TWI546478B - Anti - leak Structure of Lubricating Oil for Gear Reducer - Google Patents

Description

齒輪減速機之潤滑油防漏構造 發明領域

本發明是一種關於附具齒輪減速機的旋轉電機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造。

發明背景

圖8是顯示一種附具齒輪減速機的旋轉電機即附具齒輪減速機之電動機，且對壓入於電動機100之電動機殼體101開口端之托架102的突出端，將齒輪減速機103之齒輪箱104嵌合，並利用未圖示之螺栓來組裝成一體者。

上述附具齒輪減速機的電動機中，為了圓滑地進行旋轉的傳達，採用了對電動機輸出軸設置螺旋輪齒，並組裝於減速機之螺旋齒輪的構造。

然而，會有通過設置了螺旋輪齒之電動機輸出軸的齒跡(tooth trace)而附著於減速機內之螺旋齒輪的潤滑油會伴隨著旋轉而流出，侵入至電動機殼體內的問題。

習知，作為此種附具齒輪減速機的電動機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造，為人所知有為了防止該潤滑油朝電動機內部侵入，而使用油封的方法。

如圖9所示，該方法是在從形成於齒輪減速機103之側板105的開口穴105a朝齒輪箱104內突出之電動機輸出軸106之輪齒部106a的基端部，來配置油封109者。油封109與配置於電動機殼體101之托架102的軸承107一起配置於電動機輸出軸106之輪齒部106a的基端部。在齒輪箱104內，螺旋齒輪108與該電動機輸出軸106咬合。

然而，使用油封109之方法因與電動機輸出軸106之接觸，並加上摩擦負荷，在低輸出電動機，損失之比例就會變大。又，由於必須避開電動機輸出軸106之輪齒部106a來設置油封109，因此必須考慮其之長度的尺寸設定。特別是，薄型之電動機中，油封部之厚度會成為問題。

因此，如圖10所示，眾所周知有一先行技術，其是留下與螺旋齒輪108之咬合部，並對電動機輸出軸106之輪齒部106a包覆可撓性管110(參照專利文獻1)。

進而，如圖11所示，從電動機之軸承側朝向齒輪減速機側，在電動機輸出軸200形成旋回成螺旋狀的螺旋狀的溝201(參照專利文獻2)。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本實公平6-48210號公報

[專利文獻2]日本特開2008-236903號公報

發明概要

然而，上述習知之齒輪減速機之潤滑油防漏構造中，在齒輪減速機採用稠度較小且堅固之潤滑油(NLGI稠度編號2號)時，將上述之可撓性管110包覆於電動機輸出軸106，或是在電動機輸出軸200形成螺旋狀的溝201，藉此便可防止潤滑油漏出。

但，在以高輸出、高旋轉速所驅動之齒輪減速機，稠度較小且堅固之潤滑油(NLGI稠度編號2號)中，因齒輪之高速旋轉的離心力，潤滑油會朝齒輪之離心方向飛散，而在齒輪部潤滑油無法充分地進入，會有齒輪減速機之壽命惡化的問題。

因此，在驅動高輸出、高速之齒輪減速機，必須採用稠度較大且柔軟之潤滑油(NLGI稠度編號0號)。

但，比起NLGI稠度編號0號，稠度更大且柔軟之潤滑油中，藉由將圖10所示之可撓性管110包覆於電動機輸出軸106，或是如圖11所示，在電動機輸出軸200形成螺旋狀的溝201，無法防止潤滑油漏出。進而，如圖11所示，在輸出軸200之軸狀部分形成螺旋狀的溝201之情形，加工會變得複雜且加工成本增加。

特別是，設有電動機輸出軸之螺旋輪齒時，當電動機之旋轉方向朝圖12之旋轉方向來旋轉時，就如實線箭頭所示地朝電動機側引出齒輪減速機之潤滑油。利用該幫浦作用如圖12之虛線箭頭所示，大量潤滑油會朝電動機側漏出。故，將圖9所示之可撓性管110包覆於電動機輸出軸106，進而即使實施圖13(a)所示之放入單唇109a之油封 109A等的對策，亦無法防止潤滑油漏出。

