JP5603623B2

JP5603623B2 - 減速装置

Info

Publication number: JP5603623B2
Application number: JP2010059334A
Authority: JP
Inventors: 正幸石塚
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: JP2011190909A

Description

本発明は、減速装置に関する。

特許文献１に図３に示すような立形回転電機（減速装置）が開示されている。

立形回転電機は、そのモータを減速機の上側に配置した態様で据え付ける場合、減速機内部の上側に位置することになる高速段の歯車を潤滑するため、該高速段の歯車の上側まで潤滑油を封入しなければならない。このため、減速機の中部空間の容積に対して封入されている潤滑油の量が多くなる（空気の空間が少なくなる）傾向となり易い。この結果、減速機の温度が上昇した時に、減速機内部の圧力が上昇し易く、オイルシール部分から潤滑油が漏れるという不具合が発生し易い。

この不具合に対処するために、特許文献１の立型回転電機２では、空気抜き装置１を別途備えるようにしている。

この空気抜き装置１は、回転電機本体６の側部に接続された空気抜き管４と、該空気抜き管４の先端に接続されたエアブリーザ５と、から構成されている。油槽３内の内圧が上昇した場合には、該油槽３内の空気は、空気抜き管４を介して、エアブリーザ５から排出される。このメカニズムにより、空気抜き装置１は、回転電機２の油槽３の内圧が過度に上昇するのを防止している。

実開平１−７６１６３（図１）

しかしながら、従来の回転電機（減速装置）２は、自身の油槽３の内圧を低減させるため、回転電機本体６の側部に空気抜き装置１を別個に取り付けるようにしていた。そのため、回転電機２自体の部品点数が増大すると共に、空気抜き装置１は、回転電機本体６の外形よりも半径方向外側までスペースを要していたため、結果として、回転電機２自体が大型化してしまうとともに、周辺機器と干渉する恐れもあった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、減速機内部の圧力の上昇を防止することによって潤滑油の漏出を防止しつつ、減速装置の大型化（空気抜き装置が減速機側方に突出した構造）を防止することを課題とする。

本発明は、減速機と、モータと、該モータと前記減速機の間に配置され、該減速機の内部空間に封入された潤滑油が前記モータ側に進入することを阻止する阻止構造と、を備えた減速装置において、前記モータのモータ軸又は該モータ軸と一体的に回転する軸が、中空部を有する中空軸を構成しており、該中空軸は、前記阻止構造よりも前記減速機側で開口する第１の開口部を備えると共に、前記阻止構造よりも反減速機側で開口して前記中空部内の空気を排出し得る第２の開口部を備え、前記第２の開口部は、栓を装着して完全に閉塞可能な構造とされ、当該減速装置の使用形態に応じて、前記第２の開口部から空気を排出可能な態様と、該第２の開口部を前記栓で閉塞した態様と、を選択可能に構成されており、前記モータが前記減速機の上側に配置される縦置きの使用態様において、前記第２の開口部から空気を排出可能な態様とされ、前記中空部は、前記モータ軸を軸方向に貫通して設けられ、前記第２の開口部は、前記モータ軸の反減速機側の軸方向端面に開口し、かつ前記減速機の前記内部空間に前記潤滑油を供給するための給油口を兼ねることにより上記課題を解決した。

本発明では、モータ軸又はモータ軸と一体的に回転する軸が、中空部を有する中空軸を構成するとともに、この中空軸が、（潤滑油がモータ側に進入することを阻止する）阻止構造の配置箇所を境にして、減速機側に第１の開口部を、反減速機側に第２の開口部を備えている。この構成により、減速機の内部空間は、中空軸の第１の開口部及び第２の開口部を介して減速機外の空間と連通可能となり、減速機の内圧の上昇を防止できる。この結果、空気抜き装置等が、減速装置側方に突出することがなくなり、周辺機器との干渉を防止するとともに、減速装置の大型化を防止することができる。

本発明によれば、減速機内部の圧力の上昇を防止することによって潤滑油の漏出を防止しつつ、減速装置の大型化（空気抜き装置が減速機側方に突出した構造）を防止することができる。

本発明の実施形態の一例にかかる減速装置の縦断面図図１の矢示II部分の拡大図従来の回転電機に備えられた空気抜き装置の正面図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例にかかる減速装置１００について詳細に説明する。

