TWI303295B - - Google Patents

Description

1303295 (1) 九、發明說明 ' 【發明所屬之技術領域】 ' 本發明係有關一種使已輸入的旋轉變速且輸出的齒輪 裝置。 【先前技術】 以往，一般廣泛進行於減速機等的齒輪裝置內部封入 φ 潤滑油（Oil grease )等的潤滑劑，進行構成齒輪裝置的 內部的各構件之間的潤滑、冷卻。 又，如第4圖所示的專利文獻1的記載，由於減速機 2〇設爲介由在電動機10之間旋轉的軸22，以傳達動力之 構成，故設置有油封28，俾使封入到減速機內部26的潤 滑油不會從該軸22、和減速機的外殻24之間隙漏出。 再者，更揭示有於該油封28，封入配置如潤滑油般黏 性高的潤滑劑，進行潤滑且防止減速機內的潤滑油洩漏至 φ 電動機側之技術。 [專利文獻1]專利第2733448號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 現今的市場上，有所謂在減速機運轉時盡量抑制噪音 之要求。又，要求能源效率高且驅動損失低的減速機。 作爲先前技術之例示的上述減速機20，沒有考慮此等 噪音或驅動損失的問題點。 -4- ㊈ 1303295 :(2) 本發明係提供一種可使裝置全體降低驅動損失且同時 * 解決噪音的問題的齒輪裝置。 [用以解決課題之手段] 本發明係藉由具備有：輸入軸、使該輸入軸的旋轉變 速的變速部、以及輸出已變速的旋轉之輸出軸的齒輪裝置 ，係於前述輸入軸設置有油封，使該油封部的潤滑劑的基 φ 油黏度小於前述變速部的潤滑劑的基油黏度，且前述油封 部的潤滑劑之稠度大於前述變速部的潤滑劑的稠度，以解 決上述問題。 藉此，使齒輪裝置的噪音之降低和驅動損失的降低兩 者有效地成立（後述）。 所謂基油黏度係意味動黏度，係流動黏度和液體密度 的比。另外，稠度是以毫米的1 〇倍表示：JIS規定的圓錐 在規定時間內進入試料的深度之數値，表示僅塗上潤滑油 _ 的硬度。 又，所謂「油封」係包含油封和其內部。 [發明之效果] 藉著應用本發明，可供給低噪音、低驅動損失的齒輪 裝置。 【實施方式】 以下，使用添附圖面，詳細說明本發明的實施形態的 -5- 1303295 ⑶ 一例。 第1圖（A )係具備本發明的實施形態的一例的減速 機（齒輪裝置）12〇的齒輪電動機GM 100的一部分展開側 剖面圖，第1圖（B )係一部分展開平剖面圖。 又，第2圖（A )係箭號IIA附近的放大圖。 齒輪電動機GM100係於減速機120藉由未圖示的螺 栓等一體連結電動機11〇。

電動機110係於由：電動機外殼本體H2、後蓋114 、和前蓋1 1 6所構成的外殻中，收納有電動機驅動部1 1 1 而構成。該電動機驅動部111主要是由：固定在電動機外 殻本體112的定子111S、和滾子111R所構成，可將滾子 111R的旋轉傳達到電動機軸118。在電動機110的略中心 部可旋轉地設置有將前述電動機驅動部111的驅動力傳達 到電動機外部的電動機軸118。 作爲前述電動機110的外殻的一部分功能的前蓋116 # ，係與後述的減速機120的減速機外殼本體124—體形成 在減速機外殻本體124中，收納有：電動機軸118、 被一體化的輸入軸122、減速部135 (變速部）、和輸出 軸136，以此等全體構成減速機120。 在減速機外殻本體124最靠近電動機側，具備有軸承 119，旋轉自如地支持輸入軸122。在本實施形態中，該輸 入軸122雖與前述電動機軸118 —體形成爲單一構件，但 亦可構成不问的構件。 -6 - 1303295 ； (4) 又，與前述軸承1 19並列，油封150設置於輸入軸 * 122的周圍，爲可防止封入至減速機內部126的潤滑劑（ • 詳細如後述）漏洩到電動機側之構成。此外，在油封150 · 具備使肋部150L與輸入軸122密接的彈簧150B。（參照 第2圖（A))。 於輸入軸122的前端部直切形成螺旋錐副齒輪123， 與螺旋錐齒輪1 34咬合。以該螺旋錐副齒輪1 23和螺旋錐 φ 齒輪134構成減速部135。 螺旋錐齒輪1 34係構成圓圈狀的形狀，於其中心部插 嵌將已減速的旋轉傳達到外部的輸出軸1 3 6，並加以一體 化。在減速部1 35設置有螺旋錐齒輪組，如後述。 在前述減速部135的上方，藉由螺栓140，將具有孔 139的蓋138固定在減速機外殻本體124。 在前述孔139設置有軸承142，在第1圖（A)中， 與配置在螺旋錐齒輪134下側的軸承144，一起軸承前述 φ 輸出軸136。此外，輸出軸136的一部分係貫通蓋138的 孔139而露出至外部。 又，在第1圖（A)中，前述孔139所具備的軸承 142的上部設置有油封146。 然後，說明在減速機1 20所使用的潤滑劑。