作為該對策，當在油封109，如圖13(b)之三唇構造所示，使用大量具有唇部109b之油封109B時，就可提升防止潤滑油之漏出，但比起單唇構造之油封109A，進而摩擦負荷、厚度、成本會成為更大之問題。特別是，為薄型之電動機時，比起電動機之定子的厚度，油封109之厚度要來得更厚，薄型之優點就會損失，或是因油封109之摩擦負荷，輸出轉矩之減少的比例變得更大。

本發明之目的在於提供一種附具齒輪減速機的旋轉電機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造，其可解決上述課題，並在驅動高輸出、高速之齒輪減速機，採用稠度較大且柔軟之潤滑油時，亦可藉由將潤滑油阻止構件包覆於旋轉電機輸出軸，可防止朝旋轉電機側之潤滑油漏出。

本發明為了解決上述課題，該附具齒輪減速機的旋轉電機是對旋轉電機輸出軸的前端部設置輪齒，並將該旋轉電機輸出軸的前端部從齒輪減速機之輸入口朝齒輪減速機之殼體內導入，並且使已設置前述輪齒之前述旋轉電機輸出軸與配置於前述齒輪減速機之殼體內的齒輪咬合且為附具齒輪減速機的旋轉電機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造，其中在前述旋轉電機輸出軸之咬合部的末端部，設置阻止朝旋轉電機內之潤滑油流入的潤滑油阻止構件，並在該潤滑油阻止構件，設置與前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒呈交叉之方向的壁面部。

又，本發明中，作為前述潤滑油阻止構件的壁面部，在前述潤滑油阻止構件之筒狀部的表面，設置複數個與前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒呈交叉之方向的突起部。

進而，本發明中，作為前述潤滑油阻止構件的壁面部，是在前述潤滑油阻止構件之筒狀部，沿著軸方向設置二處以上之V字形或U字形之突起部。

又進而，本發明中，作為前述潤滑油阻止構件的壁面部，是在前述潤滑油阻止構件之筒狀部之前端周緣部，沿著軸方向設置至少一處以上V字形或U字形之缺口部。

又，本發明中，前述潤滑油阻止構件在基端部設置凸緣部。

進而，本發明中，前述潤滑油阻止構件在前述筒狀部與凸緣部之間設置從筒狀部逐漸擴徑之錐形部。

又進而，本發明中，前述潤滑油阻止構件為鋁製且朝旋轉電機輸出軸壓入來安裝。

又，本發明中，前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒是設置螺旋輪齒。

根據本發明，即使在驅動高輸出、高速之齒輪減速機，使用稠度較大且柔軟之潤滑油時，藉由將潤滑油阻止構件包覆於旋轉電機輸出軸，亦可防止從減速機朝旋轉電機側之潤滑油漏出。

1‧‧‧電動機本體

2‧‧‧齒輪減速機本體

3、3A、3B、3C、3D‧‧‧潤滑油阻止構件

3Aa、3Ba、3Ca、3Da‧‧‧壁面部

10‧‧‧電動機殼體

11‧‧‧托架部

12‧‧‧定子

13‧‧‧轉子

11a‧‧‧開口穴

14‧‧‧旋轉軸

14A‧‧‧電動機輸出軸

15₁、15₂‧‧‧軸承

16‧‧‧螺旋輪齒

16b‧‧‧咬合部

17‧‧‧設置螺旋輪齒之部分

18‧‧‧油封

20‧‧‧齒輪箱

21‧‧‧減速機凸緣

21a‧‧‧穴

22‧‧‧螺旋齒輪

31‧‧‧筒狀部

31a、31b‧‧‧突起部

32‧‧‧擴開部

33‧‧‧切割部

34‧‧‧迷宮構造(凸緣部)

100‧‧‧電動機

101‧‧‧電動機殼體

102‧‧‧托架

103‧‧‧齒輪減速機

104‧‧‧齒輪箱

105‧‧‧側板

105a‧‧‧開口穴

106‧‧‧電動機輸出軸

106a‧‧‧輪齒部

107‧‧‧軸承

108‧‧‧螺旋齒輪

109‧‧‧油封

109a‧‧‧單唇

109b‧‧‧唇部

109A、109B‧‧‧油封

110‧‧‧可撓性管

200‧‧‧電動機輸出軸

201‧‧‧螺旋狀的溝

[圖1]是將本發明實施形態之附具齒輪減速機的電動機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造加以顯示的截面圖。

