JPH0570020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は遊星機構を利用した研磨、掃除等を行
う研掃装置に関するものである。

複数個のブラシ等を回転円盤に取り付け、回転
円盤自体の公転とブラシ自体の自転により、ブラ
シ先端においてバリトリあるいは掃除等を行う研
掃装置が使用されている。

〔従来技術〕

従来の研掃装置は、入力軸を構成する回転軸と
研掃具を回転させる出力軸との間を結ぶ歯車機構
を油潤滑するために、歯車機構全体が潤滑油中に
浸漬されていた。このため、歯車機構の歯車の回
転及び遊星歯車を支持する支持部の回転等により
潤滑油が強制的にかきまわされ、そのための抵抗
が高く、摩擦によるエネルギー損失が多かつた。
また、潤滑油の撹拌による抵抗で摩擦熱が発生
し、潤滑油が高温となる。このため潤滑油の劣
化、ゴム部品の劣化が促進されていた。さらに潤
滑油が多いため、潤滑油のもれ等も生じた。

〔発明の目的〕

本発明は上記した問題点を克服するもので歯車
機構中に存在する潤滑油を極めて少なくすること
ができ、かつ、歯車機構への潤滑油の供給を確実
にした研掃装置を提供するとを目的とする。

〔発明の要旨〕

本発明の研掃装置は、内部に垂直方向に伸びる
中心軸孔と、中心軸孔と同軸的に配置された固定
歯車と、下端開口部を区画するとともに垂直面状
の第１摺動面を備え中心軸孔と同軸的に配置され
たリング状をなす摺動部とをもつ固定ハウジング
と、 中心軸孔に回転自在に保持された垂直型の回転
軸と、 回転軸の下方先端に固定され固定ハウジングの
該開口部に対向する底壁部と、底壁部の縁から上
向きに立設されかつ摺動部の第１摺動面と対向す
る垂直状の第２摺動面を備えたリング状のシール
壁部と、固定ハウジングの中心軸孔の下方に位置
して該シール壁部と底壁部とで形成され潤滑油を
保持して油室とをもつ容器状の回転ハウジング
と、 固定ハウジングの摺動部の第１摺動面と回転ハ
ウジングのシール壁部の第２摺動面との間に液密
的に配置され、少なくとも一部のシール側壁面が
油室の潤滑油の油面よりも高い位置に設定された
リング状のシール材と、 回転ハウジングの底壁部の下端面側に回転自在
に保持された研掃具と、 研掃具と固定歯車の間を連結するとともに該回
転ハウジング内に回転自在に保持された少なくと
も一部の歯車が容器状の回転ハウジングの油室の
潤滑油と接触している遊星歯車を含む歯車機構
と、 固定ハウジングに保持され、回転ハウジングの
油室に開口する流入口と固定ハウジングの中心軸
孔に開口する流出口を有し、流入口から汲み上げ
た潤滑油を流出口から該中心軸孔に供給するオイ
ルポンプを含む潤滑油供給装置とで構成されてい
ることを特徴とするものである。

本発明の装置においては、歯車機構の少なくと
も一部が容器状の回転ハウジング内に保持された
潤滑油と接触し、潤滑油の供給しにくい回転軸あ
るいは回転軸と遊星歯車とには潤滑油供給装置に
より潤滑油が供給される。このため、確実な潤滑
油の供給が確保されるとともに研掃装置内におけ
る潤滑油の使用量が少なくなり、それだけ潤滑油
の撹拌に伴う潤滑油の摩擦損失エネルギーも少な
くなる。

〔発明の構成の詳細な説明〕

本発明の研掃装置は、固定ハウジングと回転軸
と回転ハウジングと研掃具と歯車機構と、潤滑油
供給装置とで構成されている。

固定ハウジングは内部に垂直方向に伸びる中心
軸孔と該中心軸孔と同軸的に配置された固定歯車
をもつ下端開口のものである。具体的にはつりが
ね状の形状を有し、中心部に中心軸孔をもつボス
部をもつ。固定歯車は固定ハウジングの外周面を
形成する外壁部の内側に内歯歯車として形成して
も、あるいは、内部の中心軸孔を形成するボス部
の外周面に外歯歯車して形成してもよい。なお、
固定歯車は固定ハウジングと別個に作り、固定ハ
ウジングに一体的に結合してもよい。

