JP2010002035A - 油分吸収機能付出力中空軸型減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】減速機の据付スペースが狭い場所であっても、減速機のオイルシール部分から漏洩した潤滑油を減速機の設置面に滴下する前に吸収し保持しかつ簡単に取替可能な油吸収機能を有した出力中空軸型減速機を提供する。
【解決手段】歯車箱１２０内に歯車減速機構を内蔵するとともにその歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、歯車減速機構を構成する出力中空軸１３０と歯車箱１２０との隙間からの潤滑油の漏洩を出力側ベアリングサポート１５０に支持されたオイルシール１４０によりシールし、漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体１１０が、出力側ベアリングサポート１５０の外周下部に設置されていることによって、前記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置、エレベータ、昇降装置などの駆動源として使用される歯車減速機構と一体化された出力中空軸型減速機に関し、特に、狭い据付スペースで使用される出力中空軸型減速機に関する。

従来、搬送装置、エレベータ、昇降装置などの駆動源として使用されるモータとして、被駆動装置の回転軸が嵌合する円筒状の出力軸、すなわち、出力中空軸を有したモータが知られている。このようなモータの一例として、一台のモータで左右に配備した被動機軸を同期させて回転させるとともに被動機軸に大きなトルクを伝達するため、モータの回転軸に直交する出力中空軸を備えた歯車減速機構（ウォームギヤなど）とモータとが一体化された減速機、いわゆる、ギヤードモータが汎用されている。
特開２００７−４６６５３号公報（特に、第４〜６頁、図３参照）

しかしながら、前述したような従来の減速機では、被動機軸の芯揺れが大きい場合、歯車減速機構の出力中空軸をシールしているオイルシールが短期間に部分摩耗したり、あるいはオイルシールのリップに損傷をきたし潤滑油が外部にしみ出す場合があるという課題が指摘されている。

また、上述したような歯車減速機構においては、出力中空軸が回転すると、歯車どうしの噛み合いにより摩耗粉が発生し、この摩耗粉が潤滑油に混入する。そして、摩耗粉の混入した潤滑油が、オイルシールのリップと出力中空軸の摺動部に到達するとオイルシールのリップを摩耗させる。その結果、オイルシールのリップと出力中空軸との摺動部が、潤滑油で適切に潤滑されなくなり、オイルシールのシール機能を低下させるという課題が指摘されている。

また、出力中空軸が回転すると、歯車の回転により潤滑油が攪拌され歯車減速機構を内蔵した歯車箱内が高圧となる。この高圧化した潤滑油が直接オイルシールのリップに作用することによりリップが変形し、オイルシールのリップと出力回転軸との適切な接触を維持できず、この摺動部が潤滑油で適切に潤滑されなくなり、オイルシールのシール機構を低下させるという課題が指摘されている。

上記のように潤滑油が外部にしみ出した場合、減速機の据付スペースが狭い場所では、減速機を被動機軸から簡単に外すことができないばかりか、オイルシールを支持する出力側ベアリングサポートを被動機軸から抜くことも困難であった。そのため、漏れた潤滑油がブレーキ摩擦面に付着することによるブレーキ機構の制動力低下やセンサーに付着することによる制御機構の誤動作発生などの周辺機器への影響や環境への負荷を考えると漏洩した潤滑油を飛散させることなくオイルシールの近くで吸収し保持することが必要であった。

要するに、漏洩した潤滑油が減速機の設置面に滴下する前に吸収して保持する対策が急務であった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、減速機の据付スペースが狭い場所であっても、減速機のオイルシール部分から漏洩した潤滑油を減速機の設置面に滴下する前に吸収し保持しかつ簡単に取替可能な油吸収機能を有した出力中空軸型減速機を提供することにある。

まず、本請求項１に係る発明は、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともに該歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、前記歯車減速機構を構成する出力中空軸と前記歯車箱との隙間から漏洩する前記潤滑油を出力側ベアリングサポートに支持されたオイルシールによりシールする出力中空軸型減速機において、前記漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る出力中空軸型減速機において、前記油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ前記取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに前記取付ボルトと前記取付孔とが係合し前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る出力中空軸型減速機において、前記油分吸収体が、断面凸形状の一体成形体あるいは多層積層体からなることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項４に係る発明は、請求項３に係る出力中空軸型減速機において、前記油分吸収体が、丈の長い中央シートと該中央シートを挟持する丈の短い前シート及び後シートとを中央部を除き接着した多層積層体からなることにより、前記課題をさらに解決したものである。

