(57)【要約】【課題】減速機の冷却性能を向上させる。【解決手段】減速機１１０は、減速機ケーシング１０から突出する入力軸１２と、入力軸１２に固定された第１ファン２０と、第１ファン２０の回転により発生する風をサポートする空気流を発生する第２ファン３０と、を備える。【選択図】図１
2014196768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速機ケーシングから突出する回転軸と、
前記回転軸に固定された第１ファンと、
前記第１ファンの回転により発生する風をサポートする空気流を発生する第２ファンと、
を備えることを特徴とする減速機。
【請求項２】
前記第１ファンと前記減速機ケーシングの側面とを覆う導風カバーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の減速機。
【請求項３】
前記導風カバーは、前記第２ファンの径方向外側を覆う部分を有することを特徴とする請求項２に記載の減速機。
【請求項４】
前記第１ファンはラジアルファンであり、前記第２ファンはアキシャルファンであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の減速機。
【請求項５】
前記第１ファンおよび前記第２ファンがアキシャルファンであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の減速機。
【請求項６】
前記ケーシングの側面と前記第２ファンの間に前記第１ファンが配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の減速機。
【請求項７】
前記減速機ケーシングの他側面側に突出する回転軸に固定された第３ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の減速機。
【請求項８】
前記第３ファンの外径が前記第２ファンの外径よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の減速機。
【請求項９】
前記回転軸は前記減速機ケーシングの対向する二側面から突出し、一側面側に前記第１ファン、他側面側に前記第２ファンが固定されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の減速機。
【請求項１０】
前記第２ファンの外径が前記第１ファンの外径よりも小さいことを特徴とする請求項９に記載の減速機。
【請求項１１】
前記第１ファンと前記ケーシングの一側面との間の距離が、前記第２ファンと前記減速機ケーシングの他側面との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却用のファンを備えた減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸が比較的高速回転であったり連続運転されるなどの高負荷の減速機では、減速機のケーシングに風を当てる冷却ファンが設けられることがある。例えば、特許文献１には、減速機ケーシングから突出している歯車軸に冷却ファンを付設した減速機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献に記載された冷却ファンでは、減速機の冷却が不十分になる恐れがある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速機の冷却性能を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、減速機ケーシングから突出する回転軸と、回転軸に固定された第１ファンと、第１ファンの回転により発生する風をサポートする空気流を発生する第２ファンと、を備える減速機である。
【０００７】
この態様によると、第２ファンにより発生する空気流を利用して第１ファンにより発生した風をサポートすることで、減速機ケーシングに当たる空気流が増大するので、減速機の冷却性能を改善することができる。
【０００８】
以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、減速機の冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る減速機の概略平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る減速機の概略平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る減速機の概略平面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る減速機の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る減速機１１０の概略平面図である。但し、後述する導風カバー４０は、入力軸１２および出力軸１４の軸心を通り紙面に平行な平面で切断したときの断面として表している。実際には、導風カバー４０によって図中に点線で囲った部分までが覆われており、その内側は観察されない。
