KR20150080534A - 기어 장치 - Google Patents

Abstract

기어 장치(1)는 외통(2)과, 크랭크축(209)과, 크랭크축(20)을 회전 가능하게 지지하고, 크랭크축(20)의 회전에 연동하여 외통(2)에 대해 상대 회전하는 캐리어(4)와, 크랭크 베어링(22)과, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)를 구비하고 있다. 크랭크 베어링(22)은 캐리어(4)에 설치되고, 크랭크축(20)을 회전 가능하게 지지한다. 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)에 설치되고, 상기 크랭크축(20)의 회전에 의해 크랭크 베어링(22)을 향해 또는 그 반대 방향으로 윤활제를 보내는 흐름을 발생시킨다.

Description

기어 장치 {GEAR DEVICE}

본 발명은 기어 장치에 관한 것이다.

종래, 로봇의 부재 등을 구동하기 위한 편심 요동형 기어 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 편심 요동형의 기어 장치가 알려져 있다. 이와 같은 기어 장치는, 외통과, 복수의 내치 핀과, 캐리어와, 크랭크축과, 복수의 요동 기어를 구비하고 있다. 복수의 내치 핀은, 외통의 내주면에 있어서 당해 외통의 축방향을 따라 설치되어 있다. 캐리어는, 외통의 내부에 수납되어 있다. 크랭크축은, 캐리어에 회전 가능하게 지지되어 있다. 복수의 요동 기어는, 크랭크축의 회전에 연동하여 요동하도록 캐리어에 지지되어 있다. 각 요동 기어는, 내치 핀과 서로 맞물리는 외치를 갖는다.

이와 같은 기어 장치에서는, 크랭크축은, 캐리어의 내부에 수납되어 있다. 크랭크축은, 그 양단부, 즉 편심부보다도 축방향 외측에 배치된 크랭크 베어링을 통해 캐리어에 회전 가능하게 지지되어 있다.

기어 장치의 내부, 구체적으로는 외통의 내부의 공간은, 윤활제가 충전되어 있다. 이 윤활제에 의해, 크랭크 베어링 등의 기어 장치의 기구 부분의 윤활이 행해진다.

상기한 바와 같이 특허문헌 1에 기재된 기어 장치에서는, 감속기 내부(특히, 캐리어 내부)의 윤활제의 순환은, 주로 크랭크축의 편심부 및 요동 기어의 편심 운동에 의해 발생하는 윤활제의 흐름에 의해 행해진다. 그로 인해, 윤활제의 순환량을 증가시키는 것이 어렵다. 특히, 크랭크축의 축방향으로 윤활제를 이동시켜 크랭크 베어링으로 충분히 윤활제를 보내는 것이 곤란하다.

그로 인해, 크랭크 베어링 그 외의 베어링에 있어서, 윤활 불량이 발생할 우려가 있다. 이 윤활 불량에 의해, 크랭크 베어링 등이 온도 상승하거나, 또는 운전시 또는 제조 시에 발생하는 마모분이나 콘터미네이션 등의 이물질이 크랭크 베어링 등에 체류함으로써 베어링 및 그것을 포함하는 기어 장치 전체의 열화나 파손이 발생할 우려가 있다.

일본 특허 공개 제2008-202764호 공보

따라서, 본 발명의 목적은, 윤활제의 순환을 양호하게 하여, 베어링의 윤활 불량을 개선하는 것이 가능한 기어 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기어 장치는, 한 쌍의 상대측 부재 사이에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이며, 한쪽의 상대측 부재에 고정 가능하고, 상기 한 쌍의 상대측 부재와 함께 윤활제가 충전 가능한 공간을 형성하는 외통과, 크랭크축과, 다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능하게 구성됨과 함께 상기 외통 내부에 회전 가능하게 수용되고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외통에 대해 상대 회전하는 캐리어와, 상기 캐리어에 설치되고, 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 크랭크축에 설치되고, 상기 크랭크축의 회전에 의해, 상기 크랭크축을 따르는 방향의 상기 윤활제의 흐름을 발생시키는 교반 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 기어 장치를 로봇의 어깨 관절의 부분에 적용한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 캐리어 내부의 크랭크축 및 한 쌍의 프로펠러의 배치를 도시하는 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 크랭크축 및 그 주변 부분을 부분적으로 취출한 단면 사시도이다.
도 4는 도 2의 제1 또는 제2 프로펠러의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 변형예인 구멍이 형성된 원판으로부터 블레이드를 잘라낸 형상의 프로펠러의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태의 또 다른 변형예인 크랭크축을 동일한 방향으로 회전해도 프로펠러에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태의 또 다른 변형예인 프로펠러를 크랭크축의 양 단부면에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태의 또 다른 변형예인 프로펠러를 크랭크축의 양 단부면에 설치한 형태이며, 또한 크랭크축을 동일한 방향으로 회전해도 프로펠러에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태의 다른 변형예인 중공의 크랭크축에 프로펠러를 설치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태의 또 다른 변형예인 중공의 크랭크축에 프로펠러를 설치한 형태이며, 또한 크랭크축을 동일한 방향으로 회전해도 프로펠러에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 다른 상태를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 실시 형태에 관한 기어 장치(1)는, 예를 들어 로봇의 선회 동체나 팔 관절 등의 선회부 또는 각종 공작 기계의 선회부에 감속기로서 적용된다. 이 기어 장치(1)는 로봇의 어깨 관절 등의 부분에 있어서, 베이스와 그것에 대해 상대적으로 선회하는 선회체 사이에서 소정의 감속비로 회전력을 전달한다.

본 실시 형태에 관한 기어 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 로봇의 어깨 관절의 부분에 있어서, 선회체(50)와 베이스(52) 사이에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하는 장치이다. 기어 장치(1)는 원통 형상의 제1 드라이브 샤프트(DS1)를 통해 전달된 모터의 회전 구동력을 감속시킴으로써, 선회체(50)를 베이스(52)에 대해 상대적으로 회전 구동시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는, 로봇의 어깨 관절보다도 끝의 부분(예를 들어, 손이나 팔 등의 부분)의 회전 구동을 위한 제2 드라이브 샤프트(DS2) 및 제3 드라이브 샤프트(DS3)가, 제1 드라이브 샤프트(DS1)의 내부에 당해 제1 드라이브 샤프트(DS1) 및 캐리어(4)와 동축상에 배치되고, 또한 기어 장치(1)의 중앙 부분을 관통하고 있다. 또한, 제2 드라이브 샤프트(DS2) 및 제3 드라이브 샤프트(DS3)는, 생략해도 된다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외통(2)과, 내치 핀(3)과, 캐리어(4)와, 주베어링(6)과, 크랭크축(20)과, 크랭크 베어링(22)과, 요동 기어(24)와, 인풋 기어(16)와, 크랭크축(20)에 각각 고정된 스퍼 기어(18)와, 윤활제의 흐름을 발생시키는 교반 수단을 구비하고 있다. 교반 수단은, 크랭크축(20)에 설치되어 있다. 교반 수단은, 후술하는 제1 프로펠러(41)와, 제2 프로펠러(42)를 구비하고 있다.

