It is possible to prevent the lubricant in the internal volume portion from leaking out of the hole.
上記空気抜き孔付き減速機において前記別の空間容積部の容積が前記内部容積部の10%以上であることが好ましい。これにより、減速機のケーシング内部の温度が上昇し、それに伴ってケーシングの内部圧力が高くなっても、空気抜き孔から潤滑剤が漏れることを確実に防止できる。 In the speed reducer with the air vent hole, it is preferable that the volume of the another space volume part is 10% or more of the internal volume part. Thereby, even if the temperature inside the casing of a reduction gear rises and the internal pressure of a casing becomes high in connection with it, it can prevent reliably that a lubricant leaks from an air vent hole.
また、前記別の空間容積部はその少なくとも一部が透明部材から構成されることで、別の空間容積部内の潤滑剤の状態を容易に観察できるので、潤滑剤の交換時期を判断でき、メンテナンス性が向上する。 In addition, since at least a part of the other space volume portion is made of a transparent member, the state of the lubricant in the other space volume portion can be easily observed, so it is possible to determine the replacement time of the lubricant, and to perform maintenance. Improves.
また、前記空気抜き孔にフィルタが設けられていることで、空気抜き孔から減速機内部に異物が侵入することを防止できる。 In addition, since a filter is provided in the air vent hole, foreign matter can be prevented from entering the reducer from the air vent hole.
また、前記内部容積部と前記別の空間容積部をつなぐパイプが前記内部容積部内で回転軸方向に折り曲げられていることが好ましい。減速機の内部容積部に設けられた回転部材が回転するとき、その遠心力の影響で内部の潤滑剤が半径方向に移動しようとするが、回転軸方向に折り曲げたパイプにより、半径方向に移動する潤滑剤が別の空間容積部に異動し難くなり、温度上昇により膨張した空気を効率よく別の空間容積部に移動させることができる。 Moreover, it is preferable that the pipe which connects the said internal volume part and said another space volume part is bend | folded in the rotating shaft direction within the said internal volume part. When the rotating member provided in the internal volume of the reducer rotates, the internal lubricant tries to move in the radial direction due to the centrifugal force, but moves in the radial direction by the pipe bent in the direction of the rotation axis. This makes it difficult for the lubricant to move to another space volume, and the air expanded by the temperature rise can be efficiently moved to another space volume.
なお、ケーシングと出力部や入力部との間に配置されたシール部品からの漏れを防ぐためにシール部品の許容耐圧を高くする必要があるが、本発明によれば、減速機のシール部品の許容耐圧を高くすることなく、空気抜き孔からの潤滑剤の漏れを防止できるので、シール部品の許容耐圧を特別に高くする必要はない。 Note that the allowable pressure resistance of the seal part needs to be increased in order to prevent leakage from the seal part arranged between the casing and the output part or the input part. Since the leakage of the lubricant from the air vent hole can be prevented without increasing the pressure resistance, it is not necessary to increase the allowable pressure resistance of the seal component.
本発明の空気抜き孔付き減速機によれば、減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れることを防止できる。 According to the speed reducer with an air vent hole of the present invention, the lubricant filled in the casing of the speed reducer can be prevented from leaking outside from the air vent hole without increasing the internal pressure of the speed reducer to the allowable pressure resistance of the seal part. .
以下、本発明を実施するための第1及び第2の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, first and second embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
〈第1の実施の形態〉 <First Embodiment>
図1は第1の実施の形態による空気抜き孔付き減速機の内部を上方から見た上面図である。図2は図1の空気抜き孔付き減速機の一部を切り欠いて図1の方向IIから見た正面図である。 FIG. 1 is a top view of the inside of a speed reducer with an air vent hole according to the first embodiment as viewed from above. FIG. 2 is a front view of the speed reducer with an air vent hole of FIG. 1 as seen from the direction II of FIG.