在該減速機120中，使用：封入至密封前述輸入軸 122的周圍的油封150的內部150N的潤滑劑A、和封入 至減速機內部1 26，主要潤滑冷卻減速部1 3 5的潤滑劑B 1303295 ； (5) 潤滑劑A，其基油係使用：礦物油系、合成碳化氫系 、酯系、乙二醇系、乙醚系、砂酮系、氟油系中任一種， * 增稠劑可使用鋰皂、鈣皂、鋁皂、鈉皂、鋇皂、尿素化合 物、PTFE、有機化皂土、矽土中任一種。 潤滑劑B，其基油係使用：礦物油系、合成碳化氫系 、酯系、乙二醇系、乙醚系、砂酮系、氟油系中任一種， 增稠劑可使用鋰皂、鈣皂、鋁皂、鈉皂、鋇皂、尿素化合 φ 物、PTFE、有機化皂土、矽土中任一種。 又，當比較油封內部1 5 ON的潤滑劑A和減速部1 3 5 的潤滑劑B的特性時，關於基油黏度，經常潤滑劑A比潤 滑劑B小，關於稠度，則潤滑劑A大於（較軟）潤滑劑B 的關係成立而構成。這是依據在減速機120中，減速部 135的齒輪之間的咬合音成爲運轉時的噪音產生主因，爲 了抑制該咬合音的產生，使用於減速部1 3 5的潤滑劑的基 油黏度以較高者較爲理想。另外，關於減速機120的驅動 φ 損失，有鑑於所傳達的轉矩在減速機全體中相對較小的輸 入軸122的部分容易被影響，以用在油封內部150N的潤 滑劑之基油黏度低且稠度較大者較佳。在此，關於油封內 部150N的潤滑劑A，選擇基油黏度低於減速部135的潤 滑劑B且稠度大者，使減速機全體的低噪音和低驅動損失 同時兼具。 結果，油封內部1 5〇N的潤滑劑A，係使用比潤滑劑 B更軟者，可有效降低驅動損失。再者，在油封150和輸 入軸122的滑動部分上，由於沒有成爲原來之噪音產生原 1303295 ； (6) 因程度的聲音，因此即使使用如潤滑劑A般基油黏度低者 * ，亦不會產生噪音方面新的不良狀況。 又，減速部1 3 5的潤滑劑B，係使用基油黏度高於潤 滑劑A者，可有效降低成爲噪音原因的咬合音。再者，由 於與油封內部1 50N的潤滑劑A相比，具備某程度的硬度 ，故在運轉時，可降低強大的壓力壓向油封1 5 0的方向的 可能性。 φ 此外，在本實施形態中，使用螺旋錐齒輪組作爲減速 部135的構成，係考慮到降低噪音和降低驅動損失同時兼 具之緣故。 爲了降低噪音，已知較有效的構成有渦輪齒輪組。但 是’在本實施形態中，使用基油黏度高者作爲減速部135 的潤滑劑B。基油黏度高的潤滑劑有驅動損失變大的傾向 ，但是爲渦輪齒輪組時，其自身滑動阻抗變大，因相乘效 果而有驅動損失變成非常大的傾向。該驅動損失的急遽增

