JP4908482B2

JP4908482B2 - 中空出力軸減速機の油漏れ防止構造

Info

Publication number: JP4908482B2
Application number: JP2008295856A
Authority: JP
Inventors: 潤一坪田
Original assignee: 株式会社ツバキエマソン
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: JP2010121707A

Description

本発明は、中空出力軸減速機に関し、特に、出力軸が垂直に配設された中空出力軸減速機の油漏れ防止構造に関する。

歯車式減速機では、摩擦の低減と冷却のため、ギアボックスには一定量の潤滑油が封入される。従って、その潤滑油が、外部に漏れ出ないことが要請される。
従来の油漏れ防止構造として、特許文献１の油還流路を密閉した高速歯車伝動装置がある。
しかし、特許文献１の発明は、ミスト潤滑の噴霧状態となった潤滑油の混ざった気体を油還流路から油槽へ戻すことで減速機外部へ出さない構造であり、液体の潤滑油を想定したものではない。
特許第３９１２９８４号

特に、ＩＴ製造工場、食品工場、物流等搬送装置において、ロボット旋回用に使用される減速機は、潤滑油漏洩が発生した場合は減速機を取外さずにメンテナンスできることが要件とされる。しかし、この場合の減速機は、装置の最下部に取付けられるため、地面（床面）側に潤滑油漏洩が発生した場合は、結局、減速機を取外さなければならないため、メンテナンスは不可能な状況にある。

そこで、潤滑油漏洩を防ぐ技術として、オイルシールを中空出力軸に二重に設けた減速機がある。図４は、中空出力軸が垂直に配設され、オイルシールを二重に設けた中空出力軸減速機の要部断面図である。

図４に示すように、オイルシールを二重に設けることで、上部のオイルシール５０ａの液体封止機能が失われたとしても、下部のオイルシール５０ｂで封止することが可能な構造となっているが、二重に取付けたとしても、オイルシールゴム材の経年劣化や軸回転部を支えることで生じる摩擦による劣化の速度を緩める決定的な解決手段とはならず、オイルシール５０ａと５０ｂの液体封止機能が同時に失われる恐れもあった。

そこで、中空出力軸が垂直に配設された中空出力軸減速機では、オイルシール５０ａと５０ｂの液体封止機能が同時に失われた場合の対処として、図４に示すように、中空出力軸下部にオイルパン５２を設けることで、減速機から床面に潤滑油が排出されるのを防ぐ手段がある。しかし、漏洩した潤滑油の量が、オイルパン５２の容量を上回った場合には、潤滑油の外部への漏洩を免れることができないため、常時、監視が必要であり、減速機から外部への潤滑油漏洩を防止する根本的な解決手段ではなかった。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、オイルシールの液体封止機能が失われたとしても、床面への潤滑油漏洩を防ぐことができる中空出力軸減速機の油漏れ防止構造の提供をその目的とする。

本発明は、ハウジング内に潤滑油が封入され、中空出力軸が垂直に配設された減速機において、
前記減速機は、前記中空出力軸下部で前記ハウジングに固定されるシール支持部材を有し、
前記中空出力軸とシール支持部材の間に少なくとも１つのオイルシールが配設され、
円筒部分とフランジからなるスリーブが、前記円筒部分が前記中空出力軸の空洞部に挿入され、前記フランジが前記シール支持部材に固定され、
前記フランジ及び円筒部分と、前記中空出力軸最下部及び内周面との間に、前記オイルシールから漏れた油を溜めるための空間が形成されていることを特徴とする中空出力軸減速機の油漏れ防止構造により前記課題を解決した。
なお、請求項２のように、スリーブの円筒部分がハウジング内部の潤滑油の油面の高さより高い位置まで配設されていると好適である。
また、請求項３のように、シール支持部材に設けた凹溝とスリーブのフランジとの間に環状弾性体が配設されるのが好適である。

本発明によると、オイルシールで完全に潤滑油漏洩を防止できなくても、漏洩した潤滑油は、フランジ及び円筒部分と、中空出力軸最下部及び内周面との間に形成された空間に溜められるので、床面への潤滑油の滴下は防止される。
また、漏洩して溜められた潤滑油の油面の高さは、パスカルの原理により、最大でもハウジング内部の潤滑油の油面の高さまでであることを利用して、スリーブの円筒部分を、ハウジング内部の油面より高い位置まで形成することで、床面への潤滑油漏洩を、より確実に防ぐことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態である中空出力軸減速機の縦断面図である。図２は図１のＡ部の拡大図である。

まず、図１の中空出力軸減速機について説明する。
この中空出力軸減速機１０は三段式減速機であり、モータＭの出力軸１１は入力軸１２に連結されて、一段目ベベルピニオン１３から一段目ベベルギア１４へ、中間軸１５を介して二段目ヘリカルピニオン１６から二段目ヘリカルギア１７へ、さらに、第２中間軸１８を介して、三段目ピニオン１９から出力ギア２０へと回転が伝えられる。中空出力軸２２は、この出力ギア２０に固定されている。