図1、図2に示すように、第1の実施の形態による空気抜き孔付き減速機1は、偏心揺動型の減速歯車機構を備えた減速機本体2と、減速機本体2にボルト等の固定部材3aで取り付けられた中間フランジ3と、中間フランジ3にボルト等の固定部材4aで取り付けられたモータフランジ4と、を備える。モータ5は、モータフランジ4と締結され、入力部である回転軸6aと一体になった入力歯車6が固着されている。中間フランジ3と入力歯車6との間には入力側オイルシール7が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the speed reducer 1 with the air vent hole according to the first embodiment includes a speed reducer
減速機本体2は、ケーシング20と、複数のピン(内歯)からなる内歯歯車25と、内歯歯車25に対応する所定ピッチで内歯歯車25と例えば1つ異なる歯数の外歯を有し内歯歯車25に噛合する外歯歯車24と、外歯歯車24を軸受を介して内歯歯車25の中心軸線に対し偏心して公転運動可能に支持する複数のクランク軸22と、クランク軸22の軸端部で入力歯車6と噛み合う平歯車23と、ケーシング20に対し転がり軸受29,30を介して回転自在に結合されクランク軸22の両端部を軸受を介して回転自在に支持する出力軸21と、ケーシング20と出力軸21の間に配置された出力側オイルシール27と、を有する。
The speed reducer
ケーシング20が例えば取付孔20aで他の台や部材等に固定されることで、複数のクランク軸22のうちの少なくとも一つが、その軸端部の平歯車23及び入力歯車6を介してモータ5の回転力が伝達されて回転することにより、外歯歯車24は公転運動しながら、外歯歯車24の歯数より例えば1つ歯数が多い内歯歯車25に噛合う。その公転1回につき歯数差(1)に対応して外歯歯車24が自転し、これによって出力軸21は外歯歯車24の自転に対応して回転し減速出力を取り出すことができる。
The
減速機本体2には、ケーシング20と中間フランジ3と出力軸21と2つの入出力側オイルシール7,27とによって、一つの内部容積部が形成され、上述のような減速歯車機構が構成されており、液体状の潤滑剤8が内部容積部内にその空間の例えば70〜90%程度に充填されている。
In the speed reducer
中間フランジ3には潤滑剤の給入口9aが設けられており、給入口9aにねじ込まれて固定された管9が給入口9aから延びて円筒体部11と繋がっている。円筒体部11内に別の空間容積部10が形成され、別の空間容積部10は管9を介して減速機本体2内の内部容積部と連通している。別の空間容積部10の容積は減速機本体2内の内部容積部の10%またはそれ以上になっている。また、給入口9aに固定された管9にパイプ9bがねじ込まれて固定されており、パイプ9bは内部容積部内で回転軸6aの方向cに折り曲げられており、パイプ9bの先端は方向cと略平行になっている。
The intermediate flange 3 is provided with a
円筒体部11は、ガラスやアクリル樹脂等の透明部材から円筒体状に構成され、円筒体部11の頂部平面11aに空気抜き孔12が形成されており、空気抜き孔12にはフィルタ13が嵌め込まれている。
The
図2のように、給入口9aに接続した管9は水平方向に若干延びてから鉛直方向上方Vに延びて円筒体部11の底部平面11bに接続し、また円筒体部11はその中心軸が鉛直方向にほぼ一致するように配置されている。円筒体部11の鉛直方向位置(レベル)は、その底部平面11bが減速機本体2内の内部容積部に充填された潤滑剤の図2の破線で示す液面レベル8aよりも高レベルになるように決められている。
As shown in FIG. 2, the
なお、減速機本体2内の内部容積部に潤滑剤が最大で90%程充填されるが、そのレベルが図2の破線で示す液面レベル8aになり、最高液面レベルとなるが、この場合でも底部平面11bよりも低いので問題ない。
In addition, the internal volume part in the speed reducer
以上のように、図1,図2の空気抜き孔付き減速機1によれば、ケーシング20や中間フランジ3等から形成されて潤滑剤が封入される内部容積部と空気抜き孔12との間に別の空間容積部10を内部容積部の最高液面レベル8aよりも鉛直方向上方V側に位置するように介在させたので、空気抜き孔12から内部容積部内の潤滑剤8が外部に漏れることを防止できる。この場合、別の空間容積部10の容積が内部容積部の10%以上であることで、減速機本体2の内部の温度が上昇し、それに伴って減速機本体2の内部圧力が高くなっても、空気抜き孔12から潤滑剤が漏れることを確実に防止できる。
As described above, according to the
即ち、空気抜き孔付き減速機1の運転を続けると、内部温度が上昇し、内部容積部の空気が膨張すると、管9を通じて別の空間容積部10に潤滑剤が移動し、このため内部圧力の上昇が抑えられ、潤滑剤が空気抜き孔12から吹き出すようにして漏れることはない。別の空間容積部を有しない従来の減速機の場合には、運転時の発熱によりケーシング内部の温度が上昇し、空気と潤滑剤が膨張(通常、空気の膨張が支配的)するので、ケーシング温度が高いほど、内部圧力も高くなり、潤滑剤の吹き出しの問題が生じ易くなり、例えば、内部容積部の70〜90%程の空間に潤滑剤が充填されている場合には、従来の空気抜き構造では、どうしても空気の吹出しのときに一緒に潤滑剤も吹出してしまうことになるが、第1の実施の形態では、別の空間容積部10で潤滑剤を受けるとともに内部圧力の上昇が抑えられるために潤滑剤の吹出しは生じない。このため、高速回転させることも可能となる。