0 大，多數以在油封內部150N使用低基油黏度的潤滑劑A 的效果簡單地抵銷，較不理想。針對該點，螺旋錐齒輪組 (與圓錐齒輪組等相比）原本爲低噪音，又，即使潤滑劑 B的基油黏度高’亦不會使該程度的損失變大，較爲理想 〇 更理想的潤滑劑的特性，就潤滑劑A而言，基油黏度 爲100mm2/s ( 40°C )以下，稠度爲“ο以上者較佳。這 是因位有鑑於如第3圖（a)所示，當基油黏度愈小，則 滑動損失（引拉荷重）有變小的傾向，而將油封部的滑動 -9- (7) 1303295 損失降低到期望的程度之緣故。 • 但是，在這種情況下，前述的潤滑劑A和潤滑劑B的 • 基油黏度及稠度的關係必須成立。 此外，上述數値較佳的理由是，例如適用在大型的減 速機之情況等，在與潤滑劑的關係中，即使爲低基油黏度 、高稠度，當脫離上述數値時，不一定能有效降低損失之 緣故。 φ 另外，就潤滑劑B而言，期望基油黏度爲40mm2/s ( 40 °C )以上，黏綢度爲430以下者較佳。這是有鑑於如第 3圖（B)所示，當基油黏度愈大時所產生的噪音有愈小 的傾向，而期望將減速部的噪音降低到期望的程度之緣故 〇 但是，即使在這種情況下，前述潤滑劑A和潤滑劑B 的基油黏度及黏綢度的關係亦必須成立。 此外，上述數値較佳的理由是，例如應用在小型的減 • 速機時，在與潤滑劑A的關係中，即使爲高基油黏度、低 稠度，脫離上述數値時，不一定能有效降低噪音之緣故。 然後，說明減速機120所具備的齒輪電動機GM100 的作用。 當齒輪電動機GM1 00通電時，藉由電動機驅動部ill 的作用，旋轉電動機軸118。當電動機軸118的旋轉傳達 到一體形成之減速機的輸入軸122時，介由輸入軸122的 前端部所具備的螺旋錐副齒輪123，使螺旋錐齒輪134旋 轉。此時，螺旋錐副齒輪1 23和螺旋錐齒輪1 34係垂直而 (8) 1303295 咬合，故輸入軸122的旋轉略90度方向轉換，傳達到輸 • 出軸1 3 6。該輸出軸1 3 6的旋轉傳達到未圖示的對方機械 • 〇 在進行這種動作的齒輪電動機中，特別是於齒輪之間 咬合的減速部135產生噪音（主要爲咬合音）。但是，如 前所述，藉著在減速機內部126封入基油黏度高且稠度低 的潤滑劑B，抑制噪音程度。 φ 另外，設置於輸入軸122的周圍的油封150的內部 150N，由於封入基油黏度低且稠度高的潤滑劑A，故可抑 制油封150和輸入軸122的滑動損失。亦即，輸入軸122 的驅動轉矩由於在減速機1 20全體中相對較小，故容易受 到所使用的潤滑劑的基油黏度或稠度的影響。因此，藉由 使用基油黏度小且稠度大的潤滑劑A，實現減速機全體的 驅動損失的降低。 此外，就設置於輸出軸136的油封146的潤滑劑而言 • ，因與輸入軸有情況不同的情形，所以在本發明中沒有特 別限定。 如此，在難以成爲噪音的原因油封部中，使用低基油 黏度、高稠度的潤滑劑，且在容易產生噪音的減速部中， 藉著使用高基油黏度、低稠度的潤滑劑’實現低噪音、低 驅動損失的減速機（齒輪電動機）。 此外，前述油封15 〇的構造’係如第2圖（A )所示 ，雖以所謂的單密封構造爲前提’但是並不限定於此’如 第2圖（B )所示，亦可設置輔助邊、沒有彈簧的輔助油 -11 - (9) 1303295 封152S。此時，亦可適當變更封入至油封內部152N和輔 ' 助油封152S的內部152SN的潤滑劑的基油黏度或稠度。 * 例如，亦可將封入至油封內部的152N的潤滑劑，設爲低 基油黏度、高稠度。又，在油封152和輔助油封152S之 間設置間隙亦可。又，如該圖（C )所示，並列兩個油封 1 54作爲雙密封構造亦可。此時，亦可使封入至兩個油封 內部1 54N的潤滑劑的特性不同。如此，可防止潤滑劑漏 着P 洩且實現低驅動損失。又，亦可在油封154間殷置間隙。 再者，如該圖（D)所示，在油封156內部具有輔助唇 15 6S，具備合計3個唇156L的三唇構造亦可。如此，即 使使用低基油黏度、高稠度的潤滑劑，可更確實防止從油 封部之油的漏洩。 又，如前所述，在螺旋錐齒輪組的減速機應用本發明 ，雖具有更高效果，但並不限定於這種型式的減速機。 再者，雖說明具備1段的減速部的減速機，但不限定 # 於此，亦可應用在咬合部分多的複數段的減速機。 [產業上利用的可能性] 可應用在減速機，當然亦可應用於增速機等其他齒輪 裝置。 【圖式簡要說明】 第1圖（A)係具備本發明的實施形態的一例的減速 機之齒輪電動機GM 1 00的一部分展開側剖面圖，（B )係 -12- 1303295 do) 具備本發明的實施形態的一例的減速機之齒輪電動機 • GM 100的一部分展開平剖面圖。 • 第2圖（A )係第1圖（A )的箭號IIA附近的放大圖 ，（B)係油封的其他實施例的圖，與第2圖（A )相當， (C)係表示油封的其他實施例之圖，與第2圖（A)相當 ’ (D)係表示油封的其他實施例之圖，與第2圖（A) 相當。 β 第3圖（A )係表示基油黏度和引拉荷重（滑動損失 )之關係表，（B )係表示基油黏度和噪音的關係表。 第4圖係專利文獻1記載的減速機.。 【主要元件符號說明】 100 :齒輪電動機GM 110 :電動機 118 :電動機軸 Φ 12 〇 :減速機 122 :輸入軸 123 :螺旋副齒輪 124 :減速機外殻本體 1 2 : 6減速機內部 1 3 4 :螺旋齒輪 135 :減速部 136 :輸出軸 138 :蓋 -13 (11) 1303295 139 :孔 1 4 0 :螺栓 142、144 ：軸承 150 :油封 150N :油封內部