[圖2]是將本申請之阻止潤滑油之流入的潤滑油阻止構件安裝於電動機輸出軸的圖。

[圖3]是顯示阻止潤滑油之流入的潤滑油阻止構件，(a)是側面圖，(b)是正面圖。

[圖4]是利用阻止潤滑油之流入的潤滑油阻止構件，來防止潤滑油漏出的說明圖。

[圖5]是顯示本發明其他實施形態之附具齒輪減速機的電動機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造，(a)是側面圖，(b)是潤滑油阻止構件的立體圖。

[圖6]是顯示本發明其他實施形態之附具齒輪減速機的電動機之齒輪減速機的潤滑油防漏構造，(a)是側面圖，(b)是潤滑油阻止構件的立體圖。

[圖7]是圖6之潤滑油阻止構件的變形例，(a)是側面圖，(b)是潤滑油阻止構件之立體圖。

[圖8]是顯示習知之附具齒輪減速機的電動機之構造的截面圖。

[圖9]是習知之附具齒輪減速機的電動機的潤滑油密封構造。

[圖10]是習知之附具齒輪減速機的電動機的潤滑油密封構造。

[圖11]是習知之附具齒輪減速機的電動機的潤滑油密 封構造。

[圖12]是習知之附具齒輪減速機的電動機潤滑油漏出的概念圖。

[圖13]是習知之油封的截面圖，(a)是單唇，(b)是三唇。

以下，將本發明實施形態參照圖式來詳細地說明。

圖1是顯示本發明之附具齒輪減速機的旋轉電機的其中一種即附具齒輪減速機的電動機者，並省略齒輪減速機之內部來顯示。圖2是顯示安裝於電動機輸出軸之潤滑油阻止構件的圖。圖3(a)(b)是將潤滑油阻止構件擴大並顯示的圖。

這些圖1至圖3(a)(b)中，首先說明附具齒輪減速機的電動機的構成，1是電動機本體，2是組裝於電動機本體1之齒輪減速機本體，10是構成電動機本體1之電動機殼體，且朝該電動機殼體10其中一方開口端將托架部11壓入來設置。該托架部11之突出端嵌合有齒輪減速機本體2之齒輪箱20，並利用未圖示之螺栓來將電動機殼體10與齒輪箱20締結成一體。

在前述電動機本體1之電動機殼體10內，於定子12之軸線上將轉子13配置成同心狀，轉子13將旋轉軸14兩端部透過軸承151、152支持成可自由旋轉。該轉子13將旋轉軸14其中一端從托架部11之開口穴11a朝外部導出來構成電動機輸出軸14A。

在該電動機輸出軸14A，設置有螺旋輪齒16，並將設置有該螺旋輪齒16之部分17從減速機凸緣21之穴21a朝齒輪減速機本體2之齒輪箱20內來插入，並使其與配置於齒輪箱20內部之螺旋齒輪22咬合。18是配置於托架部11之開口穴11a內周面的單唇油封。

3A是藉由壓入至比設置有螺旋輪齒16之部分17更靠近基端部側的電動機輸出軸14A，來防止所安裝之潤滑油漏出的潤滑油阻止構件。如圖2與圖3(a)(b)所示，該潤滑油阻止構件3A是由筒狀部31、與從該筒狀部31其中一端設置成喇叭狀而逐漸使直徑擴大的擴開部32來構成。在前述筒狀部31表面，依照前述電動機輸出軸14A前端部之螺旋輪齒16相反的角度，設置有複數個線狀突起部31a。該突起部31a在與螺旋輪齒16呈交差之方向形成突起部31a之壁面部3Aa而使其阻止沿著電動機輸出軸14A前端部之螺旋輪齒16的面而流入之潤滑油。

該潤滑油阻止構件3A之製造是用鋁之壓鑄法、或矽等之樹脂成形來製造而使其依照與電動機輸出軸14A前端部之螺旋輪齒16相反的角度設置複數個線狀突起部31a。該潤滑油阻止構件3A之安裝是在電動機輸出軸14A將與減速機之螺旋齒輪22的咬合部16b留下並壓入來組裝。

避開前述電動機輸出軸14A之咬合部16b並在電動機輸出軸14A末端部，將阻止朝電動機內之潤滑油之流入的潤滑油阻止構件3A加以嵌合壓入，並在與螺旋輪齒16呈交叉之方向配置潤滑油阻止構件3A之突起部31a。如此一 來，利用潤滑油阻止構件3A之突起部31a的前面側，設置阻止潤滑油之流入的壁面部3Aa。