図１に減速装置１００の縦断面図を示し、図２に図１の矢示II部分の拡大図を示す。

各図の上側が、実際に減速装置１００が備え付けられたときの上側に相当する。

減速装置１００は、モータ１０２と、減速機１０４とを備えており、減速機１０４の上側にモータ１０２を配置する、いわゆる縦置きタイプの減速装置である。縦置きタイプの減速装置１００の場合、減速機１０４内部の容積に対して封入されている潤滑油Ｏｉの量が多くなる傾向となる。このため、減速装置１００の運転により、潤滑油Ｏｉの油面が上昇すると、減速機１０４内部の圧力が上昇して、潤滑油Ｏｉが漏れ易くなる恐れがある。この現象を防止するため、本実施形態にかかる減速装置１００は、以下に示す構成を採用している。

減速機１０４は、入力軸１０５と、該入力軸１０５の周りで偏心揺動する外歯歯車１２２、１２４と、該外歯歯車１２２、１２４が偏心揺動しながら内接噛合する内歯歯車１２６と、を備えるとともに、ベベルピニオン１２８とベベルギヤ１３０を備えている。

また、オイルシール１０６、１１２、１１４、１１６、１１８及びＯ−リング１１３、１１５によって、この潤滑油Ｏｉが、減速機１０４外へ漏れることが防止されている。これらのうち、オイルシール（阻止構造）１０６は、モータ１０２と減速機１０４の間（具体的には、減速機１０４のケーシング１１０とモータ１０２のモータ軸１０３の間）に配置されており、内部空間１０７に封入された潤滑油Ｏｉが、モータ１０２側に進入することを阻止している。

モータ１０２のモータ軸１０３は、モータ１０２を貫通し、減速機１０４の内部（具体的には、外歯歯車１２４の反モータ側の側面）まで延在している。モータ軸１０３は、減速機１０４の入力軸１０５と一体化され、兼用されている。即ち、入力軸１０５は、モータ軸１０３と一体的に回転する。

モータ軸１０３はモータ軸中空部１０３Ａを有する。モータ軸１０３と一体的に回転する入力軸１０５は該モータ軸中空部１０３Ａと連続する入力軸中空部１０５Ａを有する。即ち、モータ軸１０３と該モータ軸１０３と一体的に回転する減速機１０４の入力軸１０５は、モータ軸中空部１０３Ａ及び入力軸中空部１０５Ａからなる中空部１０８Ａを有する中空軸１０８を構成している。

中空軸１０８は、前記オイルシール１０６よりも減速機１０４側で開口する第１の開口部１０８Ｂを備えている。また、中空軸１０８は、オイルシール１０６よりも反減速機側で開口して中空部１０８Ａ内の空気を排出し得る第２の開口部１０８Ｃを備えている。

本実施形態では、第１の開口部１０８Ｂは、単なる開口穴であり、中空軸１０８の減速機１０４側の端部１０８Ｔに開口している。一方、第２の開口部１０８Ｃは、中空軸１０８の反減速機側の端部１０８Ｕに構成されている。

第２の開口部１０８Ｃは、フィルタタイプのエアブリーザ１２０を備えている。このエアブリーザ１２０は、インナーキャップ１２０Ａと、該インナーキャップ１２０Ａに被せられたアウターキャップ１２０Ｂと、フィルタ１２０Ｄと、から主に構成されている。インナーキャップ１２０Ａ及びアウターキャップ１２０Ｂの内部には流路１２０Ｃが形成されており、中空部１０８Ａと外部空間１２１を連通させている。前記フィルタ１２０Ｄは流路１２０Ｃ上に配置されている。フィルタ１２０Ｄは中空部１０８Ａ内の空気は自由に排出できるが潤滑油Ｏｉは通さない径の微細孔を有する撥油タイプのポリエステル不織布から構成されている。

第２の開口部１０８Ｃは、減速機１０４の内部空間１０７に潤滑油Ｏｉを供給するための給油口を兼ねている。（減速装置１００の運転停止時に）フィルタタイプのエアブリーザ１２０を中空軸１０８から取り外し、第２の開口部１０８Ｃから潤滑油Ｏｉを供給する。減速装置１００は、専用の給油口を別途設けない簡易な構成でありながらも、この第２の開口部１０８Ｃを介して潤滑油Ｏｉの供給作業を実現できる。