기어 장치(1)의 기구 부분[즉, 외통(2)으로부터 내측의 부분]은 외부로부터 폐쇄된 공간(S)에 격리되어 있다. 공간(S)은, 선회체(50), 베이스(52) 및 외통(2)이 합체됨으로써 형성되어 있다. 그 공간(S)의 내부에는, 그리스나 오일 등의 윤활제가 밀봉되어 있다. 이에 의해, 윤활제는, 캐리어(4)의 관통 구멍(4a, 4b) 등을 통하여 기어 장치(1)의 내부에 충전된 상태로 되어 있다. 따라서, 관통 구멍(4b)의 내부에 있어서, 크랭크축(20)의 양단부 부근에 설치된 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 주변 부분의 공간도, 윤활제에 의해 채워져 있다. 또한, 도 1 및 그 외의 도면에서는, 기어 장치(1)의 기구 부분을 시인하기 쉽게 하기 위해, 윤활제는 생략되어 있다.

외통(2)은 한쪽의 상대측 부재[본 실시 형태에서는, 베이스(52)]에 고정 가능한 형상을 하고 있고, 기어 장치(1)의 케이스로서 기능한다. 이 외통(2)은 대략 원통 형상의 형상을 갖고 있다. 외통(2)은, 예를 들어 로봇의 베이스(52)에 볼트(B1)에 의해 체결된다. 외통(2)의 내면에는, 다수의 내치 핀(3)이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 내치 핀(3)은 외치 기어로 이루어지는 요동 기어(24)가 서로 맞물리는 내치로서 기능한다. 요동 기어(24)의 잇수는 내치 핀(3)의 수보다도 약간 적게 되어 있다. 본 실시 형태에서는 요동 기어(24)를 2개(복수) 사용하고 있다. 또한, 요동 기어(24)는 1개이어도 된다.

캐리어(4)는 다른 쪽의 상대측 부재[본 실시 형태에서는 선회체(50)]에 고정 가능한 형상을 이루어, 예를 들어 로봇의 선회체(50)에 체결되어 있다. 캐리어(4)는 외통(2)에 대해 상대적으로 회전 가능하고, 외통(2)과 동축상에 배치된 상태에서 그 외통(2) 내에 수용되어 있다. 본 실시 형태에서는, 캐리어(4)는 외통(2)에 대해 동일한 축 둘레로 상대 회전한다. 이 캐리어(4)는 복수의 볼트(B2)에 의해 선회체(50)에 체결된다. 캐리어(4)가 외통(2)에 대해 상대 회전할 때, 선회체(50)는 베이스(52)에 대해 선회한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 캐리어(4)를 선회체(50)에 체결하여 선회체(50)와 함께 선회하도록 하고, 외통(2)을 베이스(52)에 고정하여 움직이지 않는 상태(즉, 부동의 상태)로 하고 있지만, 외통(2)을 선회체(50)에 체결하여 선회체(50)와 함께 선회하도록 하고, 캐리어(4)를 베이스(52)에 체결하여 부동의 상태로 하여 사용하는 것도 물론 가능하다.

캐리어(4)는 축 방향으로 이격되어 한 쌍으로 설치된 주베어링(6)에 의해, 외통(2)에 대해 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 캐리어(4)는 기부(32)와 단부판부(34)를 구비하고 있고, 그들 기부(32) 및 단부판부(34)의 사이에는, 요동 기어(24)를 수납하는 수용 공간(33)이 형성되어 있다. 요동 기어(24)는 외통(2)과 캐리어(4) 사이에 있어서의 회전력의 전달을 하는 전달 부재이다.

기부(32)는 외통(2) 내에 있어서 그 외통(2)의 단부 근방에 배치되는 기판부(32a)와, 그 기판부(32a)로부터 단부판부(34)를 향하여 축방향으로 연장되는 복수의 샤프트부(32b)를 갖는다. 샤프트부(32b)는 볼트(5)에 의해 단부판부(34)에 체결되어 있다. 그것에 의해, 기부(32)와 단부판부(34)가 일체화되어 있다. 또한, 캐리어(4)의 직경 방향 중앙부에는, 축방향으로 관통하는 관통 구멍(4a)이 형성되어 있다. 수용 공간(33)은 관통 구멍(4a)을 통하여 캐리어(4)의 외부에 연통하고 있다. 이 관통 구멍(4a)을 통하여, 전술한 제2 드라이브 샤프트(DS2) 및 제3 드라이브 샤프트(DS3)가 캐리어(4)의 중앙을 관통하고 있다.

또한, 캐리어(4)의 관통 구멍(4a)의 주위에는, 당해 관통 구멍(4a)의 둘레 방향으로 등간격으로 120도마다 이격되어 배치된 관통 구멍(4b)이 형성되어 있다.

크랭크축(20)은 복수(예를 들어, 3개) 설치되어 있고, 각 크랭크축(20)은 캐리어(4)에 있어서 관통 구멍(4a) 및 인풋 기어(16)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 120도마다 배치되어 있다. 각 크랭크축(20)은 한 쌍의 크랭크 베어링(22)을 통해 캐리어(4)의 관통 구멍(4b)의 내부에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 크랭크축(20)은 1개이어도 된다.

