(57)【要約】【課題】ギヤボックス内の潤滑剤の、当該ギヤボックス外部への漏出は大きな課題となっており、安全性及び信頼性の向上、また、メンテナンス回数の低減などの実現が期待されている。これを受け、当該オイルシールの寿命を延ばすことを課題とするものである。【解決手段】  動力伝達機構部の出力軸にオイルシールと遮蔽部材を設け、両者において、スベリ接触による摩擦熱が発生し、その熱が潤滑剤に伝わって、潤滑剤の温度上昇を招いていることが考えられる。  これに対応する方法として、上記摩擦熱の発生を低減する方法が考えられる。それは、オイルシールと遮蔽部材との間に空間部を設け、当該空間部にオイルシール、または遮蔽部材とケーシングに接する放熱部材を設けることとする。前記放熱部材によって、オイルシール、または遮蔽部材にて発生した熱をケーシングに放熱させて、潤滑剤の温度上昇を従来よりも低減することを狙う。【選択図】  図１
2006280122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機と、
前記回転電機が回転させる入力軸からの回転動力を、歯車を含む内部構成部品によって、必要とする回転数、或いは回転トルクに変換して、出力軸に伝達する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構の内部構成部品を潤滑する第１の潤滑剤と、
前記動力伝達機構を支持する筐体と
回転動力を伝達する前記出力軸部に設けられるオイルシールと
を有する動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記第１の潤滑剤との間に遮蔽部材を設け、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に第２の潤滑剤を設け、
前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導する熱伝導部材を設けたことを特徴とする動力伝達機構付回転電機。
【請求項２】
請求項１の動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に位置する前記筐体部を前記出力軸に向かって延ばした部位が前記熱伝導部材となり、前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導することを特徴とする動力伝達機構付回転電機。
【請求項３】
請求項１の動力伝達機構付回転電機において、
前記熱伝導部材を前記オイルシールの外側に設け、前記オイルシールと前記筐体との間で熱を伝導することを特徴とする動力伝達機構付回転電機。
【請求項４】
請求項１の動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に設ける第２の潤滑剤を前記筐体部に接するように設け、前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導することを特徴とする動力伝達機構付回転電機。
【請求項５】
請求項１の動力伝達機構付回転電機において、
前記遮蔽部材をフェルト製とすることを特徴とする動力伝達機構付回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構を有する装置を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤボックス等の動力伝達機構における潤滑剤漏出防止について、特許文献１に開示がある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１４７１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１も含め、ギヤボックス等の動力伝達機構においては、内部に潤滑剤が用いられており、当該潤滑剤が当該ギヤボックスの外部に漏出することは総じて好まれないものである。しかしながら当該潤滑剤が外部への漏出を防止するため、ギヤボックス内部と外部を回転軸が貫通する部分に用いられるオイルシールには寿命があり、磨耗、熱、経年劣化など様々な要因により、その機能は時間とともに劣化するのが一般的である。
【０００５】
当該ギヤボックスの長寿命化、または使い勝手の向上等の観点からも、通常消耗品とされる当該オイルシールの寿命を延ばすことが、当該オイルシールを使用する機構において有効であると言える。
【０００６】
回転動力を伝達する為のギヤボックスには、前述した通り内部を構成する為の部品（歯車等）の潤滑や冷却等を考慮して、内部に潤滑剤が使用される。また、当該潤滑剤は当該ギヤボックスの内部に留めておく必要があり、その手法としてオイルシールがよく用いられる。
【０００７】
当該オイルシールは、使用される環境(熱や塵埃等)、回転軸との摩擦、熱、内部部品の磨耗粉等の種々の異物、及び回転軸等他の部品より受ける荷重等々によって、磨耗や材質の変化等々で、劣化していくのが一般的であり、劣化がある程度に達すると、そのシール性能を失い、前記潤滑剤が外部に漏出することとなる。
【０００８】
しかしながら当該ギヤボックスが使用される環境は、産業機械等多岐にわたっており、総じて前記潤滑剤が当該ギヤボックスの外部へ漏出することは好まれないものである。その為、当該オイルシールの定期的な交換等により、前記潤滑剤の漏出を防止する必要が出てくる。
【０００９】