次に、オイルシール１０６、中空軸１０８等を中心とした減速装置１００の作用について説明する。

例えば、上述した減速装置１００の運転により（減速機１０４内部の相当体積が減少したり、潤滑油Ｏｉ中に気泡が発生するなどして）、潤滑油Ｏｉの油面が上昇し、減速機１０４の内圧が上昇することがある。この場合には、減速機１０４の内部空間１０７に封入されている潤滑油Ｏｉは、第１の開口部１０８Ｂから中空軸１０８の中空部１０８Ａ内に移動できる。該潤滑油Ｏｉの移動等があったとしても、フィルタタイプのエアブリーザ１２０のフィルタ１２０Ｄは、中空部１０８Ａ内の空気を第２の開口部１０８Ｃから外部空間１２１へ排出するため、減速機１０４の内圧の上昇を防止することができる。フィルタ１２０Ｄの微細孔は、自身の径よりも大きな粒子で構成される潤滑油Ｏｉの通過を阻止しているため、潤滑油Ｏｉが、第２の開口部１０８Ｃから外部空間１２１へ漏れることを防止できる。また、アウターキャップ１２０Ｂがフィルタ１２０Ｄの外部を覆っているため、埃やチリ等が、第２の開口部１０８Ｃから入ることを防止している。

この結果、オイルシール１０６、１１２、１１４、１１６、１１８及びＯ−リング１１３、１１５は、良好に内部空間１０７に潤滑油Ｏｉを保持することができる。

中空軸１０８は、もともと減速装置１００が備えている部品であるため、内圧上昇防止のために付加する部品数を低減することができる。また、空気抜き装置等が、減速装置１００の半径方向に突出することもなくなり、減速装置１００と周辺装置との干渉を防止することができる。この結果、中空軸１０８は、減速装置１００自身の部品点数を低減させることができることと相まって、内圧の上昇を効果的に防止しつつ、減速装置１００自身の小型化、軽量化、及び低コスト化を図ることができる。

中空軸１０８は、モータ１０２のモータ軸１０３と、減速機１０４の入力軸１０５を兼ねた構成であるため、減速機１０４内部の潤滑油Ｏｉは、（第１、第２の開口部１０８Ｂ、１０８Ｃ以外の）中空部１０８Ａの軸方向の途中からモータ１０２側へ漏れることがなく、中空軸１０８は、確実に潤滑油Ｏｉを中空部１０８Ａ内に保持することができる。

なお、他の実施形態として、中空軸の第２の開口部を完全に閉塞することができるように構成するのは有益である。例えば、第２の開口部に（フィルタタイプのエアブリーザと交換可能に）栓を装着することができる構成とし、第２の開口部を完全に閉塞できるようにしておく。このように構成しておくと、減速装置を「縦置き」以外の形態で配置する場合、例えば、モータと減速機を地面に対して水平に配置する場合や、当該減速装置を地面に対して所定の角度に傾けて使用する場合でも、減速機内部に封入された潤滑油が、中空軸を介して漏れることを完全に防止できる。このような配置の場合、減速機の内部には、潤滑油が減速機の軸心よりもわずかに上廻った程度まで充填されていればよいため、減速機内部の圧力が上昇して潤滑油が阻止構造を超えてモータ側に進入する問題は生じない。即ち、この構成により、当該減速装置を「縦置き」でも「横置き」でも自由に配置して使用することができるようになる。

なお、上記実施形態に係る減速装置のように、中空軸の第１の開口部が、減速機内部の潤滑油に侵っている場合、中空軸の第１の開口部から中空部内に潤滑油が入ってくるが、該第１の開口部が潤滑油に浸っていないときは、減速機内部の空気が中空軸内に入ってくることになる。この場合でも上記と同様に減速機の内部空間の内圧上昇を防止する効果が得られる。

