(57)【要約】【課題】  減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機を提供する。【解決手段】  この空気抜き孔付き減速機は、入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられかつ潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシング２０と、内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部１０と、を備え、別の空間容積部は内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方Ｖ側に位置するように配置され、別の空間容積部の一部に空気抜き孔１２が設けられている。【選択図】  図２
2006038019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられかつ潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシングと、
前記内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部と、を備え、
前記別の空間容積部は前記内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方に位置するように配置され、前記別の空間容積部の一部に空気抜き孔が設けられていることを特徴とする空気抜き孔付き減速機。
【請求項２】
前記別の空間容積部の容積が前記内部容積部の１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の空気抜き孔付き減速機。
【請求項３】
前記別の空間容積部はその少なくとも一部が透明部材から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気抜き孔付き減速機。
【請求項４】
前記空気抜き孔にフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の空気抜き孔付き減速機。
【請求項５】
前記内部容積部と前記別の空間容積部をつなぐパイプが前記内部容積部内で回転軸方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気抜き孔付き減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤等が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気抜き孔付き減速機として、例えば以下の特許文献１は、注油栓の内側に空気抜き孔に連通する空所部が設けられ、外周に空所部に連通する空隙部を有する筒状体の吹出し防止体が空所部に嵌挿された減速機を開示する。減速機のケーシング内部にはギヤが配設されているが、摺動部の摩擦抵抗を低減させるためにケーシング内部には潤滑剤（グリース等）が充填されている。
【０００３】
近年、製造設備の生産性向上のため運転速度が増加し、休止時間が短くなってきていることから、製造設備に使用されている減速機の回転数が高くなり、停止時間も短くなってきている。そのため、減速機のケーシング内部の温度上昇が大きくなり、それに伴いケーシング内部圧力が高くなり、場合によっては、固定部（ケーシング）と回転部（シャフト）の間に配設されているシール部品の許容耐圧を超え、ケーシング内部から潤滑剤が外部に漏れるといった現象が発生してしまうおそれがある。
【０００４】
しかしながら、このような従来の空気抜き孔付き減速機にあっては、注油栓の内側に空気抜き孔に連通する空所部を設け、外周に空所部に連通する空隙部を有している筒状体の吹出し防止体を空所部に嵌挿して空気抜き孔から潤滑剤が吹出すのを防止し、空気のみを吹出して、ケーシング内部圧力を低減しているが、かかる構造では潤滑剤の上面よりも十分離れた上方位置に空気抜きを構成する必要がある。減速機のように内部容積の７０〜９０％程の潤滑剤を充填する場合には、このような空気抜き構造では潤滑剤が吹出すおそれがあった。