又固定ハウジングには、この研掃装置を必要と
する機械、装置を組み込むための係合具とか回転
動力を供給するモーター等を結合してもよい。

回転軸は、上記固定ハウジングに垂直方向に回
転自在に保持されている。この回転軸は、その一
端がモーター等の動力源に結合され、他端に回転
ハウジングが結合される。

回転ハウジングは回転軸の下方先端に固定さ
れ、上記固定ハウジングの開口部に対向するもの
である。この回転ハウジングは潤滑油を保持する
ための容器状として形成されている。又、固定ハ
ウジングと回転ハウジングとの間にオイルシール
等のシール材を設ける。

研掃装置は回転ハウジングの下端面側に回転自
在に保持された出力軸の先端に固定されている。
研掃具は通常、複数個設けられる。この研掃具と
しては鋼材のバリ取り等を行うピアノ線等で形成
されたブラシ、床を磨く清掃用のナイロンブラシ
等の研削、研磨、清掃用の器具が用いられる。

歯車機構は、上記回転ハウジングに保持されて
いる。この歯車機構は、固定ハウジングの固定歯
車と研掃具との間を機械的に結合するもので、該
固定歯車と噛合する遊星歯車を含む。遊星歯車が
結合された遊星歯車軸に直接研掃具を固定するこ
ともできる。又、遊星歯車軸を介して複数個の歯
車列で伝達歯車および伝達歯車軸を設け、研掃具
が固定される出力軸に伝達させてもよい。一部の
歯車は容器状回転ハウジングに保持された潤滑油
と接触している。

潤滑油供給装置は、固定ハウジングに保持され
ている。そして潤滑油供給装置は回転ハウジング
の内部に開口する流入口と、中心軸孔に流出口を
有し、かつ潤滑油を汲み上げ供給するためのオイ
ルポンプを含む。尚、第２の供給口として固定歯
車に向つて開口する第２の流出口を設けることが
できる。潤滑油供給装置には、摩擦熱で熱い潤滑
油を冷却するための冷却器を設けるのが好まし
い。

〔発明の効果〕

本発明の研掃装置においては、歯車機構の一部
が容器状の回転ハウジング内に保持された潤滑油
と接触しているので、この接触している歯車機構
からの潤滑油の供給がなされる。また潤滑油供給
装置を設けているために、装置内に保持される潤
滑油の量を少なくすることができ、かつ潤滑油供
給装置により、潤滑油の供給しにくい高い位置の
回転軸の軸受および固定歯車部分に潤滑油が供給
できる。このために、歯車機構あるいは回転軸の
軸受に十分な潤滑油を供給することができるとと
もに、潤滑油の撹拌等によつて失なわれるエネル
ギーが少なくなり、エネルギ効率の高い研掃装置
となつている。また、潤滑油の使用量が少ないた
め、潤滑油のもれも生じにくく、かつ、潤滑油の
発熱も少ない。

固定ハウジングの摺動部の第１摺動面、回転ハ
ウジングのシール壁部の第２摺動面も垂直状で、
中心軸孔の軸線に沿うため、研掃の際に回転ハウ
ジングが押し上げられる方向に微小変位したとし
ても、第１摺動面と第２摺動面との間をシール材
で良好にシールできる。

〔実施例〕

本発明の実施例の研掃装置を第１図〜第３図に
示す。第１図はその底面図であり、第２図は第１
図のXYZ断面を含む全体側面図である。第３図
は出力軸の周囲の要部断面図である。