本請求項１に係る発明によれば、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともに、この歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、歯車減速機構を構成する出力中空軸と歯車箱との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポートにより支持されたオイルシールによりシールする出力中空軸型減速機において、漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、漏洩した潤滑油が出力中空軸型減速機の設置床面に滴下する前に油分吸収体によって吸収・保持されるため、漏洩した潤滑油による周辺機器への影響及び出力中空軸型減速機の設置環境への汚染を抑制することができる。

そして、本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る出力中空軸型減速機が奏する効果に相乗して、油分吸収体が、出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに取付ボルトと取付孔とが係合することにより出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることにより、出力中空軸型減速機の据付スペースが狭い場合であっても、油分吸収体を簡単に取り替えることができるため、出力中空軸型減速機のメンテナンス負担が著しく軽減される。

しかも、漏洩した潤滑油のほとんど全てを油分吸収体が吸収保持するので、漏洩した潤滑油の再使用、すなわち、リユースがしやすくなるため、環境への負荷の少ない出力中空軸型減速機が実現できる。また、油を目一杯吸収した油分吸収体も、油を絞り出すと、再び油吸収能力が復活するので、きわめて経済的である。

また、本請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に係る出力中空軸型減速機が奏する効果に相乗して、油分吸収体が、断面凸形状の一体成形体あるいは多層積層体からなることにより、油分吸収体の吸収量が増大するため、油分吸収体の取替インターバルが長期化しメンテナンス負担が格段に軽減される。

また、本請求項４に係る発明によれば、請求項３に係る出力中空軸型減速機が奏する効果に相乗して、油分吸収体が、丈の長い中央シートとその中央シートを挟持する丈の短い前シート及び後シートとを中央部を除き接着した多層積層体からなることにより、各シートを打ち抜き加工のみによって製作することができるため、油分吸収体の加工性が飛躍的に向上する。

さらに、シートを多層に貼り合わせたことによって油分吸収体の剛性が高まり、油分吸収体の浮き上がり、波打が抑制されるため、出力側ベアリングサポートへの密着性が向上する。しかも、中央部を接着しないことによって、中央シートから前シート及び後シートに油が円滑に染み渡るため、吸収容量が増大する。

本発明の出力中空軸型減速機は、歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともにその歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、歯車減速機構を構成する出力中空軸と歯車箱との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポートにより支持されたオイルシールによりシールし、漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されているという構成を有するものであって、出力中空軸型減速機の据付スペースが狭い場所であっても、出力中空軸型減速機のオイルシール部分から漏洩した潤滑油を出力中空軸型減速機の設置面に滴下する前に吸収し保持しかつ簡単に取替可能な油吸収機能を有するものであれば、その具体的な実施の形態は、如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明の歯車減速機構は、直交軸形ウォームギヤであっても、直交軸形ハイポイドギヤであっても、スパイラルベベルギヤであっても油吸収機能に何ら支障はなく、さらには、本発明の潤滑油は、シリコーンなどの合成油やヒマシ油などの植物性油であっても油吸収機能に何ら支障はない。

以下、本発明の一実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。

ここで、図１は、本実施例の出力中空軸型減速機の正面図であり、図２は、図１の矢視ＩＩ方向から見た側面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であり、図４は、本発明の主要構成部材である油分吸収体の正面図（下）とその分解上面図（上）であり、図５は、図４に示した油分吸収体の分解立体図（上）と組み立てられた斜視図（下）であり、図６は、図４の分解上面図を矢視ＶＩ方向から見たときの分解側面図であり、図７は、本実施例の出力中空軸型減速機の減速機のみを表した斜視図である。

本実施例の出力中空軸型減速機１００は、図１に示すように、歯車箱１２０内に歯車減速機構（図示していない）を内蔵するとともに、その歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入しており、歯車減速機構を構成する出力中空軸１３０と歯車箱１２０との隙間から漏洩する潤滑油を出力側ベアリングサポート１５０により支持されたオイルシール１４０によりシールしている。歯車箱１２０とモータ１９０とは、歯車減速機構を介して、モータ１９０の回転軸と出力中空軸１３０の向きが互いに垂直となるように接合されている。

出力中空軸１３０には、キーみぞ１３２が設けられており、被動機軸（図示していない）とのガタのない結合を可能にしている。この出力中空軸１３０は、図３に示すように、転がり軸受１６０により出力側ベアリングサポート１５０に枢設されている。