接著，說明上述實施形態之作用。

如圖4所示，電動機輸出軸14A之螺旋輪齒16中，電動機朝圖示之旋轉方向旋轉時，利用電動機輸出軸14A之螺旋輪齒16，如箭頭所示，朝電動機側引出齒輪減速機之潤滑油的幫浦作用會產生。藉此，減速機內之潤滑油會流出，但利用潤滑油阻止構件3A，會阻止朝電動機內之潤滑油的流入。由於該潤滑油阻止構件3A依照與電動機輸出軸14A前端部之螺旋輪齒16相反的角度來設置複數個線狀突起部31a，因此藉由與該螺旋輪齒相反角度之線狀突起部31a旋轉，將因電動機輸出軸14A之螺旋輪齒16而朝電動機側所流出之潤滑油，利用壁面部3Aa來產生潤滑油朝齒輪減速機側押回的作用。故，便可防止減速機內之潤滑油從減速機凸緣21朝電動機側流出的漏出。

圖5(a)(b)是與圖3及圖4相同部分附加同符號來顯示之本發明之潤滑油阻止構件3的其他實施形態。

該潤滑油阻止構件3B在筒狀部31將V字形或U字形之突起部31b設置2處。

如圖5(a)(b)所示，取代上述潤滑油阻止構件3A，會使用在筒狀部31將V字形或U字形之突起部31b設置2處以上的潤滑油阻止構件3B。

此時，如潤滑油阻止構件3B，附加V字形之突起部31b，藉此即使假設有潤滑油漏出到潤滑油阻止構件3B之部分 時，亦可藉由將漏出之潤滑油利用潤滑油阻止構件3B旋轉，利用與螺旋輪齒相反角度之突起部31b的壁面部3Ba來朝齒輪減速機側押回。

上述突起部31b可為2處以上。

圖6(a)(b)亦是與圖3及圖4相同部分賦予相同符號來顯示之本發明之潤滑油阻止構件3的其他實施形態。

此時，該潤滑油阻止構件3C是從筒狀部31往擴開部32在前端部設置2處V字形或U字形切割部33。

如圖6(a)(b)所示，取代上述潤滑油阻止構件3A，會使用依V字形或U字形來將潤滑油阻止構件3C前端部設置2處以上之切割部33的潤滑油阻止構件3C。在潤滑油阻止構件3C前端之切割部33，可利用與螺旋輪齒相反角度之切割部33的壁面部3Ca來防止潤滑油的侵入，與上述潤滑油阻止構件3B之例相同地，可將累積於潤滑油阻止構件3C前端之切割部33的潤滑油藉由潤滑油阻止構件3C旋轉，並利用壁面部3Ca來朝齒輪減速機側押回。

圖6中，已用2處切割部來說明，但即使用1處(傾斜地切割)，根據電動機輸出軸之軸徑，亦可在2處以上來設置切割部33。

藉由併用該潤滑油阻止構件3C與薄型之單唇的油封18，進而可防止朝電動機之潤滑油的侵入。可將該潤滑油阻止構件3C朝電動機輸出軸14A壓入，並設置如在該潤滑油阻止構件3C之電動機側來包覆油封18之唇部的迷宮構造(凸緣部)34。藉此，可完全地阻止潤滑油朝電動機側侵 入。

圖7(a)(b)是圖6(a)(b)之變形例，與圖6(a)(b)相同部分會賦予相同符號而省略相同部分的說明來說明。

此時，該潤滑油阻止構件3D在筒狀部31前端部於軸方向設置之V字形切割部33的切截面沿著軸方向來傾斜地切斷而使其朝向外側，由切斷面所形成之壁面部3Da會形成為從側邊可見者。

在潤滑油阻止構件3D前端之切割部33的壁面部3Da，利用與螺旋輪齒相反角度之切割部33的傾斜壁面部3Da，可將傳來電動機輸出軸14A之潤滑油除去而使其減少。如此一來，便可防止潤滑油之侵入，與上述潤滑油阻止構件3C之例相同地，將累積於潤滑油阻止構件3D前端之切割部33的潤滑油，藉由潤滑油阻止構件3D旋轉並利用傾斜之壁面部3Da，將傳來電動機輸出軸14A之潤滑油除去而使其減少，便可朝齒輪減速機側押回。

