(57)【要約】【課題】コンパクト性を維持したままで、潤滑剤の攪拌ロスをなくし、且つ、種々の減速比にも対応し得る潤滑剤かき上げ機構（潤滑剤供給機構）を備える減速装置を提供する。【解決手段】減速機構Ｋ１を貫通し、高速で回転する中空の入力軸１１２を設け、該入力軸１１２内に挿通され、且つ、前記入力軸１１２と一体的に回転可能な回転部材１２６Ａの回転により潤滑剤に遠心力を付与し、その遠心力を上方への移動推進力へと変換することにより潤滑剤をかき上げる。【選択図】図１
2006226499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速軸と、該高速軸の回転を減速する減速機構とを有する減速装置であって、
前記減速機構を貫通する中空軸と、
該中空軸内に挿通され、且つ、前記高速軸と一体的に回転する回転部材を備えた潤滑剤かき上げ機構とを有する
ことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記回転部材は、前記高速軸と一体的に回転する傘状部材である
ことを特徴とする減速装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記潤滑剤かき上げ機構は、
前記回転部材が収容される凹部を有すると共に、
該凹部と前記中空軸とで潤滑剤路を形成している
ことを特徴とする減速装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記凹部は前記減速装置により減速された回転を出力軸へと伝達するフランジ体に設けられている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記減速機構は、偏心体と、該偏心体により揺動する外歯歯車と、該外歯歯車と噛合する内歯歯車とを有する揺動内接噛合式の減速装置であって、且つ、
前記中空軸が前記偏心体を兼ねている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記減速機構は、太陽歯車と、内歯歯車と、前記太陽歯車と前記内歯歯車との間に設けられ、両者と噛合する遊星歯車とを有する単純遊星歯車式の減速装置であって、且つ、
前記中空軸が前記太陽歯車を兼ねている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記中空軸には、前記潤滑剤の一部を当該中空軸の軸方向の途中から、半径方向外側へ吹き出すための吹出口が設けられている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記吹出口は、前記中空軸における軸方向の異なる部位に複数設けられている
ことを特徴とする減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された回転を減速する減速装置と、減速装置の潤滑方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示されるような減速装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この減速装置１０においては、上部に高速軸１２、下部に低速軸１４が位置しており、両軸１２、１４がブッシュ１６を介してそれぞれ独立回転可能に同軸に密接して配置されている。高速軸１２、ブッシュ１６、低速軸１４にはそれぞれ貫通孔１２Ａ、１４Ａ、１６Ａが設けられ、これらが一体となって１つの潤滑油（潤滑剤）路２０を形成している。
【０００４】
この状態で高速軸１２が高速回転、低速軸１４が低速回転することにより貫通孔１２Ａに負圧が生じ、装置内の下部に滞留している潤滑油（潤滑剤）を吸い上げて、装置上部へと供給・還流させている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６１４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した減速装置１０は、高速軸と低速軸との回転速度差に起因して発生する負圧を利用して潤滑剤を吸い上げる構成であったため、高速軸がかなり速い回転速度で回転し、且つ低速軸が相対的に十分遅い（減速比が高い）回転速度で回転するという条件が必要であり、吸い上げ力を大きくとるのは困難であった。