크랭크축(20)은 중실의 막대 형상체이며, 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 편심부(20a)를 갖고 있다. 이 복수의 편심부(20a)는 한 쌍의 크랭크 베어링(22)의 사이의 위치에서 축방향 C로 배열되도록 배치되어 있다. 여기서, 크랭크축(20)의 축방향 C라 함은, 크랭크축(20)의 축심이 연장되는 방향에 일치하는 방향을 의미한다. 각 편심부(20a)는 각각 크랭크축(20)의 축심으로부터 소정의 편심량으로 편심된 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 각 편심부(20a)는 서로 소정 각도의 위상차를 갖도록 크랭크축(20)에 형성되어 있다. 또한, 편심부(20a)는 상기한 요동 기어(24)의 개수와 대응하도록 하면 되고, 1개이어도 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 크랭크축(20)은 양단부(20b 및 20c)에 있어서 편심부(20a)에 가까운 위치에는, 단차부(20d, 20e)가 각각 형성되어 있다. 단차부(20d, 20e)에는, 와셔(47, 48)가 결합되어 있다. 와셔(47, 48)는, 캐리어(4)의 내벽에 형성된 홈에 끼워 맞춰진 멈춤링(63, 64)에 의해 탈락하지 않도록 고정되어 있다. 이에 의해, 크랭크축(20)은 캐리어(4)의 내부에서 축방향 C로의 이동이 규제된다.

와셔(47, 48)에는, 각각, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 관통 구멍(65)이 형성되어 있다. 윤활제는, 관통 구멍(65)을 통하여, 크랭크 베어링(22)에 원활하게 흐르는 것이 가능하다.

크랭크축(20)은 크랭크 베어링(22)에 의해 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전 가능하게 지지되어 있다.

2개의 크랭크 베어링(22)은 크랭크축(20)의 축방향 C로 간격을 두고 설치되어 있다. 각 크랭크 베어링(22)은 복수의 롤러(22a)와, 당해 롤러(22a)를 원주 형상으로 보유 지지하는 보유 지지기(22b)를 구비하고 있다. 각 롤러(22a)는 그 축방향이 크랭크축(20)의 축방향 C(도 2 참조)에 일치하도록 배치되어 있으므로, 제1 및 제2 프로펠러(41, 42)에 의해 축방향 C로 공급되는 윤활제가 크랭크 베어링(22)을 통과하기 쉽게 되어 있다. 이에 의해, 크랭크 베어링(22)보다도 축방향 C의 내측에 배치된 롤러 베어링(28)으로 윤활제를 공급하기 쉽게 되어 있다.

교반 수단은, 크랭크축(20)의 회전에 의해 캐리어(4)의 관통 구멍(4b) 내에 크랭크축(20)을 따르는 방향의 윤활제의 흐름을 발생시키는 것이 가능한 구성을 갖는다. 구체적으로는, 교반 수단은, 제1 프로펠러(41)와, 제2 프로펠러(42)를 구비하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 모두 동일한 형상을 갖고 있다. 이들 프로펠러(41, 42)는, 링 형상의 기부(61)와, 기부(61)의 외주를 따라 크랭크축(20)의 원주 방향으로 방사상으로 배치된 복수매의 블레이드(62)를 구비하고 있다. 기부(61)의 내경은, 크랭크축(20)의 단부(20b, 20c)에 압입 등에 의해 고정 가능한 치수로 설정되어 있다.

블레이드(62)는 이들 프로펠러(41, 42)의 회전에 의해 윤활제를 축방향 C로 압출할 수 있도록, 기부(61)가 고정되는 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 경사진 방향으로 되도록 배치되어 있다. 이들 프로펠러(41, 42)는, 얇은 금속판 또는 수지판 등으로 제조된다.

도 1∼3에 도시되는 이들 프로펠러(41, 42)에서는, 블레이드(62)의 방향이, 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 서로 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있다.

블레이드(62)의 매수나 형상은, 본 발명에서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 블레이드(62)의 매수, 각도, 폭, 단면 형상 또는 두께 등은, 크랭크축(20)의 회전 속도나 윤활제의 종류 등의 조건에 따라 적절히 설정된다. 구체적으로는, 블레이드(62)는 4∼8매 정도 배치된다.

제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)의 둘레면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제1 프로펠러(41)는 크랭크축(20)에 있어서 스퍼 기어(18)가 고정된 단부(20b)의 외주면(20b1)에 압입 등에 의해 고정된다. 제1 프로펠러(41)는 크랭크 베어링(22)이 배치된 위치보다도 축방향 C의 외측이며, 크랭크 베어링(22)과 스퍼 기어(18) 사이에 배치된다. 구체적으로는, 제1 프로펠러(41)는 블레이드(62)(도 4 참조)가 와셔(47)를 통해 크랭크 베어링(22)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.

한편, 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)에 있어서 스퍼 기어(18)가 고정된 단부(20b)의 반대측으로 돌출되는 단부(20c)의 외주면(20c1)에 압입 등에 의해 고정된다. 제2 프로펠러(42)는 크랭크 베어링(22)이 배치된 위치보다도 축방향 C의 외측의 위치, 즉, 단부(20c)에 있어서 크랭크 베어링(22)보다도 당해 단부(20c)의 선단에 가까운 위치에 배치된다. 구체적으로는, 제2 프로펠러(42)도, 블레이드(62)(도 4 참조)가 와셔(48)를 통해 크랭크 베어링(22)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.

상기한 바와 같이 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)의 방향이, 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 서로 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있다. 그로 인해, 크랭크축(20)이 A 방향(정방향)으로 회전함으로써, 제1 프로펠러(41)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향(화살표 D1 방향)과 제2 프로펠러(42)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향(화살표 D2 방향)을 동일하게 되도록 설정하는 것이 가능하다. 이에 의해, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 사이에 있어서 크랭크축(20)을 따라 동일한 방향으로 흐르는 일련의 윤활제의 흐름을 원활하게 발생시키는 것이 가능하다. 또한, 이 구성에서는, 크랭크축(20)을 A 방향과 반대의 방향(역방향)으로 회전함으로써, 제1 프로펠러(41)가 화살표 D1 방향과 역방향의 윤활제의 흐름을 발생시킴과 함께, 제2 프로펠러(42)가 화살표 D2 방향과 역방향의 윤활제의 흐름을 발생시킨다. 이에 의해, 도 2에 도시되는 윤활제의 흐름과 역방향으로 흐르는 일련의 윤활제의 흐름을 발생시키는 것이 가능하다. 상기한 바와 같이 크랭크축(20)이 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전함으로써, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)는 윤활제의 흐름을 반전시키는 것이 가능하다.

