JPS6324314Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、歯車装置を収納した歯車箱内の潤
滑油を、回転する歯車自身でかき上げさせて潤滑
するようにした歯車の油浴潤滑装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

このような歯車の油浴潤滑装置においては、従
来は、例えば、歯車箱の外面に設けた油面計によ
つて油面の高さを監視し、維持するようにして、
常に適当な潤滑が行われるようにしている。

一般に、油浴潤滑装置では、歯車の摩擦損失、
潤滑油の撹拌損失、軸受摩擦損失などの動力損失
がある。この動力損失は歯車本体及び歯車箱並び
に潤滑油の温度を高くし、潤滑油の粘度低下に伴
う油膜厚さの減少をまねく。このため、軸受の焼
付きの危険が生じたり、歯車の歯にピツチングな
どが生じ、歯車の疲れ強さを低下させたりする。
勿論、前述の動力損失が歯車装置の動力伝達効率
の低下につながることは言うまでもない。

実際の潤滑装置においては、油切れによる重大
事故の防止のため、余分に潤滑油を入れているの
で、以上の傾向が大きいと言える。

第３図及び第４図は歯車に対する従来の油浴潤
滑装置の機能を示す図である。歯車１は歯車箱２
内に溜められている潤滑油３をかき上げ、その油
の一部は飛散油４となり、他の一部は歯車粘着油
５となり、それらの油のうちの一部が潤滑や冷却
という望ましい作用を果す。しかし、他の大部分
の油は、撹拌され、はね飛ばされて、徒にエネル
ギを浪費するばかりでなく、前述のように油温を
上昇させ、潤滑機能を減少させ、損傷発生の可能
性も生じる。

〔考案の目的〕

そこで、この考案の目的は、このような歯車の
油浴潤滑装置において、潤滑や冷却などの潤滑油
に要求される作用を果させるために必要最少限の
最適油量とするように、歯車によつてかき上げら
れる潤滑油の量を制限する手段を設けることによ
つて、前述のような無駄なエネルギの浪費並びに
これに伴う悪影響を除去しようとするものであ
る。

〔考案の構成〕 この目的を達成するために、この考案は、歯車
装置を収納した歯車箱内の潤滑油を、歯車の回転
によつてかき上げさせ潤滑する歯車の油浴潤滑装
置において、前記歯車の下方に該歯車の浸油深さ
を調整する調整皿を設けるとともに、前記歯車の
油かき上げ側の油面の高さ近傍に、前記歯車の外
周面及び側面との間に間隙を介在させて、油切り
板を設けたことを特徴とする。

調整皿６内の浸油深さの調整手段としては、調
整皿６の潤滑油溢流入縁の高さＨを皿６への流入
油量と皿６からのかき出し油量とのバランス点に
設定する手段、この手段に油温によつて伸縮する
支持部材を付加した手段、調整皿内に設けた浮き
１０によつて調整皿６内への潤滑油流入口１４を
開閉する手段、調整皿６の底部に適当な流入量と
なるように設定した大きさ及び個数のオリフイス
様の穴１６を設け、油の流入量とかき出し量とを
バランスさせる手段などがある。

〔作用〕

歯車の下方に歯車浸油深さを調整する調整皿を
設けるとともに、歯車の油かき上げ部に、歯車の
外周面及び側面との間に間隙を介在させて、油切
り板を設けたことによつて、かき上げられる油
は、浸油深さによつて制限され、また、油切り板
の間隙を通過する分のみに制限されるため、浸油
深さと油切り板の間隙の量を適当な寸法とするこ
とによつて、歯車によるかき上げ油量を、潤滑や
冷却に必要な最少限である最適量とすることがで
きる。