如以上說明，根據本發明，可獲得以下所列舉之效果。

即使在以高輸出、高速來驅動之齒輪減速機，採用稠度較大且柔軟之潤滑油時，亦可將潤滑油阻止構件3A、3B、3C、3D朝電動機輸出軸14A之基端部壓入並包覆，且將與減速機之螺旋齒輪22之咬合部16b留下並組裝潤滑油阻止構件3A、3B、3C、3D，藉此從減速機朝電動機側來防止通過電動機輸出軸14A而流入之潤滑油漏出。

而，本發明不限於上述實施形態者，例如潤滑油 阻止構件3、3A、3B、3C、3D之形狀可適用各種形狀，只要是可阻止潤滑油之流入者，線狀突起部31a、V字形之突起部31b、切割部33等，亦可使用任一形狀等，無需多言地在不變更本發明之技術性範圍的範圍內可實施適宜變更。

又，上述實施形態已用電動機來說明，但亦可適用於具有與齒輪減速機之輸入口的齒輪咬合之輸出軸的旋轉電機。作為旋轉電機，除發電機等之外，亦包含設置於電動機與齒輪減速機之間且將電動機輸出軸之旋轉朝齒輪減速機傳達的離合器煞車、電磁煞車、轉矩限制器、中間減速機等。

進而，上述實施形態中，已用因幫浦作用而潤滑油漏出量較多之螺旋輪齒的範例來說明，但亦可用正齒輪齒等其他輪齒來實施。

1‧‧‧電動機本體

2‧‧‧齒輪減速機本體

3A‧‧‧潤滑油阻止構件

10‧‧‧電動機殼體

11‧‧‧托架部

11a‧‧‧開口穴

12‧‧‧定子

13‧‧‧轉子

14‧‧‧旋轉軸

14A‧‧‧電動機輸出軸

15₁、15₂‧‧‧軸承

16‧‧‧螺旋輪齒

16b‧‧‧咬合部

17‧‧‧設置螺旋輪齒之部分

18‧‧‧油封

20‧‧‧齒輪箱

21‧‧‧減速機凸緣

21a‧‧‧穴

22‧‧‧螺旋齒輪

Claims (8)

1. 一種齒輪減速機之潤滑油防漏構造，是附具齒輪減速機的旋轉電機之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，該附具齒輪減速機的旋轉電機是對旋轉電機輸出軸的前端部設置輪齒，並將該旋轉電機輸出軸的前端部從齒輪減速機之輸入口朝齒輪減速機之殼體內導入，並且使已設置前述輪齒之前述旋轉電機輸出軸與配置於前述齒輪減速機之殼體內的齒輪咬合，前述附具齒輪減速機的旋轉電機之齒輪減速機之潤滑油防漏構造之特徵在於：在前述旋轉電機輸出軸之咬合部的末端部，設置阻止潤滑油朝旋轉電機內流入的潤滑油阻止構件，並在該潤滑油阻止構件，設置與前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒呈交叉之方向的壁面部。
2. 如請求項1之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中作為前述潤滑油阻止構件的壁面部，是在前述潤滑油阻止構件之筒狀部的表面，設置複數個與前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒呈交叉之方向的突起部。
3. 如請求項1之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中作為前述潤滑油阻止構件的壁面部，是在前述潤滑油阻止構件之筒狀部，沿著軸方向設置二處以上之V字形或U字形之突起部。
4. 如請求項1之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中作為 前述潤滑油阻止構件的壁面部，是在前述潤滑油阻止構件之筒狀部之前端周緣部，沿著軸方向設置至少一處以上之V字形或U字形之缺口部。
5. 如請求項1至4中任1項之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中前述潤滑油阻止構件在基端部設置凸緣部。
6. 如請求項5之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中前述潤滑油阻止構件在前述筒狀部與凸緣部之間設置從筒狀部逐漸擴徑之錐形部。
7. 如請求項1至4中任1項之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中前述潤滑油阻止構件為鋁製且朝旋轉電機輸出軸壓入來安裝。
8. 如請求項1至4中任1項之齒輪減速機之潤滑油防漏構造，其中前述旋轉電機輸出軸的前端部之輪齒是設置螺旋輪齒。