2개의 요동 기어(24)는 크랭크축(20)의 각 편심부(20a)에 각각 롤러 베어링(28)을 통해 설치되어 있다. 각 요동 기어(24)는 외통(2)의 내경보다도 조금 작은 외경을 갖는다. 크랭크축(20)이 회전할 때에, 각 요동 기어(24)는 편심부(20a)의 편심 회전에 연동하여 외통(2) 내면의 내치 핀(3)에 서로 맞물리면서 요동 회전(즉, 요동하면서 회전)한다.

롤러 베어링(28)은 복수의 롤러(28a)와, 당해 롤러(28a)를 원주 형상으로 보유 지지하는 보유 지지기(28b)를 구비하고 있다.

여기서, 윤활제의 흐름을 향상시키기 위해, 롤러 베어링(28)의 보유 지지기(28b) 및 크랭크 베어링(22)의 보유 지지기(22b)의 축방향 C의 단부면에는, 와셔(47, 48)에 형성된 복수의 관통 구멍(65)(도 3 참조)과 동일한 관통 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

요동 기어(24)는 외통(2)의 내면에 배치된 내치 핀(3)과 서로 맞물리는 외치 기어이다. 요동 기어(24)는 그 중앙부를 관통하는 중앙부 관통 구멍(24b)과, 복수의 편심부 삽입 관통 구멍(24c)과, 복수의 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)을 갖는다.

편심부 삽입 관통 구멍(24c)은 요동 기어(24)에 있어서 중앙부 관통 구멍(24b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 편심부 삽입 관통 구멍(24c)에는, 롤러 베어링(28)을 개재 장착한 상태에서 각 크랭크축(20)의 편심부(20a)가 각각 삽입 관통되어 있다.

샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)은 요동 기어(24)에 있어서 중앙부 관통 구멍(24b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)은 둘레 방향에 있어서 편심부 삽입 관통 구멍(24c) 사이의 위치에 각각 배치되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)에는, 캐리어(4)의 각 샤프트부(32b)가 헐거움(간극)을 갖는 상태에서 삽입 관통되어 있다.

각 크랭크축(20)의 한쪽의 단부(20b)는 캐리어(4)의 축방향 C를 따라 당해 캐리어(4)의 단부판부(34)로부터 관통 구멍(4b)을 통하여 외부로 돌출되어 있다. 각각의 크랭크축(20)에 있어서 캐리어(4)의 외측으로 연장 설치된 단부에는, 스퍼 기어(18)가 멈춤링(43, 44)에 의해 착탈 가능하게 설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 멈춤링(43, 44)이 크랭크축(20)의 단부(20b)의 외주면에 형성된 홈(20b2)에 끼워 넣어짐으로써, 스퍼 기어(18)는 당해 크랭크축(20)의 축방향 C로의 이동이 규제된다.

각 스퍼 기어(18)는 후술하는 인풋 기어(16)의 기어부(16a)와 각각 서로 맞물려 있다. 이 각 스퍼 기어(18)는 인풋 기어(16)의 회전을 그 스퍼 기어(18)가 설치된 크랭크축(20)에 전달한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인풋 기어(16)는 복수의 스퍼 기어(18)에 서로 맞물리고, 당해 복수의 스퍼 기어(18)의 각각에 회전 구동력을 전달하는 기어이다. 인풋 기어(16)는 복수의 스퍼 기어(18)가 서로 맞물리는 외치 기어로 이루어지는 기어부(16a)와, 당해 기어부(16a)와 동심상에 배열되어 일체 형성된 연결부(16b)를 구비하고 있다. 연결부(16b)의 외주면에는, 스플라인 홈(16c)이 형성되어 있다. 연결부(16b)가 원통 형상의 제1 드라이브 샤프트(DS1)의 내부에 삽입되었을 때, 연결부(16b)의 외주측의 스플라인 홈(16c)은 제1 드라이브 샤프트(DS1)의 내주측의 스플라인 볼록부(DS1a)와 끼워 맞추는 것이 가능하다. 이에 의해, 인풋 기어(16)는 제1 드라이브 샤프트(DS1)에 용이하게 연결하는 것이 가능하다.

인풋 기어(16)의 중앙에는, 축방향으로 관통하는 관통 구멍(16d)이 형성되어 있다. 그 관통 구멍(16d)에는, 제2 드라이브 샤프트(DS2) 및 제3 드라이브 샤프트(DS3)가 삽입되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 드라이브 샤프트(DS1)는, 베이스(52) 내부에 베어링(R1)을 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 제1 드라이브 샤프트(DS1)의 외주면과 베이스(52)의 내주면 사이에는, 베이스(52) 및 기어 장치(1) 내부의 윤활제가 외부로 누설되지 않도록, 시일링(S1)이 설치되어 있다.

또한, 제2 드라이브 샤프트(DS2)는, 제1 드라이브 샤프트(DS1) 내부에 베어링(R2)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 제1 드라이브 샤프트 DS1과 제2 드라이브 샤프트(DS1) 사이가 시일링(S2)에 의해 시일되어 있다. 마찬가지로, 제3 드라이브 샤프트(DS3)는, 제2 드라이브 샤프트(DS2) 내부에 베어링(R3)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 제2 드라이브 샤프트(DS2)와 제3 드라이브 샤프트(DS3) 사이가 시일링(S3)에 의해 시일되어 있다.

이어서, 본 실시 형태에 의한 기어 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.

인풋 기어(16)가 제1 드라이브 샤프트(DS1)를 통해 도시되지 않은 모터로부터의 회전 구동력을 받았을 때, 당해 인풋 기어(16)의 기어부(16a)를 통해 각 스퍼 기어(18)에 전달된다. 이에 의해, 각 크랭크축(20)은 각각의 축 둘레로 회전한다.

이때, 크랭크축(20)의 둘레면에 고정된 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)가 크랭크축(20)과 함께 회전함으로써, 축방향 C를 따르는 윤활제의 흐름을 발생시킨다. 이에 의해, 크랭크축(20)이 정방향 또는 역방향으로 회전함으로써, 당해 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)가 크랭크 베어링(22)을 향하는 윤활제의 흐름(즉, 도 2의 화살표 D1 및 D2의 방향의 흐름) 또는 그 반대 방향의 흐름을 발생시키고, 윤활제의 순환을 양호하게 한다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 크랭크축(20)이 A 방향으로 회전하였을 때에는, 윤활제는, 스퍼 기어(18)와 캐리어(4)의 단부판부(34) 사이를 통하여, 제1 프로펠러(41)로 흐른다. 그리고, 윤활제는, 캐리어(4)를 축방향으로 관통하는 관통 구멍(4b)으로 유입되고, 한 쌍의 크랭크 베어링(22) 및 그들 사이에 끼워지는 2개의 롤러 베어링(28)을 통과하여, 제2 프로펠러(42)에 도달한다. 그 후, 윤활제는, 캐리어(4)의 외부로 배출된다. 또한, 크랭크축(20)이 A 방향과 역방향으로 회전하였을 때에는, 윤활제는, 도 2에서 나타내어지는 화살표 D1, D2의 방향과는 역방향으로 흐르는 것이 가능해진다.

