JPH0554858U

JPH0554858U - 歯車の潤滑機構

Info

Publication number: JPH0554858U
Application number: JP10770991U
Authority: JP
Inventors: 勉羽場; 徹西田; 雄二金山; 俊山田; 正史森本
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23
Anticipated expiration: 2006-12-27
Also published as: JP2566904Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】必要なグリースの量が少なくてすみ且つ構成
の簡単な歯車の潤滑機構を提供することを目的とする。【構成】対峙して噛合する歯車の噛合部を潤滑する歯
車の潤滑機構において、上記噛合するいずれか一つの歯
車２を、該歯車２の噛合部を除く周囲をケーシング４で
密閉状態に覆うとともに、該ケーシング４の歯車噛合部
側の開口端4aを、噛合する相手の歯車１の歯先円1aおよ
び側面1bに略接触する程度に近接して位置せしめる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロボットの関節部等の揺動部をはじめ機械の歯車装置に設けられた歯車（歯車対あるいは歯車機構）の噛合部分の潤滑機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、低速条件下で使用されるロボットの関節部等の歯車の噛合部は、保守の簡便さに起因して、グリースによる潤滑が多用されている。ところが、最近の高負荷化により、その噛合する歯車全体あるいは噛合部分全体をケーシングで覆って、該ケーシング内にグリースを充填し、そのグリースによって潤滑するような改良が図られている（この種の先行技術として、実開平3-73798 号がある）。

【０００３】このような改良により、それぞれの歯車が 360度以上の回転を繰り返す場合には、上記噛合部はさほど問題なくグリースにより潤滑される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように噛合する歯車全体あるいは噛合部分全体をケーシングで覆ってその内にグリースを充填するよう構成すると、ケーシングが不必要に嵩張るとともに、組立時に非常に大量のグリースが必要となり、且つグリース補給時やグリース交換時にも大量のグリースが必要になり、イニシアルコストおよびランニングコストを増加させることとなっていた。

【０００５】また、一方において、本考案者の研究によれば、グリースは液状の潤滑油と異なり流動性の劣る粘塑性体であるため、ロボットの関節部のように、噛合する歯車の一方の歯車が２〜３度程度からせいぜい 180度以下の範囲内で回動（ 360度以内で正逆転する動作をいう) する場合には、歯車の噛合部近傍に位置する一部のグリースのみが（入れ替わることなく）歯車の回動に伴って噛合部前後に移動して潤滑に寄与するのみで、上記ケーシング内の大部分のグリースはほぼその位置から移動せず潤滑には全く寄与していないことが判明した。即ち、グリースの給油 (補充あるいは交換) の間隔を長くするため、グリースを充填するケーシングの容積をいくら大きく形成しておいても、その容積の大きさには関係なく、歯車噛合部近傍の極一部のグリースのみが潤滑に寄与していることが判明した。

【０００６】本考案は、上述のような課題と現象に着目し、グリース消費量において無駄のない且つ簡単な構成の歯車の潤滑機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる歯車の潤滑機構は、対峙して噛合する歯車の噛合部を潤滑する歯車の潤滑機構において、上記噛合するいずれか一つの歯車を、該歯車の噛合部を除く周囲をケーシングで密閉状態に覆うとともに、該ケーシングの歯車噛合部側の開口端を、噛合する相手の歯車（ケーシングで覆われていない側の歯車）の歯先円および側面に略接触する程度に近接して位置せしめたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

しかして、本考案にかかる歯車の潤滑機構によれば、ケーシング内にグリースを一杯に充填しておけば、初期状態ではケーシングからグリースが多少出てゆくが、相手の歯車（ケーシングで覆われていない側の歯車）の各歯溝にグリースが付着した定常状態では、ケーシングの開口端を噛合する相手の歯車の歯先円および側面に略接触する程度に近接して位置せしめた構成により、ケーシング内のグリースは無用に漏出することはない。即ち、ケーシングで覆われていない相手の歯車の回動によって、上記相手の歯車の歯溝および上記開口端との隙間から出てゆくグリースと同じく入ってくるグリースが略バランスするため、またケーシング内のグリースは、上記開口端の隙間からケーシングの密閉されている側に作用する大気圧により、ケーシング内に留まろうとするため、簡単な構成にかかわらず、所定期間にわたって、歯車の噛合部を有効に潤滑することができる。

【０００９】しかも、ケーシングの容積が従来の歯車対全てを覆う形式のものに比べて非常に小さいため、組立時および補充時もしくは交換時のグリースの量が少なくなり、グリースの消費量が少なくなる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１は本考案の実施例にかかる歯車の潤滑機構を関節部の一つに具備した多関節型のロボットの概略構成を示す要部を切り欠いた全体側面図、図２は図１のロボットの関節部に使用されている歯車の潤滑機構の構成を示す部分拡大正面図、図３は同じく歯車の潤滑機構の構成を示す図２のＩ−Ｉ矢視図である。

【００１２】図１において、Ａはロボットのロータトランク部、Ｂはロータトランク部Ａに枢支された下部アーム、Ｃは上部アームである。この下部アームＢは、三つのリンク部材Ｂ_1,Ｂ_2,Ｂ₃から構成され、この下部アームＢと上記上部アームＣで四節リンク機構を構成している。

【００１３】そして、上部アームＣは、上記下部アームＢのリンク部材Ｂ₁の軸Ｏ₁を中心とする揺動（矢印Ｘ参照）により平行移動動作をし、また上記下部アームＢのリンク部材Ｂ₂が軸Ｏ₁を中心とする揺動により、Ｏ₂を中心とする揺動（矢印Ｙ参照）をすることが可能となっている。