【００１２】
減速機１１０は、例えばヘリカルギヤを用いた平行軸型の３段減速機構部を有し、図示しないモータと連結されて使用される。減速機構部は減速機ケーシング１０により覆われている。このような形式の減速機構部は周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００１３】
減速機ケーシング１０からは、モータからの動力が入力される入力軸１２と、減速機構部により減速された動力を出力する出力軸１４とが突出している。入力軸１２は減速機ケーシング１０の横幅よりも長く形成され、減速機ケーシング１０の一側面１０ａと、これに対向する他側面１０ｂの両方から突出している。以下では、一側面１０ａ側を入力軸１２ａ、他側面１０ｂ側を入力軸１２ｂと呼ぶことがある。
【００１４】
減速機１１０の運転時、入力軸１２の方が出力軸１４よりも高速で回転するため、入力軸１２側の減速機構の発熱が大きくなり温度が上昇する。入力軸１２を回転支持する軸受（図示せず）が高温になると、軸受の内外輪と転動体との間に潤滑油による油膜が形成されにくくなるため、軸受の寿命が低下したり軸受が破損したりする恐れがある。
【００１５】
これを防止するため、減速機ケーシング１０の一側面１０ａ側から突出する入力軸１２ａに、冷却用のラジアルファン（第１ファン）２０が固定されている。なお、本明細書において「ラジアルファン」とは、ファンの回転時にファンの径方向外側に向けて風を発生させるファンのことである。ファンの形状は任意であってよい。
【００１６】
図示しないモータが回転駆動されると、モータのモータ軸と連結される入力軸１２が回転する。入力軸１２の回転は減速機構部により減速されて、出力軸１４を回転させる。このとき、入力軸１２に固定されたラジアルファン２０が入力軸１２と一体的に回転して冷却風を提供する。
【００１７】
上記のように、冷却ファンとしてラジアルファン２０を採用した場合、ラジアルファンにより発生する風は径方向外向きに流れるので、減速機ケーシング１０に十分な風が当たらないことがある。そこで、減速機ケーシング１０には、ラジアルファン２０により発生した風を、入力軸１２の周囲を覆う減速機ケーシング１０の他の三つの側面１０ｂ〜１０ｄと底面１０ｅにも導くための導風カバー４０が設けられている。導風カバー４０は、ラジアルファン２０の径方向外側と減速機ケーシング１０の側面１０ａ〜１０ｄの一部と底面１０ｅとを覆うような形状をなし、減速機ケーシング１０の側面１０ａ〜１０ｄおよび底面１０ｅと導風カバー４０との間に風路４１を形成する。これにより、ラジアルファン２０から径方向外向きに発生した風を、減速機ケーシング１０の一側面１０ａから上面１０ｃ、下面１０ｄまたは底面１０ｅを通り、一側面１０ａと対向する反対側の他側面１０ｂへと導くことができる（図中の白抜き矢印を参照）。
【００１８】
導風カバー４０を取り付けた場合でも、ラジアルファン２０により発生する風は導風カバー４０の壁面と略垂直方向に衝突するため、導風カバー４０の外側に逃げる風が多くなる。その結果、ラジアルファン２０により発生する風のうち風路４１に導かれる空気流の割合が少なく、想定通りの冷却効果が得られないことがある。そこで、本実施形態では、アキシャルファン（第２ファン）３０をさらに設けている。アキシャルファン３０は、ラジアルファン２０よりも外側で入力軸１２ａに固定されている。つまり、ラジアルファン２０は、一側面１０ａとアキシャルファン３０との間に配置される。なお、本明細書において「アキシャルファン」とは、ファンの回転時にファンの回転軸方向に向けて風を発生させるファンのことであり、ファンの形状は任意であってよい。アキシャルファン３０の外径は、ラジアルファン２０よりもわずかに大きいと好ましい。また、アキシャルファン３０により発生する風量は、ラジアルファン２０により発生する風量よりも小さくてもよい。
【００１９】
入力軸１２の回転時に、アキシャルファン３０はラジアルファン２０と同時に回転する。このとき、アキシャルファン３０により、軸方向の空気流が減速機ケーシング１０の一側面１０ａに向けて図中の下向きに発生する（図中の黒矢印参照）。この下向きの空気流は、ラジアルファン２０により発生した風を、導風カバー４０により形成された風路４１へと押し込む役割をする。この結果、風路４１に導かれる空気流量が、アキシャルファン３０の未設置時と比較して増加するので、減速機ケーシング１０の冷却性能が増大する。