【０００７】
又、単に潤滑剤を装置の上部（潤滑が必要となる部位よりも上部）にまで満たし得る程度に予め入れておくことも可能であるものの、この場合は減速機構部が常に潤滑剤に浸っていることとなり、潤滑剤を攪拌しつつ回転するため、駆動ロスが大きくなる。又、攪拌抵抗に伴う発熱により装置内部の内圧が上昇し易いという問題点も発生する。更に、必要となる潤滑剤の絶対量が大となり、オイル交換などによる廃油処理のことを考慮すれば、環境やコストの面でも好ましくない。
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解消すべく発明されたものであって、コンパクト性を維持したままで、潤滑剤の攪拌ロスを少なくし、且つ、減速装置の回転速度や減速比に関わらず十分な冷却効果の得られる減速装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高速軸と、該高速軸の回転を減速する減速機構とを有する減速装置であって、前記減速機構を貫通する中空軸と、該中空軸内に挿通され、且つ、前記高速軸と一体的に回転する回転部材を備えた潤滑剤かき上げ機構とを有する構成とすることにより、これらの問題点を解消するものである。
【００１０】
これにより、高速軸と低速軸との相対的な回転数差が少ない場合でも、効率良く潤滑剤を装置上部へと供給することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、種々の減速装置において効率的な潤滑・冷却が可能となる。また、潤滑剤の絶対的な使用量も少なくでき、コストや環境負荷も抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面を用いて、本発明の実施形態の例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る実施形態の一例である減速装置１１０を備えたギヤドモータＧＭ１００の全体一部断面図である。図２は図１における矢示II‐II線に沿う断面図である。
【００１４】
このギヤドモータＧＭ１００は、駆動源であるモータ１２２と、減速装置１１０とを備える。
【００１５】
モータ１２２はボルト等により減速装置１１０と連結しており、モータ軸１２４（高速軸）が鉛直に設置され、減速装置１１０の内部に臨んでいる。
【００１６】
減速装置１１０は、入力軸１１２（中空軸）と、該入力軸１１２の回転を減速する減速機構Ｋ１と、該減速機構Ｋ１により減速された回転を図示せぬ相手機械へと伝達する出力軸１１４を備えており、更に、潤滑剤かき上げ機構Ｐ１を備えている。
【００１７】
入力軸１１２は中空とされ、その中空部分に前記モータ軸１２４が挿嵌しており、前記入力軸１１２の内周面に設けられた内歯１１２Ｂと前記モータ軸１２４に直切りされたスプライン１２４Ａとが噛合している。
【００１８】
入力軸１１２には偏心体１３２が一体的に形成されており、軸受１５８、１６０に回転自在に支持されながらモータ軸１２４の回転を偏心体１３２へと伝達可能な構成とされている。
【００１９】
偏心体１３２は偏心体用軸受１３４を介して外歯歯車１３６を揺動可能に支持している。該外歯歯車１３６は、ケーシング１２８と一体化された内歯歯車の内歯として機能する外ピン１３０と噛合している。この外ピン１３０（内歯）の数は、前記外歯歯車１３６の外歯の数と比べ僅かだけ多く設定されている。
【００２０】
外歯歯車１３６には複数の内ピン孔１３６Ａが設けられ、該内ピン孔１３６Ａに内ピン１３８及び内ローラ１４２が遊嵌している。
【００２１】
前記内ピン１３８はその両端が第１、第２キャリヤ体１４４、１４６に圧入嵌合しており、第１キャリヤ体１４４側においては、更にボルト１４０により固定されている。即ち、外歯歯車１３６の回転を内ピン１３８を介して第１、第２キャリヤ体へと伝達可能な構成とされている。
【００２２】
第１キャリヤ体１４４は軸受１５４、１５８に支持されており、一方、第２キャリヤ体１４６は軸受１５６、１６０に支持されており、共に軸心Ｏ１を中心に回転可能とされている。尚、第２キャリヤ体１４６は出力軸１１４と一体的に形成されており、図示せぬ相手機械へと動力を伝達している。