그리고, 각 크랭크축(20)의 회전에 수반하여, 그 크랭크축(20)의 편심부(20a)가 편심 회전한다. 이에 의해, 요동 기어(24)는 편심부(20a)의 편심 회전에 연동하여 외통(2)의 내면의 내치 핀(3)에 서로 맞물리면서 요동 회전한다. 요동 기어(24)의 요동 회전에 의해 발생하는 회전력은, 각 크랭크축(20)을 통하여 캐리어(4)에 전달된다. 본 실시 형태에서는, 외통(2)은 베이스(52)에 고정되어 부동의 상태이므로, 캐리어(4)에 전달된 회전력에 의해, 캐리어(4) 및 선회체(50)는 입력된 회전으로부터 감속된 회전수로 외통(2) 및 베이스(52)에 대해 상대 회전할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)를 구비하고 있으므로, 선회체(50) 및 베이스(52)(한 쌍의 상대측 부재)와 외통(2)에 의해 형성된 공간의 내부에 윤활제가 충전된 상태에서, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 당해 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)가 크랭크축(20)에 쌍방향으로 윤활제를 보내는 흐름을 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 윤활제의 순환을 양호하게 하여, 크랭크 베어링(22)의 윤활 불량을 개선하는 것이 가능하다. 그 결과, 크랭크 베어링(22)의 온도 상승을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 운전 시 또는 제조 시에 발생하는 마모분이나 콘터미네이션 등의 이물질이 크랭크 베어링(22) 등에 체류하는 것을 억제하는 것이 가능하고, 그것에 의해, 크랭크 베어링(22) 및 그것을 포함하는 기어 장치 전체의 열화나 파손을 억제하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)가 크랭크축(20)을 지지하는 크랭크 베어링(22)보다도 축방향 C의 외측에 배치되어 있으므로, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)를 크랭크 베어링(22)과 간섭하는 일 없이 크랭크축(20)에 용이하게 조립하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)의 축방향에 대해 경사지는 복수매의 블레이드(62)를 갖기 때문에, 크랭크축(20)이 회전함으로써, 이들 블레이드(62)가 윤활제에 대해 크랭크축(20)을 따르는 방향을 향해 힘을 부여하는 것이 가능하다. 그것에 의해, 윤활제를 크랭크축(20)을 따르는 방향으로 확실하게 흐르게 하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)에 설치되어 있으므로, 이들 프로펠러(41, 42)를 크랭크축(20)에 설치할 때의 블레이드(62)의 방향에 따라, 윤활제의 흐름의 방향을 설정하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 크랭크축(20)을 정방향(도 2의 화살표 A 방향)과 그 역방향의 교대로 회전시킴으로써, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)(도 4 참조)는 윤활제의 흐름을 반전시키는 것이 가능하다. 그것에 의해, 윤활제를 크랭크축(20)을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽으로 흐르게 하는 것이 가능해지고, 크랭크 베어링(22) 및 롤러 베어링(28)으로 윤활제를 정방향 및 역방향의 양쪽으로부터 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)의 양측의 단부(20b, 20c)에 각각 배치되어 있으므로, 크랭크축(20)이 회전함으로써, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 그들 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축(20)을 따르는 방향으로 안정적으로 흐르게 하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 크랭크축(20)의 양측의 단부(20b, 20c)에 각각 배치된 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)(도 4 참조)의 방향이 서로 동일한 방향으로 경사지므로, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 이들 프로펠러(41, 42)의 사이에 있어서 크랭크축(20)을 따라 동일한 방향으로 흐르는 일련의 윤활제의 흐름을 원활하게 발생시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 교반 수단으로서, 복수의 블레이드(62)가 링 형상의 기부(61)의 주위에 방사상으로 배치된 프로펠러(41, 42)를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 링 형상의 판재를 복수 개소 잘라 세움으로써 형성된 프로펠러(70)를 채용해도 된다. 이 프로펠러(70)는 복수의 개구(73)가 원주 형상으로 배치된 링 형상의 기부(71)와, 당해 기부(71)에 대해 각 개구(73)의 테두리로부터 상승한 복수의 블레이드(72)를 구비한다. 이 프로펠러(70)는 크랭크축(20)의 외주면에 설치된다. 각 블레이드(72)는 프로펠러(70)의 회전 시에 크랭크축(20)의 축방향으로 윤활제를 압출하는 것이 가능한 방향으로 되도록, 서로 동일한 방향으로 경사져 있다. 상기한 바와 같은 프로펠러(70)를 사용한 경우에도, 프로펠러(70)가 크랭크축(20)과 함께 회전함으로써, 블레이드(72)에 부딪힌 윤활제가 크랭크축(20)의 축을 따라 흐르는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)가 크랭크축(20)을 지지하는 크랭크 베어링(22)보다도 축방향 C의 외측에 배치되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 변형예로서, 1매 또는 복수매의 프로펠러가 크랭크 베어링(22)보다도 축방향 내측에 배치되어 있어도 된다. 또한, 1매의 프로펠러만이 크랭크 베어링(22)보다도 축방향 외측에 배치되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 크랭크축(20)의 회전 방향이 동일할 때에는, 제1 프로펠러(41)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D1과 제2 프로펠러(42)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D2가 동일하게 되도록, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6에 도시되는 변형예와 같이, 크랭크축(20)을 동일한 A 방향으로 회전해도 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 상이하도록, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 설정되어도 된다. 이 경우, 윤활제는, 2개의 롤러 베어링(28)의 간극으로부터 유입되어 크랭크축(20)의 둘레면을 따라, 크랭크축(20)의 한쪽의 단부(20b)를 향하는 흐름 D3과, 크랭크축(20)의 다른 쪽의 단부(20c)를 향하는 흐름 D4를 발생하는 것이 가능해진다.

