JP6479735B2 - Gear device - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジングと、入力軸、出力軸を具え、モータ等の駆動装置から入力軸に伝達されたトルクが歯車機構を介して出力軸に伝達される歯車装置に関する。 The present invention relates to a gear device that includes a housing, an input shaft, and an output shaft, and that transmits torque transmitted from a drive device such as a motor to the input shaft to the output shaft via a gear mechanism.
歯車装置の入力軸と出力軸は軸受によって回転可能に軸支されている。ハウジングと入力軸及び出力軸のそれぞれの間には封止部材が設けられることによって、ハウジング内部は密封され、ハウジング内部には潤滑油が封入される。歯車装置の入力軸にトルクが伝達され、歯車装置が作動しているとき、ハウジング内部の潤滑油は、歯車機構によって掻き揚げられ、歯車機構の歯車同士の噛合部を潤滑するとともに、軸受内部に浸透し、軸受の発熱を抑制する。 The input shaft and output shaft of the gear device are rotatably supported by bearings. By providing a sealing member between the housing and each of the input shaft and the output shaft, the inside of the housing is sealed, and lubricating oil is sealed inside the housing. When torque is transmitted to the input shaft of the gear device and the gear device is operating, the lubricating oil inside the housing is swept up by the gear mechanism, lubricates the meshing portions of the gears of the gear mechanism, and inside the bearing. It penetrates and suppresses heat generation of the bearing.
しかし、例えば、歯車装置の入力軸又は出力軸が高速で回転するときは、軸受の発熱量が大きいので、何らの対策も施さないと、潤滑油の循環が間に合わず、軸受が異常に発熱し、焼付いてしまうという問題がある。また、潤滑油の粘度が比較的高い場合にも、潤滑油が軸受内部を通過し難いので、同様の問題が起こり得る。このような軸受の焼付きを防止するための技術として、以下に挙げるものがある。 However, for example, when the input shaft or output shaft of a gear unit rotates at a high speed, the amount of heat generated by the bearing is large.If no measures are taken, the circulation of the lubricating oil will not be in time, and the bearing will generate heat abnormally. There is a problem of burning. Also, when the viscosity of the lubricating oil is relatively high, the same problem can occur because the lubricating oil is difficult to pass through the inside of the bearing. Examples of techniques for preventing such bearing seizure include the following.
特許文献1には、軸受の下方に位置するハウジングに、第1の油溜まり空間と連通する油供給通路を設け、歯車装置の作動時、当該油供給通路を通じて、軸受に対し、第1の油溜まりの反対側にも油溜まり(第2の油溜まり)が形成されるようにした潤滑構造が開示されている。
In
特許文献1の潤滑構造は、その構造により、潤滑油の撹拌抵抗を抑え、且つ、軸受へ潤滑油を循環させるという効果を奏するものであるが、油供給通路を設けるためには、軸受の下方に位置するハウジングに孔を開ける加工を施さなければならないため、加工に手間が掛かるという問題がある。
The lubrication structure of
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、より簡素な構造で、軸受の発熱を抑えることができる潤滑構造を具えた歯車装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a gear device having a lubrication structure with a simpler structure and capable of suppressing heat generation of a bearing.
本発明は、ハウジングと、少なくとも2つの回転軸と、前記回転軸同士のトルクを伝達する歯車機構と、前記歯車機構の少なくとも一部が入るように前記ハウジング内部に設けられた油溜り部を具え、
前記回転軸の少なくとも1つは、前記ハウジングに設けられた軸受固定部に配設されている軸受によって水平方向に軸支された水平軸であり、
前記軸受固定部の内周面上であって前記軸受に対向する位置に、前記油溜り部に連通し、且つ、前記軸受に対して前記油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも1つ形成されていることを特徴とする歯車装置によって前記課題を解決した。
The present invention includes a housing, at least two rotating shafts, a gear mechanism for transmitting torque between the rotating shafts, and an oil reservoir provided in the housing so that at least a part of the gear mechanism is inserted. ,
At least one of the rotating shafts is a horizontal shaft that is supported in a horizontal direction by a bearing disposed in a bearing fixing portion provided in the housing,
An oil groove that communicates with the oil reservoir and extends on the opposite side of the oil reservoir with respect to the bearing at a position on the inner peripheral surface of the bearing fixing portion and facing the bearing. The above-mentioned problem has been solved by a gear device characterized in that one is formed.
本発明によれば、水平軸を軸支する軸受に対向する軸受固定部の内周面上に、油溜り部に連通し、且つ、軸受に対して油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも1つ形成されているので、潤滑油の循環経路を確保することができる。すなわち、軸受内部に浸透し、軸受から熱を吸収した潤滑油は、油溝を通じて油溜り部へ排出される。よって、潤滑油の循環効率が向上し、軸受から熱を吸収する前の温度が比較的低い潤滑油が軸受内部に浸透し易くなるので、軸受の発熱を抑えることができる。 According to the present invention, the oil that communicates with the oil reservoir on the inner peripheral surface of the bearing fixing portion that faces the bearing that supports the horizontal shaft and that extends to the opposite side of the oil reservoir with respect to the bearing. Since at least one groove is formed, a lubricating oil circulation path can be secured. That is, the lubricating oil that has penetrated into the bearing and absorbed heat from the bearing is discharged to the oil reservoir through the oil groove. Therefore, the circulation efficiency of the lubricating oil is improved, and the lubricating oil having a relatively low temperature before absorbing heat from the bearing can easily penetrate into the bearing, so that heat generation of the bearing can be suppressed.