ハウジング３０の下部において、シール支持部材４０が、中空出力軸２２の下部外周を取囲むように配置され、シール支持部材４０と中空出力軸２２の間に複列のオイルシール５０ａ，５０ｂが配置されている。
スリーブ６０は、円筒部分６２とその下部のフランジ６４からなり、円筒部分６２が、中空出力軸２２の空洞部に挿入され、フランジ６４及び円筒部分６２と、出力軸２２の最下部及び内周面との間に、漏れた油を溜めるための一定の空間が形成される。スリーブ６０のフランジ６４は、シール支持部材４０に設けられた凹溝４２に対して、環状弾性体７０を押付け、スリーブ６０とシール支持部材４０の間からの油漏れを防止する。

上記構造の中空出力軸減速機１０において、オイルシール５０ａ、５０ｂの経年劣化等により、ハウジング３０内の潤滑油の漏れを防止できず、潤滑油が、ベアリング８２→上部オイルシール５０ａ→下部オイルシール５０ｂを通って、減速機外部へ流出したとしても、流出した潤滑油は、フランジ６４及び円筒部分６２と、中空出力軸２２の最下部及び内周面との間に形成された空間に溜められるので（図２矢印参照。）、潤滑油が減速機外部にまで漏れ出して滴下するようなことはない。

また、パスカルの原理により、フランジ６４及び円筒部分６２と、中空出力軸２２の最下部及び内周面との間に形成された空間に流入する潤滑油の油面の高さは、最大でも、ハウジング内部の潤滑油の油面８０の高さまでにしかならないことから、ハウジング内部の潤滑油の油面８０よりも高い位置までスリーブ６０の円筒部分６２を配設すれば、スリーブ６０を越えて潤滑油が漏洩することはない。この点が、漏洩した潤滑油量がオイルパンの容量を超えた場合に、潤滑油漏洩を回避できない従来技術とは大きく異なる。

スリーブ６０のフランジ６４とシール支持部材４０の間からの油漏れを防止する環状弾性体７０には、通常、Ｏリングを使用するが、ガスケットでもよい。環状弾性体７０はシール支持部材４０の（環状）凹溝４２に入れられ、ボルトによる締付けにより、圧縮される。

なお、当然のことながら、本発明の潤滑油漏洩防止構造を有する減速機は具体的に図示した三段式に限定されず、要は、中空出力軸が垂直に配設された減速機であればよい。また、スリーブ６０のフランジ６２をシール支持部材４０に固定するだけでよいから、本発明の油漏れ防止構造の適用は容易である。

次に、図３を参照して、本発明の具体的実施形態を説明する。この実施形態では、ベアリング９０の内輪側にボルト９２を配設し、ボルト９２，９２’により回転搬送機器の円盤状のターンテーブル又は搬送用ロボットの駆動部の旋回物９４が取付けられている。ベアリング９０の内輪は旋回物９４と共に旋回し、外輪はハウジング３０に固定される。また、旋回物９４を取付けるためのアダプタフランジ９６が設置されている。

なお、中空出力軸を用いた場合、その出力軸内部の空洞に電線やパイプ等の配管９８を通すことができるため、その空間を有効に活用できる。
この場合、本発明によるスリーブ６０を配設しても、中空出力軸内周面との隙間は小さくてよいから、中空出力軸内部の配管９８を通す空間は十分に確保される。

さらに、スリーブ６０はシール支持部材４０に固定されるため、回転体である中空出力軸２２に対しては静止している状態であるから、スリーブ６０を配設したことによる中空出力軸機能への影響はない。
なお、スリーブ６０の材質としては、樹脂、非鉄系金属（軽金属）、鉄系金属等が考えられるが、オイルシールと同様に経年劣化の少ない金属が好適であり、価格的な面から、鉄系金属が好適である。

本発明の実施形態である中空出力軸減速機の縦断面図。図１のＡ部の拡大図。本発明の具体的実施形態の縦断面図。従来の中空出力軸が垂直に配設され、オイルシールを二重に設けた中空出力軸減速機の要部縦断面図。

符号の説明

１０：中空出力軸減速機
２２：中空出力軸
３０：ハウジング
４０：シール支持部材
４２：シール支持部材凹溝
５０ａ，５０ｂ：オイルシール
６０：スリーブ
６２：円筒部分
６４：フランジ
７０：環状弾性体
８０：潤滑油面

Claims

ハウジング内に潤滑油が封入され、中空出力軸が垂直に配設された減速機において、
前記減速機は、前記中空出力軸下部で前記ハウジングに固定されるシール支持部材を有し、
前記中空出力軸とシール支持部材の間に少なくとも１つのオイルシールが配設され、
円筒部分とフランジからなるスリーブが、前記円筒部分が前記中空出力軸の空洞部に挿入され、前記フランジが前記シール支持部材に固定され、
前記フランジ及び円筒部分と、前記中空出力軸最下部及び内周面との間に、前記オイルシールから漏れた油を溜めるための空間が形成されていることを特徴とする、
中空出力軸減速機の油漏れ防止構造。
前記スリーブの円筒部分が前記ハウジング内部の潤滑油の油面の高さより高い位置まで配設された、請求項１の中空出力軸減速機の油漏れ防止構造。
前記シール支持部材に設けた凹溝と前記スリーブのフランジとの間に環状弾性体が配設された、請求項１又は２の中空出力軸減速機の油漏れ防止構造。