【特許文献１】特開２００１−２１０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れないようにした空気抜き孔付き減速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による空気抜き孔付き減速機は、入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられかつ潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシングと、前記内部容積部と連通するように設けられた別の空間容積部と、を備え、前記別の空間容積部は前記内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方に位置するように配置され、前記別の空間容積部の一部に空気抜き孔が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この空気抜き孔付き減速機によれば、ケーシング内の潤滑剤が封入される内部容積部と空気抜き孔との間に別の空間容積部を内部容積部よりも鉛直方向上方に介在させたので、空気抜き孔から内部容積部内の潤滑剤が外部に漏れることを防止することができる。
【０００８】
上記空気抜き孔付き減速機において前記別の空間容積部の容積が前記内部容積部の１０％以上であることが好ましい。これにより、減速機のケーシング内部の温度が上昇し、それに伴ってケーシングの内部圧力が高くなっても、空気抜き孔から潤滑剤が漏れることを確実に防止できる。
【０００９】
また、前記別の空間容積部はその少なくとも一部が透明部材から構成されることで、別の空間容積部内の潤滑剤の状態を容易に観察できるので、潤滑剤の交換時期を判断でき、メンテナンス性が向上する。
【００１０】
また、前記空気抜き孔にフィルタが設けられていることで、空気抜き孔から減速機内部に異物が侵入することを防止できる。
【００１１】
また、前記内部容積部と前記別の空間容積部をつなぐパイプが前記内部容積部内で回転軸方向に折り曲げられていることが好ましい。減速機の内部容積部に設けられた回転部材が回転するとき、その遠心力の影響で内部の潤滑剤が半径方向に移動しようとするが、回転軸方向に折り曲げたパイプにより、半径方向に移動する潤滑剤が別の空間容積部に異動し難くなり、温度上昇により膨張した空気を効率よく別の空間容積部に移動させることができる。
【００１２】
なお、ケーシングと出力部や入力部との間に配置されたシール部品からの漏れを防ぐためにシール部品の許容耐圧を高くする必要があるが、本発明によれば、減速機のシール部品の許容耐圧を高くすることなく、空気抜き孔からの潤滑剤の漏れを防止できるので、シール部品の許容耐圧を特別に高くする必要はない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気抜き孔付き減速機によれば、減速機の内部圧力をシール部品の許容耐圧以上に上げることなく、減速機のケーシング内部に充填した潤滑剤が空気抜き孔から外部に漏れることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための第１及び第２の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
〈第１の実施の形態〉
【００１６】
図１は第１の実施の形態による空気抜き孔付き減速機の内部を上方から見た上面図である。図２は図１の空気抜き孔付き減速機の一部を切り欠いて図１の方向ＩＩから見た正面図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、第１の実施の形態による空気抜き孔付き減速機１は、偏心揺動型の減速歯車機構を備えた減速機本体２と、減速機本体２にボルト等の固定部材３ａで取り付けられた中間フランジ３と、中間フランジ３にボルト等の固定部材４ａで取り付けられたモータフランジ４と、を備える。モータ５は、モータフランジ４と締結され、入力部である回転軸６ａと一体になった入力歯車６が固着されている。中間フランジ３と入力歯車６との間には入力側オイルシール７が設けられている。
【００１８】
減速機本体２は、ケーシング２０と、複数のピン(内歯)からなる内歯歯車２５と、内歯歯車２５に対応する所定ピッチで内歯歯車２５と例えば１つ異なる歯数の外歯を有し内歯歯車２５に噛合する外歯歯車２４と、外歯歯車２４を軸受を介して内歯歯車２５の中心軸線に対し偏心して公転運動可能に支持する複数のクランク軸２２と、クランク軸２２の軸端部で入力歯車６と噛み合う平歯車２３と、ケーシング２０に対し転がり軸受２９，３０を介して回転自在に結合されクランク軸２２の両端部を軸受を介して回転自在に支持する出力軸２１と、ケーシング２０と出力軸２１の間に配置された出力側オイルシール２７と、を有する。
【００１９】
ケーシング２０が例えば取付孔２０ａで他の台や部材等に固定されることで、複数のクランク軸２２のうちの少なくとも一つが、その軸端部の平歯車２３及び入力歯車６を介してモータ５の回転力が伝達されて回転することにより、外歯歯車２４は公転運動しながら、外歯歯車２４の歯数より例えば１つ歯数が多い内歯歯車２５に噛合う。その公転１回につき歯数差（１）に対応して外歯歯車２４が自転し、これによって出力軸２１は外歯歯車２４の自転に対応して回転し減速出力を取り出すことができる。