また、油溝は、軸受固定部の内周面上に設けられる溝という簡素な構造なので、加工が容易である。このため、従来に比べて、加工工数・コストを掛けずに、上述した軸受の発熱抑止という効果を得ることができる。 Moreover, since the oil groove is a simple structure of a groove provided on the inner peripheral surface of the bearing fixing portion, processing is easy. For this reason, it is possible to obtain the above-described effect of suppressing the heat generation of the bearing without increasing the processing man-hours and cost as compared with the conventional case.
また、水平軸の軸受が、当該軸受に対して油溜り部の反対側に複数設けられているタイプの歯車装置であっても、油溝を複数の軸受の軸受固定部を連通するように設けることにより、上述した効果を得ることができる。 Further, even in a gear device in which a plurality of horizontal shaft bearings are provided on the opposite side of the oil reservoir with respect to the bearing, an oil groove is provided so as to communicate with the bearing fixing portions of the plurality of bearings. As a result, the effects described above can be obtained.
また、油溝を複数設けることにより、潤滑油の循環効率を一層高めることができる。 Further, by providing a plurality of oil grooves, the circulation efficiency of the lubricating oil can be further increased.
また、油溝をその延伸方向に傾斜させることにより、潤滑油を油溜り部方向に排出させ易くすることもできる。 Further, by inclining the oil groove in the extending direction, the lubricating oil can be easily discharged in the direction of the oil reservoir.
本発明の実施例を、図1〜5を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this embodiment.
図1に示されている歯車装置10は、ハウジング12と、回転軸である入力軸14と出力軸16を具えている。入力軸14上にはピニオンギア22が設けられ、出力軸16上には、ピニオンギア22と噛合う出力ギア24が設けられている。入力軸14はモータ(図示省略。)等の駆動装置からトルクが伝達され、入力軸14に伝達されたトルクは、ピニオンギア22及び出力ギア24から構成される歯車機構20を介して出力軸16に伝達される。なお、回転軸及び歯車機構をさらに具える歯車装置に本発明を適用することも可能であるが、説明の便宜上、回転軸が2つの歯車装置を用いて説明する。
A
図示しているように、入力軸14と出力軸16は軸受によって軸支されており、入力軸14の一端と出力軸16の両端はハウジング12を貫通している。しかし、入力軸14とハウジング12の間、及び出力軸16とハウジング12の間のそれぞれに封止部材11,13,15が設けられることによって、ハウジング12内部は密封される。
As shown in the drawing, the
ハウジング12内部に設けられる油溜り部18には、潤滑油(図示省略。)が封入され、例えば、歯車装置10の停止時にオイルレベルOLで示す位置まで潤滑油が入れられる。油溜り部18は、歯車機構20の歯車(本実施例では、ピニオンギア22)によって潤滑油が掻き揚げられるように、歯車機構20の少なくとも一部が入るように設けられていればよい。なお、潤滑油を封入する量は歯車装置の構成、設置姿勢等によって適宜変更される。
Lubricating oil (not shown) is sealed in the
歯車装置10を設置したとき、入力軸14は、軸受17,19によって水平方向に軸支される水平軸である。そして、入力軸14を軸支している軸受17が嵌められている、ハウジング12内部の軸受固定部32には、潤滑構造30が設けられている。
When the
図2に示されているとおり、潤滑構造30は、軸受固定部32の内周面32a上に設けられる油溝34で構成されている。具体的には、油溝34は、軸受固定部32の内周面32a上の内、軸受17に対向する位置に、軸受17に対して油溜り部18の反対側に延出するように、且つ、油溜り部18に連通するように設けられる。また、油溝34は、軸受17の垂直方向下半分に対向する位置に設けられる。歯車装置10の潤滑油は、歯車装置10の作動時に油溝34が潤滑油で浸る程度に封入する。
As shown in FIG. 2, the
入力軸14にトルクが伝達され、歯車装置10が作動した時、油溜り部18に入れられている潤滑油はピニオンギア22によって掻き揚げられるとともに、軸受内部に浸透する。その後、軸受17から熱を吸収した潤滑油は油溝34を通じて油溜り部18に排出されるので、潤滑油の循環効率を高めることができる。
よって、軸受17から熱を吸収する前の、油溜り部18側に存在する、温度が比較的低い潤滑油が軸受17内部に浸透し易くなるので、軸受17の発熱を抑えることができる。なお、油溝34を、その延伸方向の内、油溜り部18に向けて傾斜させれば、油溝34を通る潤滑油を油溜り部18方向に排出させ易くすることができる。また、油溝34と油溜り部18が連通し、且つ、潤滑油に浸っている場合は、油溝34をその延伸方向のいずれに傾斜させてもよい。
When torque is transmitted to the
Therefore, since the lubricating oil having a relatively low temperature existing on the
図3に示すように、油溝34は、断面が半円状である。この他に、断面が角形や楕円形の油溝とすることもできる。これらの形状の油溝は、軸受固定部32の内周面32a上を削る等して容易に形成することができる。このため、従来に比べて、加工工数・コストを掛けずに、軸受17の発熱抑止という効果を得ることができる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、本発明の第二実施形態の歯車装置10aの要部の拡大縦断面図である。歯車装置10aの1つの回転軸であり、水平軸である入力軸14aは、ハウジング12aの軸受固定部32bに嵌められている軸受17a,17bによって軸支されている。入力軸14a上には入力傘歯車35が設けられ、入力傘歯車35と噛合う出力傘歯車36を介して図示しない出力軸にトルクが伝達されるように構成されている。歯車装置10aに封入する潤滑油の量などの構成は、歯車装置10と同様、歯車装置10aの作動時に油溝34aが潤滑油で浸る程度に封入すればよく、例えば、オイルレベルOLで示すレベルに入れればよい。