That is, if the
また、別の空間容積部10を形成する円筒体部11は透明部材から構成されており、運転時に別の空間容積部10内に移動した潤滑剤の状態を容易に観察できるので、潤滑剤の交換時期を判断でき、メンテナンス性が向上する。また、空気抜き孔12にフィルタ13が設けられていることで、空気抜き孔12から管9を通して減速機本体2の内部に異物が侵入することを防止できる。
Further, the
また、減速機の動作時に回転する回転軸6aの遠心力により、内部の潤滑剤が半径方向に移動しようとするが、管9に連結したパイプ9bが回転軸6aの方向cに折れ曲がっているので、半径方向に移動する潤滑剤が別の空間容積部10に異動し難くなり、温度上昇により膨張した空気を効率よく別の空間容積部10に移動させることができる。
Also, the internal lubricant tends to move in the radial direction due to the centrifugal force of the
また、第1の実施の形態では、上述のようにして空気抜き孔12からの潤滑剤の漏れを防止できるので、入力側オイルシール7や出力側オイルシール27の許容耐圧を特別に高くする必要はない。
In the first embodiment, since the lubricant can be prevented from leaking from the
〈第2の実施の形態〉 <Second Embodiment>
図1,図2における別の空間容積部10を形成する円筒体部11は、底部平面11bが最高液面レベル8aよりも高いレベルになれば、別の位置に配置してもよい。即ち、第2の実施の形態による空気抜き孔付き減速機は、図3のように、潤滑剤の給入口9aを中間フランジ3の鉛直方向の頂部近傍に設け、その給入口9aから管9cを上方に若干延ばして円筒体部11の底部平面11bに接続したものである。
The
図3の空気抜き孔付き減速機によれば、円筒体部11の底部平面11bは、減速機本体内の空間容積部内の最高液面レベル8aよりも常に図2の場合よりも高いレベルとなる。このため、給入口9a・管9cにも潤滑剤が存在しなく、減速機本体内から別の空間容積部10に出てくる潤滑剤の量が図2の場合よりも少なくなる。これは、空気の膨張の方が潤滑剤の膨張よりも大きく、減速機本体内の空間容積部の中の空気層(あるいは空気層の近傍)から膨張した分の空気が別の空間容積部10へと移動するので、空気が膨張するときに押し出す潤滑剤の量が少ないためである。
According to the speed reducer with the air vent hole in FIG. 3, the
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。図3と同様の空気抜き孔付き減速機について運転時の発熱により上昇するケーシングの温度と内部圧力を測定し、別の空間容積部に見える潤滑剤の状況を観察した。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. For the speed reducer with the air vent hole similar to FIG. 3, the temperature and internal pressure of the casing rising due to heat generation during operation were measured, and the state of the lubricant visible in another space volume was observed.
図4(a)は本実施例の空気抜き孔付き減速機の運転時の発熱により上昇するケーシング温度の時間変化を示す図及び図4(b)は内部圧力の時間変化を示す図である。 FIG. 4A is a diagram showing a time change of the casing temperature that rises due to heat generation during operation of the speed reducer with an air vent of this embodiment, and FIG. 4B is a diagram showing a time change of the internal pressure.
本実施例の空気抜き孔付き減速機の運転条件は図4(a)のように次のとおりであった。
・0〜2.5時間:実運転条件の回転数60%で運転
・2.5〜4.5時間:実運転条件の回転数80%で運転
・4.5〜7時間:実運転条件で運転
・7時間後に停止
The operating conditions of the speed reducer with an air vent hole of this example were as follows as shown in FIG.