【００２０】
導風カバー４０の一部は、アキシャルファン３０の側面を覆うように延在された延在部４０ａを有していることが好ましい。この延在部４０ａにより、アキシャルファン３０により発生した空気流をカバー外に逃さず、その大半をラジアルファン２０に向けて導くことができる。また、アキシャルファン３０の外縁と導風カバー４０との間にできる隙間３５はなるべく小さい方が好ましい。これにより、導風カバー４０の内側から外側に流出する空気流を少なくし、より多くの空気流を風路４１内に押し込むことができる。
【００２１】
図２は、本発明の第２実施形態に係る減速機１２０の概略平面図である。図１と同様に、導風カバー４２についてはその断面を表している。
【００２２】
第２実施形態に係る減速機１２０は、減速機ケーシング１０、内部の減速機構部、および入力軸１２ａに固定されたラジアルファン（第１ファン）２０については、第１実施形態に係る減速機１１０と同様である。
【００２３】
しかしながら、第２実施形態に係る減速機１２０では、アキシャルファン（第２ファン）３０が、ラジアルファン２０とは反対側の、減速機ケーシング１０の他側面１０ｂ側の入力軸１２ｂに固定されている。アキシャルファン３０の外径は、ラジアルファン２０よりも小さくてよく、また、アキシャルファン３０により発生する風量は、ラジアルファン２０により発生する風量よりも小さくてよい。
【００２４】
導風カバー４２は、ラジアルファン２０の径方向外側に加えてラジアルファン２０の上側（背面側）までを覆うように延びる延在部４２ａを備える。また、導風カバー４２は、他側面１０ｂ側のアキシャルファン３０の径方向外側を覆うとともに、アキシャルファン３０の外縁に近接するようにケーシング側に折り曲げられた折曲部４２ｂを備える。
【００２５】
減速機１２０の作動時、入力軸１２が回転すると、一側面側の入力軸１２ａに固定されたラジアルファン２０により径方向外向きの風が発生する。同時に、他側面側の入力軸１２ｂに固定されたアキシャルファン３０により、軸方向の空気流が図中の下向き（ケーシングから離れる向き）に発生する（図中の黒矢印参照）。この軸方向の空気流は、導風カバー４２によって形成された風路４１内の空気をアキシャルファン３０に向けて引き出す働きをし、さらにこの働きによって、ラジアルファン２０により発生した風が風路４１内に引き込まれる（図２中の白抜き矢印参照）。この結果、風路４１内に導かれる空気流量がアキシャルファンの未設置時と比較して増加するので、減速機ケーシング１０の冷却性能が増大する。
【００２６】
アキシャルファン３０の外縁と導風カバー４２の折曲部４２ｂとの間にできる隙間３７はなるべく小さい方が好ましい。これにより、導風カバー４２の外側から内側に流入する空気流を少なくして、風路４１内からより多くの空気流を引き出すことができる。
【００２７】
図３は、本発明の第３実施形態に係る減速機１３０の概略平面図である。図１、２と同様に、導風カバー４４についてはその断面を表している。
【００２８】
第３実施形態は、第１および第２実施形態を組み合わせたものに相当する。すなわち、第３実施形態に係る減速機１３０では、ラジアルファン（第１ファン）２０のさらに外側で、入力軸１２ａにアキシャルファン（第２ファン）３０が設けられるとともに、ラジアルファン２０とは反対側の、減速機ケーシング１０の他側面１０ｂ側の入力軸１２ｂに別のアキシャルファン（第３ファン）３２が設けられている。他側面１０ｂ側のアキシャルファン３２の外径は、一側面１０ａ側のアキシャルファン３０よりも小さくてよい。
【００２９】
導風カバー４４は、一側面１０ａ側のアキシャルファン３０の径方向外側まで延びる延在部４４ａを備える。また、導風カバー４４は、他側面１０ｂ側のアキシャルファン３２の径方向外側を覆うとともに、アキシャルファン３２の外縁に近接するようにケーシング側に折り曲げられた折曲部４４ｂを備える。
【００３０】
減速機１３０の作動時、入力軸１２が回転すると、一側面側の入力軸１２ａに固定されたラジアルファン２０により径方向外向きの風が発生する。同時に、入力軸１２ａに固定されたアキシャルファン３０により、減速機ケーシング１０の一側面１０ａに向かう軸方向の空気流が図中下向きに発生するとともに、他側面側の入力軸１２ｂに固定されたアキシャルファン３２により、軸方向の空気流が他側面１０ｂから離れる方向、すなわち図中下向きに発生する（図中の黒矢印参照）。アキシャルファン３０による空気流が、ラジアルファン２０により発生した風を導風カバー４０により形成された風路４１内へと押し込むとともに、風路４１内の空気がアキシャルファン３２に向けて引き出される（図３中の白抜き矢印参照）。このように、入口側からの押し込みと出口側からの引き出しの両方の作用によって、風路４１内に導かれる空気流量が第１および第２実施形態の場合よりもさらに増加するので、減速機ケーシング１０の冷却性能がさらに増大する。