이와 같은 구성에서는, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축(20)을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽의 흐름을 동시에 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 이들 프로펠러(41, 42)의 사이에 베어링 등의 부재[예를 들어, 2개의 롤러 베어링(28) 및 한 쌍의 크랭크 베어링(22)]가 다수 배열되어 있는 경우에도, 이들 부재 사이[예를 들어, 롤러 베어링(28) 사이]로부터 윤활제를 주입 또는 배출시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태의 교반 수단을 구성하는 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)는 크랭크축(20)의 양단부(20b, 20c)의 둘레면에 고정되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 변형예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)를 크랭크축(20)의 양 단부면(20f, 20g)에 설치해도 된다.

이 변형예의 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)는 도 7에 도시된 바와 같이, 모두 동일한 형상을 갖고 있다. 이들 프로펠러(81, 82)는, 원판 형상의 기부(83)와, 기부(83)의 외주를 따라 크랭크축(20)의 원주 방향으로 방사상으로 배치된 복수매의 블레이드(84)와, 기부(83)에 설치된 수형 나사부(85)를 구비하고 있다.

기부(83)의 외경은, 크랭크축(20)의 단부(20b, 20c)의 외경과 거의 동일하게 되도록 설정되어 있다. 또한, 기부(83)에 있어서 크랭크축(20)의 양 단부면(20f, 20g)에 대향하는 면(83a)은 당해 양 단부면(20f, 20g)에 접촉할 수 있도록 평탄하다.

수형 나사부(85)는 기부(83)의 크랭크축(20)의 양 단부면(20f, 20g)에 대향하는 면(83a)으로부터 돌출된다. 수형 나사부(85)는 크랭크축(20)의 단부(20b, 20c)에 각각 형성된 암형 나사부(20h)에 나사 결합되는 것이 가능한 치수를 갖는다.

블레이드(84)는 이들 프로펠러(81, 82)가 회전하였을 때에 윤활제를 축방향 C로 압출할 수 있도록, 기부(83)가 고정되는 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 경사져 배치되어 있다.

제1 프로펠러(81)는 크랭크축(20)에 있어서 스퍼 기어(18)가 고정된 단부(20b)의 단부면(20f)에 있어서, 수형 나사부(85)를 크랭크축(20)의 암형 나사부(20h)에 나사 결합함으로써 고정된다. 이에 의해, 제1 프로펠러(81)는 크랭크 베어링(22) 및 스퍼 기어(18)가 배치된 위치보다도 축방향 C의 외측에 배치된다.

한편, 제2 프로펠러(82)는 크랭크축(20)에 있어서 스퍼 기어(18)가 고정된 단부(20b)와 반대측으로 돌출되는 단부(20c)의 단부면(20g)에 있어서, 수형 나사부(85)를 크랭크축(20)의 암형 나사부(20h)에 나사 결합함으로써 고정된다. 이에 의해, 제2 프로펠러(82)는 크랭크 베어링(22)이 배치된 위치보다도 축방향 C의 외측의 위치에 배치된다.

또한, 도 7에 도시되는 제1 프로펠러(81), 제2 프로펠러(82)는 모두, 기부(83), 블레이드(84) 및 수형 나사부(85)가 일체로 형성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기부(83)와 블레이드(84)가 일체로 된 프로펠러를, 수형 나사부를 대신하는 볼트로 크랭크축(20)에 고정해도 된다.

이 도 7의 변형예에 있어서도, 크랭크축(20)의 회전 방향이 동일할 때에는, 제1 프로펠러(81)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D1과 제2 프로펠러(82)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D2가 동일하게 되도록, 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)의 블레이드(84)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있다.

또한, 이 변형예에서는, 스퍼 기어(18)는 제1 프로펠러(81)에 의해 발생하는 화살표 D1 방향의 윤활제의 흐름을 크랭크 베어링(22)으로 유도하기 위해, 복수의 개구(18a)가 형성되어 있다. 이에 의해, 윤활제는, 크랭크축(20)을 A 방향으로 회전하였을 때에, 스퍼 기어(18)의 개구(18a)를 통과하여 크랭크 베어링(22)을 향해 화살표 D1의 방향으로 원활하게 흐르는 것이 가능해진다. 이에 의해, 윤활제는, 캐리어(4)의 관통 구멍(4b)으로 유입되고, 한 쌍의 크랭크 베어링(22) 및 그들 사이에 끼워지는 2개의 롤러 베어링(28)을 통과하고, 화살표 D2의 방향으로 흘러 제2 프로펠러(42)에 도달하는 것이 가능하다. 또한, 크랭크축(20)이 A 방향과 역방향으로 회전하였을 때에는, 윤활제는, 도 7에서 나타내어지는 화살표 D1, D2의 방향과는 역방향으로 흐르는 것이 가능해진다.

도 7에 도시되는 변형예의 기어 장치의 그 외의 구성에 대해서는, 도 1∼2에 도시되는 기어 장치(1)와 동일한 구성을 갖는다.

상기한 바와 같이 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)가 크랭크축(20)의 양 단부면(20f, 20g)에 설치된 구조에서는, 이들 프로펠러(81 및 82)의 설치 작업이 용이하다. 특히, 제1 프로펠러(81)는 크랭크축(20)의 단부(20b) 중 스퍼 기어(18)보다도 축방향 C의 외측에 배치되어 있으므로, 당해 스퍼 기어(18)와 간섭하는 일 없이 용이하게 크랭크축(20)의 단부면(20f)에 설치하는 것이 가능해진다.

또한, 이 변형예에 있어서도, 크랭크축(20)의 양 단부면(20f, 20g)에 각각 배치된 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)의 블레이드(84)의 방향이 서로 동일한 방향으로 경사지므로, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 이들 프로펠러(81, 82)의 사이에 있어서 크랭크축(20)을 따라 동일한 방향으로 흐르는 일련의 윤활제의 흐름을 원활하게 발생시키는 것이 가능하다.