この研掃装置は固定ハウジング１、回転軸２、
回転ハウジング３、ブラシ４、歯車機構５、及び
潤滑油供給装置６を主な構成とする。

固定ハウジング１は、中心軸孔１ａを形成する
ボス部と略正方形のフランジ部及びこのフランジ
部の下端面より突出したシリンダ部をもつ略つり
がね状である。この下端面側は、その開口部に近
い部分は奥の部分に比較して、大きい直径を有す
る段階状の空間が形成されている。奥の方に近い
側壁の内周面には、内歯歯車よりなる固定歯車１
１よりなる固定歯車がねじ１１１によつて一体的
に固定されている。この固定ハウジング１の下方
端には、外周面がほぼ垂直方向に沿うリング状の
第１摺動面１２ｃとなるリング状の摺動部１２が
液密的にねじ１２１により固定されている。固定
ハウジング１のフランジ部にあたる部分の４隅に
はそれぞれ２個の係合用貫通孔１３が設けらてい
る。また、この固定ハウジング１の上面には、シ
リンダ状の固定枠１４が取り付けられ、この固定
枠１４の上面に減速機を内蔵した電動モータ１５
が固定されている。

回転軸２は、上端下端の両方にそれぞれキー溝
を有し、キー溝部分に隣接する両中間部がベアリ
ング係合部となつている。この回転軸２は、固定
ハウジング１の中心軸孔１ａの上端および下端と
の間でハウジング２１，２２を介して摺動自在に
保持されている。尚、回転軸２の上端は弾性継手
２３を介して電動モーター１５に結合されてい
る。

回転ハウジング３は、回転軸２の下端部と係合
する中心孔３ａを有する中心部で上方に突出した
ボス部をもつ容器状の外側部材３１とこの外側部
材３１のボス部の上端にねじ３１１で一体的に結
合された円盤状の固定板３２とで構成されてい
る。外側部材３１は、円盤状の底壁部３１ａと、
底壁部３１ａの外縁から垂直上向きに立設された
リング状のシール壁部３１ｂと、底壁部３１ａ及
びシール壁部３１ｂで形成された油室３１ｆとを
もつ。シール壁部３１ｂの内周面はリング状の第
２摺動面３１ｃとされている。第２摺動面３１ｃ
は垂直方向に沿い、第１摺動面１２ｃとリング状
〓間を存して対向している。外側部材３１と固定
板３２には、後で説明する歯車機構５の遊星歯車
軸、出力軸、アイドル歯車軸を摺動自在に保持す
る８組の軸孔が設けられている。なお、出力軸を
回転自在に保持する外側部材３１の軸孔は、この
外側部材３１に着脱自在に固定された後で説明す
る軸受部の軸孔となつている。外側部材３１の周
縁より立ち上つたシリンダ状のシール壁部３１ｂ
の第２摺動面３１ｃと摺動部１２の第１摺動面１
２ｃとの間には、第３図に一部欠損斜視図を示す
２個１組のリング状のシール材２３が固定され、
固定ハウジング１の摺動部１２の外周面との間を
液密にシールしている。なお、このシール材の内
側にあるリング状の部分がリツプ部２３１で、こ
の外周面にリング状のバネ２３２が重ねられ、リ
ツプ部２３１を中心方向に付勢している。このリ
ツプ部２３１の内周面側のリング状凸部が固定ハ
ウジングの摺動部１２の外周面である第１摺動面
１２ｃに摺接する。この回転ハウジング３は、そ
のボス部の軸孔３ａのキー溝と回転軸２のキー溝
にキーを介在させ、かつ係止板３１３を介在さ
せ、回転軸２にねじ３１２により着脱自在に結合
されている。

潤滑油はシール材２３のシール側壁面の上端２
３ｆの下方に油面Ｗがくる程度保持される。

歯車機構５は、２個の遊星歯車５１、各遊星歯
車５１と一体的に回転ハウジング３に回転自在に
保持された２個の遊星歯車軸５２、遊星歯車軸５
２の外側部材３１と固定板３２との間の空間で遊
星歯車軸５２に一体的に固定された２個の駆動歯
車５３、各駆動歯車５３と噛合する２個の従動歯
車５４、この駆動歯車５４を一体的に固定してい
る出力軸５５及び駆動歯車５３と噛合する２個の
アイドラー歯車５６、各アイドラー歯車５６と一
体的に固定された２個のアイドラー軸（図示せ
ず）、アイドラー歯車５６と噛合する従動歯車５
７、この従動歯車５７と一体的に固定された出力
軸（図示せず）とで構成されている。尚、４個の
出力軸５５は、第４図に拡大して示すように固定
ハウジング３の外側部材３１にねじ３５１で着脱
自在に固定された軸受板３５の軸孔に複合型スラ
ストコロ軸受よりなる軸受３５２およびシール材
３５３を介して回動自在に保持されている。この
軸受部３５と共に出力軸５５および従動歯車５４
は回転ハウジング３より分離することができる。
なお、固定板３２と出力軸５５の間にも複合型ス
ラストコロ軸受３２１が組み込まれている。