この転がり軸受１６０は、内輪１６２の内周面が、出力中空軸１３０の外周面に固定され、出力中空軸１３０と一緒に回転する。一方、外輪１６６の外周面が、出力側ベアリングサポート１５０の中央に設けられた円形状開口部の内周面に固定されている。そして、内輪１６２と外輪１６４との中間に転動体１６４がはまっていて、内外輪１６２、１６４と転動体１６４との間の転がり運動によって出力中空軸１３０が支えられている。

また、転がり軸受１６０の外側に歯車箱１２０内からの潤滑油の漏洩をシールするオイルシール１４０が出力側ベアリングサポート１５０により支持されている。このオイルシール１４０は、リップ１４２と、ちりよけ１４４と、ガータばね１４６を備え、ガータばね１４６の締め付け力によりリップ１４２を出力中空軸１３０の外周面に押し付け、リップ１４２と出力中空軸１３０の外周面との間の摺動部が適切な接触を維持するようになっている。

さらに、転がり軸受１６０とオイルシール１４０の間には、オイルシール１４０に隣接して薄板状のフィルタ１７０が装着されている。このフィルタ１７０は、歯車箱１２０内に内蔵された歯車減速機構により攪拌されて飛散した潤滑油中に混入している摩耗粉を濾過するものである。このフィルタ１７０の素材は、摩耗粉のような微粒子を濾過して潤滑油を透過できかつ潤滑油の圧力を受けても変形しない程度の保形性を備えた素材であればよいが、薄い板状の素材から打ち抜き加工などによって安価に製作できる点で、ポリエステルやポリアミドなどの不織布を用いることが好ましい。

そして、このリップ１４２と出力中空軸１３０との隙間から漏洩した潤滑油を吸収する断面凸形状の油分吸収体１１０が出力側ベアリングサポート１５０の外周下部に設置されている。この油分吸収体１１０は、ポリウレタンなどのスポンジ素材から構成されているとともに、図１に示すように、出力側ベアリングサポート１５０を歯車箱１２０に螺設する６つの取付ボルト１５１〜１５６の内、出力中空軸１３０の中心を通る垂直線Ｌに対して対称に配設された下側２つの取付ボルト１５１、１５２のピッチＰよりも若干短い間隔でかつ取付ボルトの頭部よりも若干大きな直径の取付孔１１２ａ、１１２ｂ（図４及び図５参照）とを有している。そして、油分吸収体１１０が有する弾性により、引っ張られた状態で２つの取付ボルト１５１、１５２と取付孔１１２ａ、１１２ｂが係合することにより、出力側ベアリングサポート１５０の外周下部に固着されている。この出力側ベアリングサポート１５０は、図１乃至図３及び図７に示すように、歯車箱１２０に密着し取付ボルト１５１〜１５６が挿通する挿通孔を有する円形状で肉薄のフランジ部１５０ｂと、出力中空軸１３０との間に転がり軸受１６０とオイルシール１４０を介在させるフランジ部１５０ｂの内側に同心上に位置する円形状で肉厚の肉厚部１５０ａを有している。

油分吸収体１１０は、前述したように、フランジ部１５０ｂに突出した６つの取付ボルトの頭部のうちの下側２つの取付ボルト１５１、１５２の頭部のピッチＰと２つの取付孔１１２ａ、１１２ｂの間隔との差によって生じる引っ張り力だけで十分な強度で出力側ベアリングサポート１５０の外周下部に固着されるが、図４及び図５に示すように中央シート１１２と出力側ベアリングサポート１５０との接合面に両面粘着テープ１８０を貼着することにより、固着強度が一層高まり、振動などにより油分吸収体１１０が外れることが防止できるとともに、油分吸収体１１０と出力側ベアリングサポート１５０のフランジ部１５０ｂとの密着性が向上するため、漏洩した潤滑油の吸収漏れを抑制することができ、その効果は甚大である。

なお、本実施例においては、図３に示すように、油分吸収体１００の上部端面と出力側ベアリングサポート１５０の肉厚部１５０ａの外周端面との間に隙間Ｓ１が存在し、油分吸収体１００の歯車箱１２０側に位置する凸部形状の肩部上面と出力側ベアリングサポート１５０のフランジ部１５０ｂの外周端面との間に隙間Ｓ２が存在しているが、これらの隙間Ｓ１、Ｓ２をなくすように油分吸収体１１０を成形することによって、出力中空軸１３０とオイルシール１４０の隙間から漏洩し、肉厚部１５０ａの表面を伝わって滴り落ちる潤滑油（図７の白抜き矢印参照）をもれなく吸収することができるため好ましい。