또한, 상기한 변형예에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 크랭크축(20)의 회전 방향이 동일할 때에는, 제1 프로펠러(81)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D1과 제2 프로펠러(82)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D2가 동일하게 되도록, 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)의 블레이드(84)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8에 도시되는 변형예와 같이, 크랭크축(20)을 동일한 A 방향으로 회전해도 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 상이하도록, 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)의 블레이드(84)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 설정되어도 된다. 이 경우, 윤활제는, 2개의 롤러 베어링(28)의 간극으로부터 유입되어 크랭크축(20)의 둘레면을 따라, 크랭크축(20)의 한쪽의 단부(20b)를 향하는 흐름 D3과, 크랭크축(20)의 다른 쪽의 단부(20c)를 향하는 흐름 D4를 발생시키는 것이 가능해진다. 도 8에 도시되는 변형예의 구성에 있어서도, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 제1 프로펠러(81) 및 제2 프로펠러(82)의 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축(20)을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽의 흐름을 동시에 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 이들 프로펠러(81, 82)의 사이에 베어링 등의 부재[예를 들어, 2개의 롤러 베어링(28) 및 한 쌍의 크랭크 베어링]가 다수 배열되어 있는 경우에도, 이들 부재 사이[예를 들어, 롤러 베어링(28) 사이]로부터 윤활제를 주입 또는 배출시키는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 크랭크축(20)으로서 중실의 막대 형상체를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 도 9에 도시된 바와 같은 2종류의 관통 구멍(121, 122)을 갖는 크랭크축(120)을 채용해도 된다.

즉, 이 크랭크축(120)은 당해 크랭크축(120)을 축방향 C로 관통하는 중앙 관통 구멍(121)과, 복수의 직경 방향 관통 구멍(122)을 갖는다. 직경 방향 관통 구멍(122)은 한 쌍의 편심부(20a)의 양측 및 당해 편심부(20a)의 사이에 있어서, 당해 크랭크축(120)의 반경 방향으로 연장되도록 형성되고, 중앙 관통 구멍(121)에 연통하고 있다. 중앙 관통 구멍(121)은 크랭크축(120)의 양단부로부터 외부로 개방되어 있다. 이들 중앙 관통 구멍(121) 및 직경 방향 관통 구멍(122)의 내부에는, 윤활제가 채워져 있다.

크랭크축(120)이 회전하면, 그 원심력에 의해, 직경 방향 관통 구멍(122)으로부터 윤활제가 크랭크축(120)의 외부로 토출되고, 한 쌍의 크랭크 베어링(22) 및 2개의 롤러 베어링(28)으로 윤활제가 공급된다. 이때, 윤활제가 직경 방향 관통 구멍(122)으로부터 토출됨으로써, 직경 방향 관통 구멍(122)에 연통하는 중앙 관통 구멍(121) 내부는 부압으로 되므로, 중앙 관통 구멍(121)의 양단부로부터 윤활제가 당해 중앙 관통 구멍(121) 내부로 유입된다. 그로 인해, 크랭크축(120)이 회전하고 있는 동안에는, 윤활제를 직경 방향 관통 구멍(122)으로부터 연속적으로 토출시켜 한 쌍의 크랭크 베어링(22) 및 2개의 롤러 베어링(28)으로 당해 윤활제를 연속적으로 공급하는 것이 가능하다.

도 9에 도시되는 변형예의 기어 장치의 그 외의 구성에 대해서는, 도 1∼2에 도시되는 기어 장치(1)와 동일한 구성을 갖는다.

상기한 도 9에 도시되는 변형예에서는, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)에 의해, 윤활제를 크랭크축(120)의 외측을 축방향 C를 따라 흐르게 하고, 그것과 함께, 윤활제를 당해 크랭크축(120)의 내부의 중앙 관통 구멍(121)에 도입한 후에 직경 방향 관통 구멍(122)으로부터 당해 크랭크축(120)의 직경 방향으로 토출시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 한 쌍의 크랭크 베어링(22) 및 그들 사이에 끼워지는 2개의 롤러 베어링(28)으로 윤활제를 보다 많이 공급하는 것이 가능해져, 이들 부재에 있어서의 윤활 불량을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 변형예에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 크랭크축(120)의 회전 방향이 동일할 때에는, 제1 프로펠러(41)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D1과 제2 프로펠러(42)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향 D2가 동일하게 되도록, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)(도 4 참조)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10에 도시되는 변형예와 같이, 크랭크축(120)을 동일한 A 방향으로 회전해도 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)에 의해 발생하는 윤활제의 흐름의 방향이 상이하도록, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 블레이드(62)의 방향이 크랭크축(20)의 축방향 C에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 설정되어도 된다. 이 경우, 윤활제는, 2개의 롤러 베어링(28)의 간극으로부터 유입되어 크랭크축(20)의 둘레면을 따라, 크랭크축(20)의 한쪽의 단부(20b)를 향하는 흐름 D3과, 크랭크축(20)의 다른 쪽의 단부(20c)를 향하는 흐름 D4를 발생시키는 것이 가능해진다. 도 10에 도시되는 변형예의 구성에 있어서도, 크랭크축(20)의 회전에 의해, 제1 프로펠러(41) 및 제2 프로펠러(42)의 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축(20)을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽의 흐름을 동시에 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 이들 프로펠러(41, 42)의 사이에 베어링 등의 부재[예를 들어, 2개의 롤러 베어링(28) 및 한 쌍의 크랭크 베어링]가 다수 배열되어 있는 경우에도, 이들 부재 사이[예를 들어, 롤러 베어링(28) 사이]로부터 윤활제를 주입 또는 배출시키는 것이 가능하다.

또한, 이 도 10에 도시되는 변형예에서는, 2개의 롤러 베어링(28)의 간극이 좁음으로써, 윤활제가 당해 간극으로 유입되기 어려운 경우에도, 크랭크축(120)의 직경 방향 관통 구멍(122)으로부터 토출하는 윤활제에 의해, 2개의 롤러 베어링(28) 및 한 쌍의 크랭크 베어링(22)으로 윤활제를 안정적으로 공급하는 것이 가능하다.

또한, 상기한 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 복수의 크랭크축(20)이 중앙의 관통 구멍(4a)(도 1 참조)의 주위에 배치된 구성을 갖고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 기어 장치에는, 크랭크축(20)이 캐리어(4)의 중앙부에 배치된 센터 크랭크식의 기어 장치도 포함된다.

또한, 본 발명에서는, 크랭크 베어링(20)의 개수는, 상기 실시 형태와 같이 2개로 한정되는 것은 아니고, 기어 장치(1)는 적어도 1개의 베어링을 구비하고 있으면 된다. 따라서, 3개 이상의 크랭크 베어링에 의해 크랭크 베어링을 회전 가능하게 지지해도 된다. 또는, 크랭크축(20)의 회전 밸런스를 유지할 수 있는 것이라면, 1개의 크랭크 베어링(22)이 크랭크축(20)을 회전 가능하게 지지하는 구성을 채용해도 된다.