回転ハウジング３内に保持されている潤滑油は
駆動歯車５３、アイドラ歯車５６および従動歯車
５７の下方部と接触し、各歯車はその回転により
潤滑油をはねとばし、他の部分に潤滑油を供給し
ている。

研掃具を構成するブラシ４は、多数のピアノ線
を軸方向と平行にリング状に配置したもので、そ
の中心貫通孔を出力軸５５の下端に嵌め込み、ナ
ツトで固定されている。

潤滑油供給装置６は、固定ハウジング１の上面
に設けられた油ポンプ６１と油ポンプ６１の供給
側に連設され流入口６２ａが回転ハウジング３の
内側に装入された吸入パイプ６２と、冷却器６３
と、油ポンプ６１と冷却器６３とを結ぶ第１移送
パイプ（図示せず）と、冷却機６３から固定ハウ
ジング１の中心軸孔１ａを結ぶ流出口６６ａをも
つ第２移送パイプ６６と、中心軸孔１ａから固定
ハウジング１の固定歯車１１に向つて開口する第
２流出口６４ａをもつ第３移送パイプ６４とで構
成されている。これら潤滑油供給装置に使用され
ている部品は通常の公知のものである。吸入パイ
プ６２の流入口６２ａは回転ハウジング３の外側
部材３１の内周面と固定板３２の外周面の間にあ
るリング状の間隙に挿入されている。このため
に、吸入パイプ６２は回転ハウジング３が回転し
ても、回転ハウジング３と干渉しない。

本実施例の研掃装置は以上の構成より成る。こ
の研掃装置は、モータ１５を駆動することにより
回転軸２が回転する。この回転軸２の回転により
回転ハウジング３が回転軸２と一体的に回転す
る。この回転ハウジング３の回転により回転ハウ
ジング３に回転自在に保持された遊星歯車５１と
固定ハウジング１の固定歯車１１とが噛合してい
る結果、遊星歯車５１は、回転ハウジング３の回
転方向と逆方向に回転する。この遊星歯車５１の
回転により、遊星歯車軸５２および駆動歯車５３
も一体的に回転する。この駆動歯車５３の回転に
より、駆動歯車５３と噛合する２個の出力軸５５
が回転ハウジング３と同一方向に自転する。一
方、駆動歯車５３と噛合するアイドラー歯車５６
によりアイドラー軸は回転ハウジング３と同一の
方向に回転せられ、アイドラー歯車５６と噛合す
る従動歯車５７を持つ他の２個の出力軸５６は回
転ハウジング３と逆方向に回転する。これによ
り、２個のブラシ４は回転ハウジング３と同一の
方向に、他の２個のブラシ４は回転ハウジング３
と逆方向に自転する。また、４個のブラシ４は回
転ハウジング３に保持されているため、回転ハウ
ジング３の回転方向に公転する。

一方、回転ハウジング３の外側部材３１の内側
に入れられている潤滑油Ｌは、油ポンプ６１によ
り、吸入パイプ６２の流入口６２ａより潤滑油Ｌ
を吸入し、第１移送パイプを通して冷却器６３に
送る。冷却器６３で冷却された油Ｌは、冷却器６
３より第２移送パイプ６６より固定ハウジング１
の中心軸孔１ａに送られる。ここで回転軸２の軸
受２１，２２に油Ｌが供給される。中心軸孔１ａ
より第３移送パイプ６４を通して流出口６４ａよ
り油Ｌは固定歯車１１に供給される。これによ
り、油潤滑を必要とする回転軸２の軸受２１，２
２および歯車機構５および軸受５２，５３等に潤
滑油Ｌを確実に供給できる。