この油分吸収体１１０は、一体成形することにより潤滑油の吸収量を油分吸収体１１０の体積に対して最大限にすることができるが、図４乃至図６に示したように、スポンジ素材からなるシート材を丈の長い中央シート１１２と、この中央シート１１２を挟持する丈の短い前シート１１４及び後シート１１３を打ち抜き、その後、接着剤で貼り合わせることにより加工性が飛躍的に向上する。この時、前シート１１４及び後シート１１３の全面に接着剤をつけて中央シート１１２に接着すると、中央シート１１２に染み込んだ潤滑油が円滑に前シート１１４及び後シート１１３に浸透しにくくなるので、前シート１１４及び後シート１１３の中央部には、接着剤を塗らない非接着面を設ける。中央シート１１２の上端面は、出力側ベアリングサポート１５０の肉厚部１５０ａの外周半径と同じ半径の円弧を有しており、前シート１１４及び後シート１１３は、出力側ベアリングサポート１５０のフランジ部１５０ｂの外周半径と同じ半径の円弧を有している。

本発明による出力中空軸型減速機によれば、出力側ベアリングサポートを歯車箱に螺設する既存の取付ボルトを用いて油分吸収体を出力側ベアリングサポートの外周下部に取り付けられるため、出力中空軸型減速機に対して追加加工することなしに油分吸収体を取り付けることができ、その取り替えも工具などを要することなく狭いスペースであっても簡単に行うことができる。また、本発明の技術的思想は、出力中空軸型減速機のみならず、出力中実軸型減速機やモータなどの回転軸を有し潤滑油を使用する他の様々な装置に対して適用することができ、その産業上の利用可能性は、きわめて大きい。

本実施例の出力中空軸型減速機の正面図。 図１の矢視ＩＩ方向から見た側面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。 本実施例の主要構成部材である油分吸収体の正面図とその分解上面図。 図４に示した油分吸収体の分解立体図と組み立てられた斜視図。 図４の分解上面図を矢視ＶＩ方向から見た時の分解側面図。 本実施例の出力中空軸型減速機の減速機のみを表した斜視図。

符号の説明

１００ ・・・ 出力中空軸型減速機
１１０ ・・・ 油分吸収体
１１２ ・・・ （油分吸収体の）中央シート
１１２ａ、１１２ｂ ・・・ （油分吸収体の）取付孔
１１３ ・・・ （油分吸収体の）後シート
１１４ ・・・ （油分吸収体の）前シート
１２０ ・・・ 歯車箱
１３０ ・・・ 出力中空軸
１３２ ・・・ キーみぞ
１４０ ・・・ オイルシール
１４２ ・・・ （オイルシールの）リップ
１４４ ・・・ （オイルシールの）ちりよけ
１４２ ・・・ （オイルシールの）ガータばね
１５０ ・・・ 出力側ベアリングサポート
１５０ａ ・・・（出力側ベアリングサポートの）肉厚部
１５０ｂ ・・・（出力側ベアリングサポートの）フランジ部
１５１〜１５６ ・・・ 取付ボルト
１６０ ・・・ 転がり軸受
１６２ ・・・ （転がり軸受の）内輪
１６４ ・・・ （転がり軸受の）転動輪
１６６ ・・・ （転がり軸受の）外輪
１７０ ・・・ フィルタ
１８０ ・・・ 両面粘着テープ
１９０ ・・・ モータ

Claims (4)

1. 歯車箱内に歯車減速機構を内蔵するとともに該歯車減速機構を潤滑する潤滑油を封入し、前記歯車減速機構を構成する出力中空軸と前記歯車箱との隙間から漏洩する前記潤滑油を出力側ベアリングサポートに支持されたオイルシールによりシールする出力中空軸型減速機において、
   前記漏洩した潤滑油を吸収する油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることを特徴とする出力中空軸型減速機。
2. 前記油分吸収体が、前記出力側ベアリングサポートを前記歯車箱に螺設する取付ボルトのピッチよりも短い間隔でかつ前記取付ボルトの頭部より大きな直径の取付孔を有するとともに前記取付ボルトと前記取付孔とが係合することにより前記出力側ベアリングサポートの外周下部に設置されていることを特徴とする請求項１記載の出力中空軸型減速機。
3. 前記油分吸収体が、断面凸形状の一体成形体あるいは多層積層体からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の出力中空軸型減速機。
4. 前記油分吸収体が、丈の長い中央シートと該中央シートを挟持する丈の短い前シート及び後シートとを中央部を除き接着した多層積層体からなることを特徴とする請求項３記載の出力中空軸型減速機。

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