상술한 구체적 실시 형태에는, 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.

본 실시 형태의 기어 장치는, 한 쌍의 상대측 부재 사이에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이며, 한쪽의 상대측 부재에 고정 가능하고, 상기 한 쌍의 상대측 부재와 함께 윤활제가 충전 가능한 공간을 형성하는 외통과, 크랭크축과, 다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능하게 구성됨과 함께 상기 외통 내부에 회전 가능하게 수용되고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외통에 대해 상대 회전하는 캐리어와, 상기 캐리어에 설치되고, 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하는 적어도 1개의 베어링과, 상기 크랭크축에 설치되고, 상기 크랭크축의 회전에 의해, 상기 크랭크축을 따르는 방향의 상기 윤활제의 흐름을 발생시키는 교반 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축의 회전에 의해 윤활제의 흐름을 발생시키는 교반 수단을 구비하고 있으므로, 한 쌍의 상대측 부재 및 외통에 의해 형성된 공간의 내부에 윤활제가 충전된 상태에서, 크랭크축의 회전에 의해, 교반 수단이 크랭크축을 따르는 방향으로 윤활제를 보내는 흐름을 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 윤활제의 순환을 양호하게 하여, 베어링의 윤활 불량을 개선하는 것이 가능하다. 그 결과, 베어링의 온도 상승을 억제하고, 또한 운전 시 또는 제조 시에 발생하는 마모분이나 콘터미네이션 등의 이물질이 베어링 등에 체류함으로써, 베어링 및 그것을 포함하는 기어 장치 전체의 열화나 파손을 억제하는 것이 가능하다.

또한, 교반 수단이 크랭크축에 설치되어 있으므로, 교반 수단을 크랭크축에 설치할 때의 블레이드의 방향에 따라, 윤활제의 흐름의 방향을 설정하는 것이 가능하다.

또한, 상기 베어링을 포함하는 2개의 베어링은, 상기 크랭크축의 축방향으로 간격을 두어 설치되고, 상기 교반 수단은, 상기 베어링이 배치된 위치보다도 상기 크랭크축의 축방향 외측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 교반 수단이 크랭크축을 지지하는 베어링보다도 당해 크랭크축의 축방향 외측에 배치되어 있으므로, 교반 수단을 베어링과 간섭하는 일 없이 크랭크축에 용이하게 설치하는 것이 가능하다.

또한, 상기 교반 수단은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 경사지는 복수매의 블레이드를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축이 회전함으로써, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 경사지는 복수매의 블레이드가 윤활제에 대해 크랭크축을 따르는 방향을 향해 힘을 부여하는 것이 가능하다. 그것에 의해, 윤활제를 크랭크축을 따르는 방향으로 확실하게 흐르게 하는 것이 가능하다.

또한, 상기 크랭크축이 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전 가능하고, 당해 크랭크축이 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전함으로써, 상기 블레이드는 상기 윤활제의 흐름을 반전시키는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축을 정방향과 역방향의 교대로 회전시킴으로써, 블레이드는 윤활제의 흐름을 반전시키는 것이 가능하고, 그것에 의해, 윤활제를 크랭크축을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽으로 흐르게 하는 것이 가능해지고, 베어링으로 윤활제를 정방향 및 역방향의 양쪽으로부터 공급하는 것이 가능해진다.

상기 교반 수단은, 상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축이 회전함으로써, 크랭크축의 양측의 단부에 배치된 교반 수단은, 교반 수단의 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축을 따르는 방향으로 안정적으로 흐르게 하는 것이 가능하다.

상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 상기 교반 수단의 상기 블레이드의 방향은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 서로 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 교반 수단의 블레이드의 방향이 서로 동일한 방향으로 경사지므로, 크랭크축의 회전에 의해, 교반 수단의 사이에 있어서 크랭크축을 따라 동일한 방향으로 흐르는 일련의 윤활제의 흐름을 원활하게 발생시키는 것이 가능하다.

상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 상기 교반 수단의 상기 블레이드의 방향은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 교반 수단의 블레이드의 방향이 서로 반대 방향으로 경사져 있으므로, 크랭크축의 회전에 의해, 교반 수단의 사이에 있어서 윤활제를 크랭크축을 따라 정방향 및 역방향의 양쪽의 흐름을 동시에 발생시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 교반 수단의 사이에 베어링 등의 부재가 다수 배열되어 있는 경우에도, 이들 부재 사이로부터 윤활제를 주입 또는 배출시키는 것이 가능하다.

Claims (7)

1. 한 쌍의 상대측 부재 사이에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이며,
   한쪽의 상대측 부재에 고정 가능하고, 상기 한 쌍의 상대측 부재와 함께 윤활제가 충전 가능한 공간을 형성하는 외통과,
   크랭크축과,
   다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능하게 구성됨과 함께 상기 외통 내부에 회전 가능하게 수용되고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외통에 대해 상대 회전하는 캐리어와,
   상기 캐리어에 설치되고, 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과,
   상기 크랭크축에 설치되고, 상기 크랭크축의 회전에 의해, 상기 크랭크축을 따르는 방향의 상기 윤활제의 흐름을 발생시키는 교반 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 기어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베어링을 포함하는 2개의 베어링은, 상기 크랭크축의 축방향으로 간격을 두고 설치되고,
   상기 교반 수단은, 상기 베어링이 배치된 위치보다도 상기 크랭크축의 축방향 외측에 배치되어 있는, 기어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 교반 수단은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 경사지는 복수매의 블레이드를 갖는, 기어 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 크랭크축이 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전 가능하고,
   당해 크랭크축이 정방향 및 역방향의 양쪽으로 회전함으로써, 상기 블레이드는 상기 윤활제의 흐름을 반전시키는, 기어 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 교반 수단은, 상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치되어 있는, 기어 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 상기 교반 수단의 상기 블레이드의 방향은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 서로 동일한 방향으로 경사지도록 설정되어 있는, 기어 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 크랭크축의 양측의 단부에 각각 배치된 상기 교반 수단의 상기 블레이드의 방향은, 상기 크랭크축의 축방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 설정되어 있는, 기어 장치.

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