【００２０】
減速機本体２には、ケーシング２０と中間フランジ３と出力軸２１と２つの入出力側オイルシール７，２７とによって、一つの内部容積部が形成され、上述のような減速歯車機構が構成されており、液体状の潤滑剤８が内部容積部内にその空間の例えば７０〜９０％程度に充填されている。
【００２１】
中間フランジ３には潤滑剤の給入口９ａが設けられており、給入口９ａにねじ込まれて固定された管９が給入口９ａから延びて円筒体部１１と繋がっている。円筒体部１１内に別の空間容積部１０が形成され、別の空間容積部１０は管９を介して減速機本体２内の内部容積部と連通している。別の空間容積部１０の容積は減速機本体２内の内部容積部の１０％またはそれ以上になっている。また、給入口９ａに固定された管９にパイプ９ｂがねじ込まれて固定されており、パイプ９ｂは内部容積部内で回転軸６ａの方向ｃに折り曲げられており、パイプ９ｂの先端は方向ｃと略平行になっている。
【００２２】
円筒体部１１は、ガラスやアクリル樹脂等の透明部材から円筒体状に構成され、円筒体部１１の頂部平面１１ａに空気抜き孔１２が形成されており、空気抜き孔１２にはフィルタ１３が嵌め込まれている。
【００２３】
図２のように、給入口９ａに接続した管９は水平方向に若干延びてから鉛直方向上方Ｖに延びて円筒体部１１の底部平面１１ｂに接続し、また円筒体部１１はその中心軸が鉛直方向にほぼ一致するように配置されている。円筒体部１１の鉛直方向位置（レベル）は、その底部平面１１ｂが減速機本体２内の内部容積部に充填された潤滑剤の図２の破線で示す液面レベル８ａよりも高レベルになるように決められている。
【００２４】
なお、減速機本体２内の内部容積部に潤滑剤が最大で９０％程充填されるが、そのレベルが図２の破線で示す液面レベル８ａになり、最高液面レベルとなるが、この場合でも底部平面１１ｂよりも低いので問題ない。
【００２５】
以上のように、図１，図２の空気抜き孔付き減速機１によれば、ケーシング２０や中間フランジ３等から形成されて潤滑剤が封入される内部容積部と空気抜き孔１２との間に別の空間容積部１０を内部容積部の最高液面レベル８ａよりも鉛直方向上方Ｖ側に位置するように介在させたので、空気抜き孔１２から内部容積部内の潤滑剤８が外部に漏れることを防止できる。この場合、別の空間容積部１０の容積が内部容積部の１０％以上であることで、減速機本体２の内部の温度が上昇し、それに伴って減速機本体２の内部圧力が高くなっても、空気抜き孔１２から潤滑剤が漏れることを確実に防止できる。
【００２６】
即ち、空気抜き孔付き減速機１の運転を続けると、内部温度が上昇し、内部容積部の空気が膨張すると、管９を通じて別の空間容積部１０に潤滑剤が移動し、このため内部圧力の上昇が抑えられ、潤滑剤が空気抜き孔１２から吹き出すようにして漏れることはない。別の空間容積部を有しない従来の減速機の場合には、運転時の発熱によりケーシング内部の温度が上昇し、空気と潤滑剤が膨張（通常、空気の膨張が支配的）するので、ケーシング温度が高いほど、内部圧力も高くなり、潤滑剤の吹き出しの問題が生じ易くなり、例えば、内部容積部の７０〜９０％程の空間に潤滑剤が充填されている場合には、従来の空気抜き構造では、どうしても空気の吹出しのときに一緒に潤滑剤も吹出してしまうことになるが、第１の実施の形態では、別の空間容積部１０で潤滑剤を受けるとともに内部圧力の上昇が抑えられるために潤滑剤の吹出しは生じない。このため、高速回転させることも可能となる。
【００２７】
また、別の空間容積部１０を形成する円筒体部１１は透明部材から構成されており、運転時に別の空間容積部１０内に移動した潤滑剤の状態を容易に観察できるので、潤滑剤の交換時期を判断でき、メンテナンス性が向上する。また、空気抜き孔１２にフィルタ１３が設けられていることで、空気抜き孔１２から管９を通して減速機本体２の内部に異物が侵入することを防止できる。
【００２８】
また、減速機の動作時に回転する回転軸６ａの遠心力により、内部の潤滑剤が半径方向に移動しようとするが、管９に連結したパイプ９ｂが回転軸６ａの方向ｃに折れ曲がっているので、半径方向に移動する潤滑剤が別の空間容積部１０に異動し難くなり、温度上昇により膨張した空気を効率よく別の空間容積部１０に移動させることができる。
【００２９】
また、第１の実施の形態では、上述のようにして空気抜き孔１２からの潤滑剤の漏れを防止できるので、入力側オイルシール７や出力側オイルシール２７の許容耐圧を特別に高くする必要はない。
【００３０】
〈第２の実施の形態〉
【００３１】