・ 0 to 2.5 hours: operation at 60% of the actual operating conditions ・ 2.5 to 4.5 hours: operation at the actual operating conditions of 80% ・ 4.5 to 7 hours: at the actual operating conditions Stop after 7 hours of operation
本実施例の空気抜き孔付き減速機を別の空間容積部に潤滑剤が入り込んでいない状態でかつケーシング温度20℃で運転を開始し、上述の条件で運転を続けると、ケーシング温度は徐々に上昇し、4.5時間までは、空気抜き孔があるため内圧はある値から上昇しなくなるが、完全に抜けきらず略一定値を維持する。4.5時間を経過すると、空気が抜け、内圧が低下した。この運転中に、別の空間容積部に潤滑剤が入り込んだが容積の半分程度であった。別の空間容積部の空気抜き孔からの潤滑剤の吹き出し・漏れはなかった。運転を停止すると、温度が次第に低下するとともに、別の空間容積部から潤滑剤が減速機本体にほとんど戻った。 When the speed reducer with the air vent hole of the present embodiment is started at a casing temperature of 20 ° C. with no lubricant in another space volume and continued to operate under the above-mentioned conditions, the casing temperature gradually increases. However, up to 4.5 hours, the internal pressure does not increase from a certain value because of the air vent hole, but it does not completely escape and maintains a substantially constant value. After 4.5 hours, air escaped and the internal pressure decreased. During this operation, the lubricant entered another space volume, but it was about half the volume. The lubricant was not blown out or leaked from the air vent hole in another space volume. When the operation was stopped, the temperature gradually decreased, and the lubricant almost returned to the speed reducer main body from another space volume.
以上のように本発明を実施するための第1及び第2の実施の形態、及び実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図2において空気抜き孔12は底部平面11bよりも鉛直方向上方であれば、円筒体部11の円周側面11c(図2)に設けてもよい。
As described above, the first and second embodiments and examples for carrying out the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these and is within the scope of the technical idea of the present invention. Various modifications are possible. For example, in FIG. 2, the
また、図1〜図3の空気抜き孔付き減速機は、鉛直方向に対し図示のような姿勢で使用されるが、本発明はこれに限定されず、鉛直方向に対し別の姿勢(減速機の回転軸線が鉛直方向である形態)で使用してもよく、その場合、その姿勢に応じて円筒体部11を底部平面11bが最高液面レベル8aよりも高いレベルになるように配置すればよい。また、本発明による減速機は、走行型ロボットの走行軸部、多関節型ロボットの旋回軸部、工作機械のテーブル軸動装置等の減速機の回動軸線方向が不変な用途に有益であり、例えば、モータから減速機への入力回転数が2500rpm程度、減速機の出力回転数が500ppm程度である、比較的高速の回転にも適用可能である。
Moreover, although the speed reducer with an air vent hole of FIGS. 1-3 is used with the attitude | position as shown in figure with respect to the perpendicular direction, this invention is not limited to this, Another attitude | position (with respect to the speed reducer) In such a case, the
1 空気抜き孔付き減速機
2 減速機本体
3 中間フランジ
5 モータ
6 入力歯車
7 入力側オイルシール
8 潤滑剤
8a 液面レベル、最高液面レベル
9,9c 管
9a 給入口
10 別の空間容積部
11 円筒体部
11a 頂部平面
11b 底部平面
11c 円周側面
12 空気抜き孔
13 フィルタ
20 ケーシング
21 出力軸
22 クランク軸
23 平歯車
24 外歯歯車
25 内歯歯車
27 出力側オイルシール
V 鉛直方向上方
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部と、を備え、
前記別の空間容積部は前記内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方に位置するように配置され、前記別の空間容積部の一部に空気抜き孔が設けられていることを特徴とする空気抜き孔付き減速機。 A casing that is provided with a gear mechanism for decelerating and transmitting the torque of the input part to the output part and forms an internal volume part in which a lubricant is enclosed;
Another spatial volume provided to communicate with the internal volume, and
The another space volume part is disposed so as to be positioned vertically above the upper surface of the lubricant in the internal volume part, and an air vent hole is provided in a part of the other space volume part. Reducer with air vent hole.
5. The deceleration with an air vent hole according to claim 1, wherein a pipe that connects the internal volume portion and the another space volume portion is bent in a rotation axis direction within the internal volume portion. Machine.
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