Claims (1)

1303295 Π年孑月4日修(更)正替換買| 十、申請專利範圍 第94 147265號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年8月29日修正 i 一種齒輪裝置，係具備有：輸入軸、使該輸入軸 的旋轉變速的變速部、以及輸出已變速的旋轉之輸出軸的 齒輪裝置，其特徵在於： 於前述輸入軸設置有油封，使該油封部的潤滑劑的基 油黏度小於前述變速部的潤滑劑的基油黏度，且 前述油封部的潤滑劑之稠度大於前述變速部的潤滑劑 的稠度。 2.如申請專利範圍第1項之齒輪裝置，其中，前述 輸入軸係一體形成有螺旋錐齒輪。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之齒輪裝置，其中， 前述油封部的潤滑劑的基油黏度爲1 00mm2/s以下。 4·如申請專利範圍第1或2項之齒輪裝置，其中， 前述變速部的潤滑劑的基油黏度爲40mm2/s以上。 5.如申請專利範圍第1或2項之齒輪裝置，其中， 前述油封部的潤滑劑的稠度爲400以上。 6·如申請專利範圍第1或2項之齒輪裝置，其中， 前述變速部的潤滑劑的稠度爲43 0以下。 .13032^ 第94147265號專利申請案 中文圖式修正頁 民國

seSL Lu mr- St zoLnL

Qcvlt (V)函I狨 S Γ303295 ?泮P月"曰修(吏)王替換頁I SU)7ZL

0i9 S)凾I缺 S