【００２３】
次に潤滑剤かき上げ機構Ｐ１について説明する。
【００２４】
潤滑剤かき上げ機構Ｐ１は、凹部１４８と、該凹部１４８へ潤滑油（潤滑剤）を導く第２導油孔１５０と、前記凹部１４８に収容される回転部材１２６Ａと、かき上げられた潤滑油の通り路となる潤滑剤路１１２Ｃと、潤滑剤が吹出す吹出口１１２Ａとで構成される。
【００２５】
前記凹部１４８は略すり鉢状とされ、前記第２キャリヤ体１４６に一体的に形成されているが、一体でなく別部材で構成してもよい。又、前記凹部１４８と潤滑剤が滞留している内部空間１２９とを繋ぐ第２導油孔１５０が前記第２キャリヤ体１４６に設けられている。
【００２６】
前記入力軸１１２に挿嵌しているモータ軸１２４の先端面には凹部１２４Ｂが設けられており、該凹部１２４Ｂには回転部材軸１２６Ｂの一端が圧入嵌合されている。該回転部材軸１２６Ｂの他端には前記回転部材１２６Ａが固定されている。この状態で回転部材１２６Ａは前記凹部１４８に収容されている。
【００２７】
減速装置１１０における前記回転部材１２６Ａは一般的なすぐ歯傘歯車（傘状部材）とされており、「歯」を構成する複数の凹凸を有しているものであるが、必ずしもこの形状に限定されるわけではなく、回転することにより潤滑剤に遠心力を付与することができる形状であれば良い。
【００２８】
ここで、図１に示す減速装置１１０においては、前記凹部１４８のすり鉢形状と前記回転部材１２６Ａの歯先が形成する回転体形状とが極めて狭い隙間を隔てて相対峙する形状とされているが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば両者の間により大きな隙間が形成されていても良い。
【００２９】
前記回転部材軸１２６Ｂは前記入力軸１１２の中空部分よりも更に細い部材であるため、入力軸１１２との隙間が潤滑剤路１１２Ｃの一部として構成されている。更に該潤滑剤路１１２Ｃの最上部付近では、入力軸１１２に複数の吹出口１１２Ａが設けられ、上昇した潤滑剤が吹出し可能とされている。本実施形態では潤滑剤路１１２Ｃの最上部付近にのみ吹出口が設けられているが、途中に設けてもよく、更に両方に設けてもよい。目的に応じて適宜変更可能である。
【００３０】
又、前記第１キャリヤ体１４４にも、前記吹出口１１２Ａから吹き出た潤滑剤を更に減速装置の外側（入力軸１１２の半径方向外側）に供給するための第１導油孔１４５が設けられている。
【００３１】
尚、符号１５２は減速装置１１０の潤滑油の量を確認するためのオイルゲージである。
【００３２】
又、図中の矢印は減速装置内での潤滑剤の流れを示すものである。又、減速装置１１０の内部空間１２９には減速機構Ｋ１の鉛直位置に満たない程度にまで潤滑剤が封入されている。
【００３３】
続いて減速装置１１０の作用について説明する。
【００３４】
モータ１２２に通電されモータ軸１２４が回転するとそれに伴い入力軸１１２も回転する。該入力軸１１２の回転は偏心体１３２へと伝達され、該偏心体１３２は偏心体用軸受１３４を介して外歯歯車１３６を揺動回転させようとする。しかし前記外歯歯車１３６は内接噛合している外ピン１３０の存在によりその回転が規制されており、殆ど揺動のみを行うことになる。この揺動成分は内ピン孔１３６Ａ、内ピン１３８及び内ローラ１４２によって吸収され、外ピン１３０の数と外歯歯車１３６の外歯の数の相違に起因する外歯歯車１３６の自転成分のみが内ピン１３８を介して第１、第２キャリヤ体１４４、１４６へと伝達される。即ちこの時点で、入力軸１１２の回転は、（外歯歯車の歯の数−外ピンの数）／（外歯歯車の歯の数）に減速されて出力軸１１４へと出力されることとなる。
【００３５】
尚、本実施形態では、伝達容量確保等の観点から、外歯歯車１３６を２枚として構成しているがこれに限られるものではなく、１枚又は３枚以上で構成していてもよい。又、本実施形態の減速機構Ｋ１は１段減速とされているが２段以上の減速機構を構成してもよい。
【００３６】
次に潤滑剤かき上げ機構Ｐ１の作用について説明する。
【００３７】