【００３１】
第２実施形態と同様に、アキシャルファン３２の外縁と導風カバー４４の折曲部４４ｂとの間にできる隙間３９はなるべく小さい方が好ましい。これにより、導風カバー４４の外側から内側に流入する空気流を少なくして、風路４１内からより多くの空気流を引き出すことができる。
【００３２】
図４は、本発明の第４実施形態に係る減速機１４０の概略平面図である。図１〜３と同様に、導風カバー４４についてはその断面を表している。
【００３３】
第４実施形態に係る減速機１４０は、第３実施形態に係る減速機１３０からラジアルファン２０を取り除いた構成に相当する。ラジアルファン２０を設けなくても、一側面１０ａ側のアキシャルファン（第１ファン）３０による風路４１内への空気流の押し込みと、他側面１０ｂ側のアキシャルファン（第２ファン）３２による風路４１からの空気流の引き出しの両方の作用によって、ケーシングを冷却するのに十分な量の空気流を風路４１内に導くことが可能である。
【００３４】
アキシャルファン３０と一側面１０ａとの間の距離は、アキシャルファン３２と他側面１０ｂとの間の距離よりも大きくなっている。これは、アキシャルファン３０により発生する図中下向きの空気流が直ちに一側面１０ａに衝突しないようにして、風路４１内に滑らかに空気流を導くためである。また、他側面１０ｂ側のアキシャルファン３２の外径は、一側面１０ａ側のアキシャルファン３０よりも小さくてよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、第２ファンにより発生した空気流によって、第１ファンにより発生する風が減速機ケーシングの側面に当たるようにサポートするので、減速機ケーシングに接触する空気流量が増加しケーシングの冷却性能が増大する。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３７】
実施の形態では、ヘリカルギヤを用いた平行軸型の３段減速機構部を有する減速機を用いて本発明を説明した。しかしながら、回転軸がケーシングから突出した構成を有する限り、任意の形式の減速機に対して本発明を適用することができる。例えば、入力軸と出力軸とが直交している直交減速機であっても本発明を適用することができる。
【００３８】
また、実施の形態では、入力軸にラジアルファンおよびアキシャルファンを固定することを述べたが、ファンが固定される回転軸は入力軸に限定されず、例えば出力軸にラジアルファンまたはアキシャルファンの一方または両方を固定してもよい。また、減速機構部の中間段の軸がケーシングから突出している場合には、この軸にラジアルファンまたはアキシャルファンの一方または両方を固定してもよい。
【００３９】
実施の形態においては、第１ファン、第２ファンおよび第３ファンの全てが入力軸（回転軸）１２に固定されることを述べたが、これに限定されず、第２ファンおよび第３ファンについては入力軸１２に固定されなくてもよい。例えば、入力軸１２に連結されるモータ軸に第２ファンを設けてもよい。
【００４０】
実施の形態においては、他側面１０ｂ側に配置される第３ファンがアキシャルファンであることを述べたが、ラジアルファンであってもよい。
【００４１】
実施の形態における導風カバーについて、ケーシングの側面１０ｃ、１０ｄおよび底面１０ｅとの間に、入力軸１２の軸方向に延びる風路４１が形成されることを述べたが、これら全ての面と導風カバーとの間に風路４１を形成する必要はなく、例えば底面１０ｅとの間のみに風路４１を形成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  減速機ケーシング、  １２（１２ａ、１２ｂ）  入力軸（回転軸）、  １４  出力軸、  ２０  ラジアルファン、  ３０、３２  アキシャルファン、  ４０、４２、４４  導風カバー、  １１０、１２０、１３０、１４０  減速機。
【図１】
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【図２】
2014196768.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014196768.tif 000006