〔実施例〕

以下この考案を図示の実施例について詳述す
る。第１図及び第２図は、この考案による歯車の
油浴潤滑装置の実施例を示す。

歯車１は矢印方向に回転し、潤滑油３をかき上
げ、図示しない軸受や歯面の潤滑等の作用を果
す。この実施例では、歯車下方の潤滑油内に、歯
車の浸油深さを調整する調整皿６が設けられ、さ
らに、油かき上げ部の歯車の外周面及び側面に、
それぞれ間隙δr，δsをへだてて、外周面油切り板
３６及び側面油切り板３７が設けられている。そ
のため、歯車１によつてかき上げられ飛散する油
４及び粘着してゆく油５は、調整皿６による歯車
の浸油深さの調整によつて、かき上げ油量が調整
されるとともに、油切り板３６，３７によつて設
定された間隙δr，δsを通過する分だけに制限され
るため、第３図及び第４図に示す従来の無規制の
潤滑装置の場合と比較して、かき上げ油量は減少
し、飛散・粘着してゆく油の状態も規制される。

調整皿６は、その高さＨを調整設定可能であ
り、調整皿６の上縁を越して潤滑油が溢流入する
ようになつている。

歯車１が回転して調整皿６内の油を飛散油４と
してかき出すと、調整皿６内の油面が下り、上縁
を溢流入する油で補充される。こうして、調整皿
６内の油面は、ある程度下つた状態でバランスす
るが、その状態が最適浸油深さh_bとなるように調
整皿６の位置Ｈを設定すれば目的を達することが
できる。

なお、皿上縁の油が溢流入する部分は調整皿６
の一部分のみとしてもよいことは勿論である。

第５図及び第６図は第２実施例を示す。この実
施例では、調整皿６を第１支持部材２７と第２支
持部材２８とによつて支持させている。これらの
支持部材は熱膨張率の異なる材質で作られてお
り、油温によつて調整皿の高さを調整することが
できるようになつている。例えば、油温が上昇し
たとき調整皿６の高さを上げたい場合は、第２支
持部材２８の熱膨張量を第１支持部材２７の熱膨
張量より大きくすればよい。調整皿６の温度に対
する高さの調整、すなわち、両部材２７，２８の
熱膨張量は両者の熱膨張率と長さとの組合せによ
つて任意に設定することができる。

なお、この感温膨張部材は１個のみで構成する
こともできるし、バイメタルのような感温変形支
持部材とすることもできる。

第７図は調整皿の第３実施例を示す。これは、
調整皿６の底部又は側部に穴１４を設け、調整皿
６内の油面に浮かぶ浮き１０に連結された弁１２
によつて開閉させるものである。調整皿６内の油
面が下がれば、浮き１０が下り、弁１２が下り、
穴１４があいて油が流入する。調整皿６内の油面
が上れば、穴１４は弁１２によつて閉じられ、油
の流入は止まる。こうして常に所定の油面高さと
することができる。

第８図は調整皿の第４実施例を示す。これは、
調整皿６の底部又は側部にオリフイス１６を設け
たものである。オリフイス１６の穴の個数や大き
さは、調整皿６内の油面が最適位置のときにかき
出される油量と同じ油量が流入できるように決定
する。調整皿６内の油面が上がれば、油のかき出
し量は多くなるとともに、内外油面の高低差が小
さくなるためオリフイス１６からの流入量は小さ
くなる。また、調整皿６内の油面が下れば、かき
出し量は少なくなるとともに内外油面の高低差が
大きくなるので流入量は多くなる。かくて、調整
皿６内の油面高さ、すなわち、歯車の浸油深さ
は、歯車が回転しているかぎり、最適の深さに自
然に維持されることとなる。

油切り板の間隙δr，δsの大きさは、歯車装置の
形状、大きさ、構成、配置等の条件を勘案して、
潤滑油に要求される軸受や歯面に対する潤滑作用
等を果すために必要な最少限の油量となるように
決定すればよい。実際には、歯車の大きさや精度
に応じて0.1mm乃至５mm程度となろう。また、か
き上げられた油の行先を有効な方向に向けるた
め、δr，δsの大きさは個別に決定すればよく、ま
た、一定の間隙でなく、場所によつて変化させた
間隙とすることもできる。

さらに、この油切り板を、外周面油切り板３６
と側面油切り板３７の何れかのみとし、あるい
は、側面油切り板３７は片側のみとすることも、
前述の条件によつて決定すればよい。