図１，図２における別の空間容積部１０を形成する円筒体部１１は、底部平面１１ｂが最高液面レベル８ａよりも高いレベルになれば、別の位置に配置してもよい。即ち、第２の実施の形態による空気抜き孔付き減速機は、図３のように、潤滑剤の給入口９ａを中間フランジ３の鉛直方向の頂部近傍に設け、その給入口９ａから管９ｃを上方に若干延ばして円筒体部１１の底部平面１１ｂに接続したものである。
【００３２】
図３の空気抜き孔付き減速機によれば、円筒体部１１の底部平面１１ｂは、減速機本体内の空間容積部内の最高液面レベル８ａよりも常に図２の場合よりも高いレベルとなる。このため、給入口９ａ・管９ｃにも潤滑剤が存在しなく、減速機本体内から別の空間容積部１０に出てくる潤滑剤の量が図２の場合よりも少なくなる。これは、空気の膨張の方が潤滑剤の膨張よりも大きく、減速機本体内の空間容積部の中の空気層（あるいは空気層の近傍）から膨張した分の空気が別の空間容積部１０へと移動するので、空気が膨張するときに押し出す潤滑剤の量が少ないためである。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。図３と同様の空気抜き孔付き減速機について運転時の発熱により上昇するケーシングの温度と内部圧力を測定し、別の空間容積部に見える潤滑剤の状況を観察した。
【００３４】
図４（ａ）は本実施例の空気抜き孔付き減速機の運転時の発熱により上昇するケーシング温度の時間変化を示す図及び図４（ｂ）は内部圧力の時間変化を示す図である。
【００３５】
本実施例の空気抜き孔付き減速機の運転条件は図４（ａ）のように次のとおりであった。
・０〜２．５時間：実運転条件の回転数６０％で運転
・２．５〜４．５時間：実運転条件の回転数８０％で運転
・４．５〜７時間：実運転条件で運転
・７時間後に停止
【００３６】
本実施例の空気抜き孔付き減速機を別の空間容積部に潤滑剤が入り込んでいない状態でかつケーシング温度２０℃で運転を開始し、上述の条件で運転を続けると、ケーシング温度は徐々に上昇し、４．５時間までは、空気抜き孔があるため内圧はある値から上昇しなくなるが、完全に抜けきらず略一定値を維持する。４．５時間を経過すると、空気が抜け、内圧が低下した。この運転中に、別の空間容積部に潤滑剤が入り込んだが容積の半分程度であった。別の空間容積部の空気抜き孔からの潤滑剤の吹き出し・漏れはなかった。運転を停止すると、温度が次第に低下するとともに、別の空間容積部から潤滑剤が減速機本体にほとんど戻った。
【００３７】
以上のように本発明を実施するための第１及び第２の実施の形態、及び実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図２において空気抜き孔１２は底部平面１１ｂよりも鉛直方向上方であれば、円筒体部１１の円周側面１１ｃ（図２）に設けてもよい。
【００３８】
また、図１〜図３の空気抜き孔付き減速機は、鉛直方向に対し図示のような姿勢で使用されるが、本発明はこれに限定されず、鉛直方向に対し別の姿勢（減速機の回転軸線が鉛直方向である形態）で使用してもよく、その場合、その姿勢に応じて円筒体部１１を底部平面１１ｂが最高液面レベル８ａよりも高いレベルになるように配置すればよい。また、本発明による減速機は、走行型ロボットの走行軸部、多関節型ロボットの旋回軸部、工作機械のテーブル軸動装置等の減速機の回動軸線方向が不変な用途に有益であり、例えば、モータから減速機への入力回転数が２５００ｒｐｍ程度、減速機の出力回転数が５００ｐｐｍ程度である、比較的高速の回転にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態による空気抜き孔付き減速機の内部を上方から見た上面図である。
【図２】図１の空気抜き孔付き減速機の一部を切り欠いて図１の方向ＩＩから見た正面図である。
【図３】第２の実施の形態による空気抜き孔付き減速機を示す図２と同様の正面図である。
【図４】図４（ａ）は実施例の空気抜き孔付き減速機の運転時の発熱により上昇するケーシング温度の時間変化を示す図及び図４（ｂ）は内部圧力の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 空気抜き孔付き減速機
２ 減速機本体
３ 中間フランジ
５ モータ
６ 入力歯車
７ 入力側オイルシール
８ 潤滑剤
８ａ 液面レベル、最高液面レベル
９，９ｃ 管
９ａ 給入口
１０ 別の空間容積部
１１ 円筒体部
１１ａ 頂部平面
１１ｂ 底部平面
１１ｃ 円周側面
１２ 空気抜き孔
１３ フィルタ
２０ ケーシング
２１ 出力軸
２２ クランク軸
２３ 平歯車
２４ 外歯歯車
２５ 内歯歯車
２７ 出力側オイルシール
Ｖ 鉛直方向上方
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006038019.tif 000006