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the
図示しているように、入力軸14aを軸支している軸受17a,17bは、油溜り部18に対して反対側に並んで設けられている。このように、軸受が複数設けられている場合、潤滑構造30aの油溝34aは、軸受17a,17bのそれぞれの軸受固定部32bを連通するように、軸受固定部32b,32bの間を含む内周面32c上に設けることができる。潤滑構造30aにおいても、油溝34aは、油溜り部18に連通し、且つ、油溜り部18から最も遠い位置に配設される軸受17bに対し、油溜り部18の反対側に延出するように設けられる。これにより、軸受17a、17bから熱を吸収した潤滑油は油溝34aを通じて油溜り部18に排出されるので、潤滑油の循環効率を高めることができる。なお、油溝34aをその延伸方向に傾斜させてもよいことは、上述した、油溝34の場合と同様である。
As shown in the drawing, the
図5に示す潤滑構造30bのように、軸受(図示省略。)を嵌める軸受固定部32dの内周面32e上に、複数の油溝34b,34c,34dを設けることもできる。これにより、潤滑油の循環効率をさらに高めることができるので、軸受の発熱を一層抑えることができる。
A plurality of
本発明の潤滑構造の油溝の幅は、使用する潤滑油に応じて適宜設定することができる。また、油溝を設けた軸受固定部に嵌める軸受は、ボールベアリングであっても、テーパーローラベアリングであってもよく、歯車機構としては、スパーギア、ヘリカルギア、ベベルギア、ウォームギア、ハイポイドギア、遊星歯車などの各種歯車機構を使用することができる。 The width of the oil groove of the lubricating structure of the present invention can be appropriately set according to the lubricating oil used. The bearing fitted into the bearing fixing portion provided with the oil groove may be a ball bearing or a tapered roller bearing, and the spur gear, helical gear, bevel gear, worm gear, hypoid gear, planetary gear, etc. as the gear mechanism Various gear mechanisms can be used.
以上に説明したとおり、本発明によれば、潤滑油の循環経路を確保することができ、潤滑油の循環効率が向上するので、軸受から熱を吸収する前の温度が比較的低い潤滑油が軸受内部に浸透し易くなり、軸受の発熱を抑えることができる。 As described above, according to the present invention, a lubricating oil circulation path can be secured and the lubricating oil circulation efficiency is improved. Therefore, the lubricating oil having a relatively low temperature before absorbing heat from the bearing can be obtained. It becomes easy to penetrate into the bearing and heat generation of the bearing can be suppressed.
10,10a 歯車装置
12,12a ハウジング
14,14a 回転軸(水平軸,入力軸)
16 回転軸(出力軸)
18 油溜り部
20 歯車機構
32,32b,32d 軸受固定部
17,17a,17b 軸受
34,34a,34b,34c,34d 油溝
10,
16 Rotating shaft (Output shaft)
18
Claims (4)
前記回転軸の少なくとも1つは、前記ハウジングに設けられた軸受固定部に配設されている軸受によって水平方向に軸支された水平軸であり、
前記軸受固定部の内周面上であって前記軸受に対向する位置に、前記油溜り部に連通し、且つ、前記軸受に対して前記油溜り部の反対側に延出する油溝が少なくとも1つ形成されていることを特徴とする、
歯車装置。 A housing, at least two rotating shafts, a gear mechanism for transmitting torque between the rotating shafts, and an oil reservoir provided inside the housing so that at least a part of the gear mechanism is included;
At least one of the rotating shafts is a horizontal shaft that is supported in a horizontal direction by a bearing disposed in a bearing fixing portion provided in the housing,
An oil groove that communicates with the oil reservoir and extends on the opposite side of the oil reservoir with respect to the bearing at a position on the inner peripheral surface of the bearing fixing portion and facing the bearing. One is formed,
Gear device.
前記油溝が前記複数の軸受の軸受固定部を連通している、請求項1の歯車装置。 A plurality of the bearings are provided on the opposite side of the oil reservoir to the bearings;
The gear device according to claim 1, wherein the oil groove communicates with bearing fixing portions of the plurality of bearings.
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