なお、油切り板３６，３７は１枚の板で作つて
もよいことは勿論である。

第９図乃至第１３図は油切り板の詳細形状の例
を示す。第９図乃び第１０図の油切り板は波形断
面とし、第１１図及び第１２図の油切り板はコル
ゲート形とし、第１３図の油切り板は先端のみを
薄くしたものである。必要な剛性は維持させなが
ら、板厚を薄くして、流体抵抗を減少させるため
である。

参考のため、油かき上げに要する動力を計算し
比較すると次のようになる。

油切り板のない従来のものの所要動力W₁は、 W₁＝γ／2gQ₁v² Q₁＝btrv＋2htsv ここに、W₁：油切り板のない場合のかき上げ所
要動力 Q₁：かき上げ油量 ｖ ：歯車周速 γ ：潤滑油比重 ｂ ：歯幅 tr：飛散油厚み ts：粘着油厚み ｈ ：歯車浸油深さ ｇ ：重力の加速度 油切り板をつけたこの考案による実施例の所要
動力W₂は、 W₂＝γ／2gQ₂v²＋μv²／δ（ｂ＋2h）ｌ Q₂＝bδrv＋2hδsv ここに、W₂：油切り板をつけた場合のかき上げ
所要動力 Q₂：かき上げ油量 ｖ ：歯車周速 γ ：潤滑油比重 ｂ ：歯幅 δr：油切り板３６と歯車外周面との間隙 δs：油切り板３７と歯車側面との間隙 δ ：δr＝δsとした場合の間隙 ｈ ：歯車浸油深さ μ ：潤滑油粘度 ｌ ：油切り板の厚さ これを一例として、ｖ＝10m／ｓ、 γ＝10³Kgｆ／m³、ｂ＝76mm、ｈ＝26mm、tr＝10
mm、ts＝５mm、δr＝δs＝δ＝２mm、ｌ＝２mm、μ
＝1.43×10^-2Kgｆ・ｓ／m²として計算すれば、 Q₁＝0.0102m³／ｓ W₁＝52.04Kgｆ・ｍ／ｓ Q₂＝0.00256m³／ｓ W₂＝13.52Kgｆ・ｍ／ｓ となる。すなわち、この考案による油切り板を設
けることにより、油かき上げのための所要動力は
約1/4となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、歯車
の油浴潤滑装置において、歯車下方に歯車浸油深
さを調整する調整皿を設けるとともに、歯車の油
かき上げ部に油切り板を設けたことによつて、歯
車がかき上げる油量を、軸受や歯面の潤滑などに
必要な最少限である最適量とすることができ、ま
た、油かき上げ状態も、ある程度規制することが
できる。

これによつて、エネルギ損失の減少、油温上昇
の減少、潤滑機能の維持、機器の損傷防止などの
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による油浴潤滑装置の第１実
施例の正面図、第２図はその側面図、第３図は従
来の油浴潤滑装置の正面図、第４図はその側面
図、第５図は第２実施例の正面図、第６図はその
側面図、第７図は調整皿の調整手段の第３実施
例、第８図は調整皿の調整手段の第４実施例、第
９図、第１１図及び第１３図は油切り板の変形例
の正面図、第１０図は第９図の側面図、第１２図
は第１１図の側面図である。 図において、１は歯車、２は歯車箱、３は潤滑
油、４は飛散油、５は歯車粘着油、６は調整皿、
１０は浮き、１２は弁、１４は穴、１６はオリフ
イス、２７は第１支持部材、２８は第２支持部
材、３６は外周面油切り板、３７は側面油切り板
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 歯車箱内の潤滑油を歯車の回転によつてかき上
   げさせて潤滑する歯車の油浴潤滑装置において、
   前記歯車の下方に該歯車の浸油深さを調整する調
   整皿を設けるとともに、前記歯車の油かき上げ側
   の油面の高さ近傍に、前記歯車の外周面及び側面
   との間に間隙を介在させて、水平に油切り板を設
   けたことを特徴とする歯車の油浴潤滑装置。