【００１４】そして、低速状態で高負荷（重荷重）の作用する、上記下部アームＢのリンク部材Ｂ₁とロータトランク部Ａの関節部分Ｆには、本考案にかかる歯車の潤滑機構が配設されている。即ち、この関節部分Ｆでは、リンク部材Ｂ₁に歯車１が固着されるとともに、上記ロータトランク部Ａ側には、上記歯車１に噛合する歯車２が取着されている。そして、上記歯車２は、ロータトランク部Ａに取着された図示しない駆動モータの駆動軸に取着され、駆動モータにより回転可能に構成されている。

【００１５】従って、この構成においては、駆動モータが回転すると、歯車２が歯車１を回動させ、下部アームＢのリンク部材Ｂ₁をロータトランク部Ａ側に対して揺動させることとなる。

【００１６】そして、図２に図示するように、上記歯車１に噛合する歯車２の周囲は、ケーシング４で覆われ、このケーシング４は歯車１との噛合部５側を除いて歯車２の周囲を密閉状に覆っている。そして、ケーシング４の歯車１との噛合部５側の開口端4aは、図２に図示するように歯車１の歯先円1aに略接触する程度に近接して位置するよう設けられるとともに、又、図３に図示するように歯車１の側面1bに接触する程度に近接して設けられる。そして、さらに、歯車１の側面1bとケーシング４の開口端4aとの間には、ケーシング４の密閉程度を向上させるためのシール部材７が介装されている。

【００１７】また、ケーシング４の上面には、グリースＧを充填するための周知の構造の給油用のグリースニップル６が取着されている。

【００１８】しかして、このように構成された歯車の潤滑機構は以下のように動作して円滑に潤滑する。即ち、歯車２が駆動モータにより回転し、歯車１が歯車２に噛合して所定角度（例えば、60度) 回動すると、最初の回動では、歯車１の歯溝にグリースＧが付着するためケーシング４内のグリースＧは多少減少するが、回動範囲の歯車１の各歯溝全てにグリースＧが付着した後は、回動によりケーシング４の開口端4aから出てゆくグリースＧの量と、続く反対方向の回動によりケーシング４内に戻ってくるグリースＧの量が略バランスする。

【００１９】また、ケーシング４は、多少の隙間のある開口端4aを除いて周囲が密閉状に構成されているため、開口端4aから作用する大気圧により、ケーシング４内のグリースＧは該ケーシング内に留まろうとする。

【００２０】このため、小さいケーシング４内の少ない量のグリースＧでもって、従来の大きなケーシングを具備する潤滑機構と略同じ期間にわたって、歯車１，２の噛合部５を有効に潤滑することができる。

【００２１】しかも、ケーシングの容積が従来のものに比べて非常に小さいため、組立時および補充時もしくは交換時のグリースの量が少なくなり、グリースの消費量が少なくなる。

【００２２】また、ケーシング４内では、歯車２は通常 360度以上あるいはこれに近い角度の回転をおこなうため、グリースＧは循環し、ケーシング内の略全てのグリースは歯車１，２の噛合部の潤滑に寄与することとなる。

【００２３】ところで、上記実施例において、図２の二点鎖線に示すように、ケーシング４の開口端4aに歯車１の外周にそった鍔部4a′を設けると、さらにケーシング４内のグリースＧの無用な漏出が防止できる。

【００２４】また、上記実施例では、噛合する歯車の小さい方の歯車（歯車２）をケーシングで覆っているが、これに代えて、大きい方の歯車（歯車１）をケーシングで覆っても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。

【００２５】また、上記実施例は噛合する歯車が上下に対峙していたが、図４に図示するように噛合する歯車が左右に対峙していてもよい。かかる場合には、図４に図示するように、歯車２の上側面2bとケーシング４との隙間が、下側面2b′とケーシング４との隙間より小さくなるよう形成して歯車２の下方の隙間の圧力が上方の圧力より低くなるようするとともに、ケーシング４を歯車２の噛合部５と反対側で上方に延設して密閉状のグリース溜め８を形成し、噛合する歯車が上下に対峙して配置する場合に比べて粘性の高いグリースを使用することが望ましい。

【００２６】

【考案の効果】本考案にかかる歯車の潤滑機構によれば、従来に比べて飛躍的に少ない量のグリースでもって、有効に歯車の噛合部を潤滑させることができる。

【００２７】従って、組立時，補給時あるいは交換時にも必要最小限のグリースを消費するだけとなる。この結果、潤滑油のイニシアルコストおよびランニングコストを低減させることができる。

【００２８】また、ケーシングの構造が簡単になり、上記効果とあいまって潤滑機構を従来に比べて安価に提供できることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる歯車の潤滑機構を関
節部の一つに具備した多関節型のロボットの概略構成を
示す要部を切り欠いた全体側面図である。

【図２】図１のロボットの関節部に使用されている歯
車の潤滑機構の構成を示す部分拡大正面図である。

【図３】図２と同じく歯車の潤滑機構の構成を示す図
２のＩ−Ｉ矢視図である。

【図４】別の実施例にかかる歯車の潤滑機構の構成を
示す部分拡大側面図である。

【符号の説明】

１…歯車（相手の歯車） 1a…歯先円 1b…側面２…歯車４…ケーシング 4a…開口端５…噛合部

フロントページの続き (72)考案者金山雄二兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)考案者山田俊兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)考案者森本正史兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】対峙して噛合する歯車の噛合部を潤滑す
る歯車の潤滑機構において、上記噛合するいずれか一つの歯車を、該歯車の噛合部を
除く周囲をケーシングで密閉状態に覆うとともに、該ケ
ーシングの歯車噛合部側の開口端を、噛合する相手の歯
車の歯先円および側面に略接触する程度に近接して位置
せしめたことを特徴とする。