モータ軸１２４の回転に伴い、モータ軸１２４に固定されている回転部材軸１２６Ｂが回転し、更に回転部材１２６Ａも回転する。このとき減速装置１１０の内部空間１２９には潤滑剤が封入されており、第２導油孔１５０を通じて前記凹部１４８にも潤滑剤が進入し、回転部材１２６Ａを浸している。よって回転部材１２６Ａが回転するとそれに伴い前記凹部１４８に存在する潤滑剤は遠心力が付与されて前記回転部材の半径方向外側へと移動する（遠心力が付与される）、しかしすり鉢形状の凹部１４８にその行き場を遮られるため、半径方向へ移動しようとする運動エネルギー（遠心力）は潤滑剤路１１２Ｃの上方に向かって上昇するエネルギー（中空軸内の上方移動推進力）へと変換される。潤滑剤路１１２Ｃを通って減速装置１１０の上部側へと向かった潤滑剤は入力軸１１２に設けられた吹出口１１２Ａを通って、軸受１５８、更にはその下部に位置する偏心体用軸受１３４、外歯歯車１３６等を潤滑・冷却する。又、第１キャリヤ体１４４に備わる第１導油孔１４５を通った潤滑剤は軸受１５４及び内ピン１３８、外ピン１３０などの摺動部分を主として潤滑・冷却する。更に入力軸１１２と第１キャリヤ体の隙間を通って軸受１５４の上部側へと供給される潤滑剤も存在する（矢印参照）。
【００３８】
このように、高度な潤滑・冷却が必要となる減速機構Ｋ１の部分については、当該潤滑剤かき上げ機構Ｐ１によりかき上げられた潤滑剤により、適宜潤滑・冷却がなされ、潤滑・冷却不足に起因する減速装置の損傷等を防止できる。
【００３９】
又、始動時をはじめ運転時においても減速装置１１０の内部空間１２９に封入されている潤滑剤の量は、減速機構Ｋ１の部位よりも低い位置に設定してあるため、減速装置の運転により減速装置内の各部材が潤滑剤を攪拌することなく、攪拌に伴う伝達ロス、内圧上昇、温度上昇、オイル漏れ等の不具合を防止できる。
【００４０】
更に、潤滑剤かき上げ機構Ｐ１の動力源はモータ軸１２４（高速軸）の回転から直接得ているため、たとえ減速比が小さく、高速軸と低速軸の回転数差が小さな場合でも潤滑剤を問題なくかき上げることが可能となる。
【００４１】
又、潤滑剤かき上げ機構Ｐ１によりかき上げられる潤滑剤は、この種の減速装置に本来的に存在する入力軸などの部材を中空としてその一部を潤滑剤が通る経路（潤滑剤路１１２Ｃ）として活用しているため、新たに減速装置の外部に経路を設ける必要がなく、装置自体のコンパクト性を維持可能である。
【００４２】
又、装置内部に封入する必要のある潤滑剤の絶対量を少なくすることができることからコストが低減でき、しかもオイル交換時に問題となる廃油処理の負担も軽減でき、近年問題となっている環境面でもやさしい（エコロジーな）装置を実現している。
【００４３】
次に図３を用いて説明する。
【００４４】
図３は本発明の他の実施形態の一例である減速装置３１０を備えるギヤドモータＧＭ３００である。
【００４５】
尚、ここでは重複説明を避けるため、先述したギヤドモータＧＭ１００（減速装置１１０）と同一又は類似する部材については図３中で下２桁が同一の符号を付すにとどめて説明を適宜省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
ギヤドモータＧＭ３００は、モータ３２２と減速装置３１０とから構成されており、モータ軸３２４の回転を減速機構Ｋ３で減速し、出力軸３１４へと伝達可能とされている。
【００４７】
本実施形態は、単純遊星歯車式の減速機構Ｋ３に本発明を適用したものであり、減速機構を貫通する中空軸を入力軸３１２と太陽歯車３７０、３７６とで構成したものである。
【００４８】
モータ軸３２４にはキー部材３２５により入力軸３１２が固定されており、該入力軸３１２はモータ軸３２４と一体的に回転可能とされている。入力軸３１２は軸方向に長さの短い中空軸とされており、中空部の内周面に内歯３１３が設けられている。該内歯３１３に第１太陽歯車３７０が噛合しており、軸心Ｏ３を中心に回転可能とされている。
【００４９】
一方、ケーシング３２８には第１内歯歯車３７４が固定されている。この第一内歯歯車３７４と前記第１太陽歯車３７０との間には両歯車３７０、３７４と噛合する第１遊星歯車３７２が存在し、第１太陽歯車３７０の周りを自転しながら公転可能とされている。