また、キャップ機構等の第２の開口部から空気が通過できるようにする構成も、上記のフィルタタイプのエアブリーザを配置する構成に限らず、例えば、中空部内の空気の圧力が所定の大きさ以上の圧力で開口して、中空軸内の空気を排出する圧力調整タイプのエアブリーザ等を配置するものであってもよい。中空部内の圧力が所定値以上になって初めて空気を排出する構成は、内圧が問題とならないレベルでより強い閉塞が可能となるため、潤滑油の漏れを防止する効果をより高めることができる。

なお、中空軸は、必ずしも、モータ軸と減速機の入力軸を兼ねる必要は無く、モータ軸と減速機の入力軸を別個に構成し、例えば、カップリング等で連結され、全体として一体的に回転する中空軸を構成してもよい。

また、上記実施形態において、第２の開口部は、給油口を兼ねているが、必ずしも給油口と兼用させる必要はなく、例えば、ケーシングに別途専用の給油口を構成し、該給油口から減速機内部へ潤滑油を供給してもよい。この場合、当該給油口は、単純な構成にできるため、減速装置の最大外形をより大きくするようなこともない。

上記実施形態においては、阻止構造としてオイルシールを採用していたが、オイルシールに限らず、潤滑油がモータ側へ進入することを阻止できるのであれば、他の部材、構造等を採用してもよい。例えば、ラビリンス構造等を用いて、潤滑油がモータ側へ侵入することを防止してもよい。

また、上記実施形態においては、中空軸の第１、第２の開口部は、それぞれ中空軸の端面に形成されていたが、必ずしも端面である必要はなく、例えば、第１、第２の開口部を中空軸の半径方向の側面に形成するようにしてもよい。

本発明を適用するときの減速機の種類は、上記実施形態にかかる揺動内接型噛合減速機に限定されない。例えば、単純遊星歯車型減速機や平行軸歯車を用いた減速機等が採用された減速装置にも本発明を適用することができる。

１００…減速装置
１０２…モータ
１０３…モータ軸
１０４…減速機
１０５…入力軸
１０６…阻止構造
１０７…（減速機の）内部空間
１０８…中空軸
１０８Ａ…中空部
１０８Ｂ…第１の開口部
１０８Ｃ…第２の開口部
Ｏｉ…潤滑油

Claims

減速機と、モータと、該モータと前記減速機の間に配置され、該減速機の内部空間に封入された潤滑油が前記モータ側に進入することを阻止する阻止構造と、を備えた減速装置において、
前記モータのモータ軸又は該モータ軸と一体的に回転する軸が、中空部を有する中空軸を構成しており、
該中空軸は、前記阻止構造よりも前記減速機側で開口する第１の開口部を備えると共に、前記阻止構造よりも反減速機側で開口して前記中空部内の空気を排出し得る第２の開口部を備え、
前記第２の開口部は、栓を装着して完全に閉塞可能な構造とされ、
当該減速装置の使用形態に応じて、前記第２の開口部から空気を排出可能な態様と、該第２の開口部を前記栓で閉塞した態様と、を選択可能に構成されており、
前記モータが前記減速機の上側に配置される縦置きの使用態様において、前記第２の開口部から空気を排出可能な態様とされ、
前記中空部は、前記モータ軸を軸方向に貫通して設けられ、
前記第２の開口部は、前記モータ軸の反減速機側の軸方向端面に開口し、かつ前記減速機の前記内部空間に前記潤滑油を供給するための給油口を兼ねる
ことを特徴とする減速装置。
請求項１において、
前記第２の開口部に、空気は通すが潤滑油は通さないフィルタを有するフィルタタイプのエアブリーザが配置可能とされ、
当該減速装置の使用形態に応じて、前記第２の開口部に前記エアブリーザを配置した態様と、該第２の開口部を前記栓で閉塞した態様と、を選択可能に構成されている
ことを特徴とする減速装置。
請求項１において、
前記第２の開口部に、前記中空部内の前記空気の圧力が、所定の大きさ以上の圧力で開口して前記中空軸内の空気を排出する圧力調整タイプのエアブリーザが配置可能とされ、
当該減速装置の使用形態に応じて、前記第２の開口部に前記エアブリーザを配置した態様と、該第２の開口部を前記栓で閉塞した態様と、を選択可能に構成されている
ことを特徴とする減速装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記中空軸が、前記モータのモータ軸と、前記減速機の入力軸を兼ねる
ことを特徴とする減速装置。