本実施例の研掃装置においては、歯車機構５の
一部を構成する駆動歯車５３、従動歯車５４，５
７及びアイドラー歯車５５の下端部は貯蔵タンク
を兼ねる回転ハウジング３の内部に保持された潤
滑油Ｌ中に保持されている。一方回転軸２への給
油及び遊星歯車５１、固定歯車１１への油の供給
は潤滑油供給装置６によりなされる。このため
に、研掃装置内に貯蔵される潤滑油Ｌの量を少い
ものすることができ、歯車機構５及び回転ハウジ
ング３の回転によつて撹拌される潤滑油の量も少
なく、このため、潤滑油の撹拌によつて失なわれ
るエネルギーが少なくなる。従つて、本実施例の
研掃装置はエネルギー効率の高いものとなつてい
る。

尚、実施例の研掃装置Ａは第５図に示すよう
に、門型の昇降装置Ｂに組み込まれ、門型の下部
に設けられた搬送装置Ｃ上を送られてくる鋼材の
バリをブラシ４で削り取るバリ取り装置として利
用される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例の研掃装置を
示し、第１図は底面図、第２図は第１図のXYZ
断面を含む一部欠損全体側面図、第３図は研掃装
置に使用されているシール材の一部断面図、第４
図は出力軸を含む部分拡大断面図、第５図は本実
施例の研掃装置が使用されるバリ取り装置の全体
平面図である。 １……固定ハウジング、２……回転軸、３……
回転ハウジング、４……ブラシ、５……歯車機
構、６……潤滑油供給装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に垂直方向に伸びる中心軸孔と、該中心
   軸孔と同軸的に配置された固定歯車と、下端開口
   部を区画するとともに垂直面状の第１摺動面を備
   え該中心軸孔と同軸的に配置されたリング状をな
   す摺動部とをもつ固定ハウジングと、 該中心軸孔に回転自在に保持された垂直型の回
   転軸と、 該回転軸の下方先端に固定され該固定ハウジン
   グの該開口部に対向する底壁部と、該底壁部の縁
   から上向きに立設されかつ該摺動部の第１摺動面
   と対向する垂直状の第２摺動面を備えたリング状
   のシール壁部と、固定ハウジングの中心軸孔の下
   方に位置して該シール壁部と該底壁部とで形成さ
   れ潤滑油を保持する油室とをもつ容器状の回転ハ
   ウジングと、 該固定ハウジングの摺動部の第１摺動面と該回
   転ハウジングのシール壁部の第２摺動面との間に
   液密的に配置され、少なくとも一部のシール側壁
   面が油室の潤滑油の油面よりも高い位置に設定さ
   れたリング状のシール材と、 該回転ハウジングの底壁部の下端面側に回転自
   在に保持された研掃具と、 該研掃具と該固定歯車の間を連結するとともに
   該回転ハウジング内に回転自在に保持された少な
   くとも一部の歯車が該容器状の回転ハウジングの
   油室の潤滑油と接触している遊星歯車を含む歯車
   機構と、 該固定ハウジングに保持され、該回転ハウジン
   グの油室に開口する流入口と該固定ハウジングの
   該中心軸孔に開口する流出口を有し、該流入口か
   ら汲み上げた潤滑油を該流出口から該中心軸孔に
   供給するオイルポンプを含む潤滑油供給装置とで
   構成されていることを特徴とする研掃装置。 ２ 潤滑油供給装置は冷却器を含む特許請求の範
   囲第１項記載の研掃装置。 ３ 歯車機構は固定歯車と噛合する遊星歯車と該
   遊星歯車と研掃具を結合する歯車列よりなり、該
   歯車列が容器状の回転ハウジングの潤滑油と接し
   ている特許請求の範囲第１項記載の研掃装置。 ４ 潤滑油供給装置は、第２の流出口をもち、該
   第２の流出口は固定歯車に向かつて開口する特許
   請求の範囲第１項記載の研掃装置。