【００５０】
前記第１遊星歯車には第１キャリヤピン３７３が挿嵌しており、第一遊星歯車３７２の公転成分を第一キャリヤ体３７３へと伝達可能とされている。該第１キャリヤ体３７３は第２太陽歯車３７６と噛合している。該第２太陽歯車３７６に対応するケーシング３２８の内周面には第２内歯歯車３７５が備わっており、更に第２内歯歯車３７５と第２太陽歯車３７６との間には、第２遊星歯車３７８が位置し、両歯車３７５、３７６と噛合している。更に第２遊星歯車３７８には第２キャリヤピン３７９が挿嵌しており、第２遊星歯車３７８の公転成分を第２キャリヤ体３８０へと伝達可能とされている。尚、第２キャリヤ体３８０は出力軸３１４と一体的に形成されている。
【００５１】
尚、本実施形態では２段階の単純遊星歯車減速機構とされているが、これに限定されず、用途等により１段若しくは３段以上の構成としてもよい。
【００５２】
次にギヤドモータＧＭ３００（減速装置３１０）の作用について説明する。ここでも同様に同一又は類似する部材については下２桁が同一の符号を付するに留め、適宜重複説明は省略する。
【００５３】
モータ３２２が通電されモータ軸３２４が回転すると、それに伴い入力軸３１２及び第１太陽歯車３７０が回転する。第１太陽歯車３７０が回転すると、噛合している第１遊星歯車３７２は自転しながら第一太陽歯車３７０の周りをゆっくりと公転する。
【００５４】
第１遊星歯車３７２の公転成分は第１キャリヤ体３７３を介して第２太陽歯車３７６へと伝達され、更に、第２遊星歯車３７８を自転させながら公転させる。この公転成分は、その後第２キャリヤピン３７９、第２キャリヤ体３８０を経て、出力軸３１４へと伝達される。
【００５５】
潤滑剤かき上げ機構Ｐ３は前述した潤滑剤かき上げ機構Ｐ１と略同様の作用を示すが、本実施形態では２つの太陽歯車３７０、３７６を中空とし、その中空部分を潤滑剤路３１２Ｃとして利用しているため、第１太陽歯車３７０と第２太陽歯車３７６との隙間Ｇ１からも潤滑剤が吹き出ることができる構成とされている。勿論必要により隙間Ｇ１を詰めて構成することにより潤滑剤が吹き出ないように構成してもよい。
【００５６】
尚、上記の実施形態においては全て回転部材は一般的なすぐ歯傘歯車とされており、ギヤドモータが正転するときのみならず反転する場合においても潤滑剤をかき上げることが可能とされている。ギヤドモータの用途によって、回転方向が一方向に決まっている場合には、例えばプロペラ形状の部材や斜歯のベベルギヤ等を回転部材として用いることにより、より効率的に潤滑剤に対して遠心力や上昇力を付与することもでき、よりかき上げ効率を高めることも可能である。
【００５７】
又、吹出口は、いずれも中空軸の半径方向に設けられているが、軸方向に設けてもよく、斜め方向に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は減速装置に用いられることは勿論、例えば増速装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す減速装置１１０を用いたギヤドモータＧＭ１００の全体一部断面図
【図２】図１における矢示II‐II線に沿う断面図（一部図示略）
【図３】本発明の実施形態の一例を示す減速装置３１０を用いたギヤドモータＧＭ３００の全体一部断面図
【図４】従来例である特許文献１記載の変速装置
【符号の説明】
【００６０】
ＧＭ１００…ギヤドモータ
１１０…減速装置
１１２…入力軸
１１２Ａ…吹出口
１１２Ｃ…潤滑剤路
１１４…出力軸
１２２…モータ
１２４…モータ軸
１２６Ａ…回転部材
１２６Ｂ…回転部材軸
１３０…外ピン
１３２…偏心体
１３４…偏心体用軸受
１３６…外歯歯車
１３８…内ピン
１４２…内ローラ
１４４…第１キャリヤ体
１４５…第１導油孔
１４６…第２キャリヤ体
１４８…凹部
１５０…第２導油孔
１５２…オイルゲージ
１５４、１５６、１５８、１６０…軸受
Ｋ１…減速機構
Ｐ１…潤滑剤かき上げ機構
【図１】
2006226499.tif 000003
【図２】
2006226499.tif 000004
【図３】
2006226499.tif 000005
【図４】
2006226499.tif 000006