当該オイルシールを長寿命化する必要性があることは、当該ギヤボックスを使用する環境に与える影響を考えた時、安全面・衛生面からも明らかであり、また、オイルシール交換等の為のコストの観点からみても明らかである。
【００１０】
オイルシールを劣化させる要因として、特に回転動力を伝達している（当該ギヤボックスを運転している）ときを主に考えると、回転軸から受ける荷重、回転軸とオイルシールが接触するスベリ接触の部分（以下接触部という）のスベリ速度（接触部分でのオイルシールと回転軸の相対速度）、及びスベリ接触により発生する摩擦熱、接触部の潤滑状況、シール部の潤滑剤に含まれる内部部品の磨耗粉等の異物、等々が想定される。この内、接触部分の潤滑状況を良好に保つことにより、摩擦による劣化、及び摩擦熱の発生等を抑えると同時に、熱が発生した場合においても、冷却効果が期待できる使用方法が望ましい。
【００１１】
また、単純に内部潤滑剤の漏出防止に対する信頼性の観点から見ると、１つのオイルシールのみではなく、オイルシールと当該ギヤボックス内に密封された潤滑剤との間に更に遮蔽部材を設けることでも当該ギヤボックス内の潤滑剤漏出防止に対する信頼性向上が期待できる。
【００１２】
これらを踏まえると、オイルシールと遮蔽部材を接する形で回転軸部に配し、接触部には、当該ギヤボックス内に密閉された潤滑剤とは異なるシール部分を潤滑する為の潤滑剤とを設けることで、オイルシール部以外からの影響を受け難く、また長期にわたり接触部の潤滑を良好に保ち、オイルシールの寿命を延ばすことが期待できる。
【００１３】
ここで、以下の説明での混乱を回避するために、ギヤボックスの内部に設ける潤滑剤を第１の潤滑剤とし、上記で新たに設ける潤滑剤を第２の潤滑剤と呼ぶこととする。
【００１４】
ところで、上記構造において、オイルシールと遮蔽部材との間の第２の潤滑剤が固化する現象が確認された(概要は、図３にて後述する)。この第２の潤滑剤が固化すると、上述のギヤボックス内の潤滑剤漏出防止の機能の低下や、オイルシールの寿命等にも影響を与えるものであり問題となる。
【００１５】
本発明は、これらの問題に鑑み、当該オイルシールの寿命を延ばすことを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記問題において、第２の潤滑剤は熱の影響を受けて固化したものであり、熱の発生については、上述したが、スベリ接触による摩擦熱によるものが大きい。それは、上記オイルシールと上記遮蔽部材との両者において、スベリ接触による摩擦熱が発生し、その熱が第２の潤滑剤に伝わって、第２の潤滑剤の温度上昇を招いていることが考えられる。
【００１７】
これに対応する方法として、上記摩擦熱の発生を低減する方法が考えられる。それは、オイルシールと遮蔽部材との間に空間部を設け、当該空間部にオイルシール、または遮蔽部材とケーシングに接する放熱部材を設けることとする。前記放熱部材によって、オイルシール、または遮蔽部材にて発生した熱をケーシングに放熱させて、温度上昇を従来よりも低減することを狙う。
【００１８】
また、上記第２の潤滑剤の温度上昇を低減することについて、上記放熱部材を介して上記第２の潤滑剤の熱をケーシングに放熱するものとする。
【００１９】
上記構成が有効に働くならば、上記放熱部材によって、オイルシール、または遮蔽部材にて発生する熱をケーシングに放熱して、温度上昇が低減されると、第２の潤滑剤の温度上昇も低減可能となる。また、第２の潤滑剤自身の熱もケーシングに放熱できることで、更に第２の潤滑剤の温度上昇が低減され、従来問題とされていた第２の潤滑剤の固化の発生を低減可能となる。
【００２０】
なお、一般的に空気は断熱性の大きなものとされているので、第２の潤滑剤をケーシングに接するように入れることで、第２の潤滑剤自身を放熱部材として、第２の潤滑剤の熱をケーシングに放熱することも可能である。この場合には、上記空間部に設けた放熱部材を設けなくても良い。
【００２１】
上記解決手段を以下の様に別表現する。
【００２２】
上記課題を解決することを狙い、
回転電機と、
前記回転電機が回転させる入力軸からの回転動力を、歯車を含む内部構成部品によって、必要とする回転数、或いは回転トルクに変換して、出力軸に伝達する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構の内部構成部品を潤滑する第１の潤滑剤と、
前記動力伝達機構を支持する筐体と
回転動力を伝達する前記出力軸部に設けられるオイルシールと
を有する動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記第１の潤滑剤との間に遮蔽部材を設け、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に第２の潤滑剤を設け、
前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導する熱伝導部材を設けるようにする。
【００２３】
また、本発明の動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に位置する前記筐体部を前記出力軸に向かって延ばした部位が前記熱伝導部材となり、前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導するようにする。
【００２４】
また、本発明の動力伝達機構付回転電機において、
前記熱伝導部材を前記オイルシールの外側に設ける前記オイルシールと前記筐体との間で熱を伝導するようにする。
【００２５】
また、本発明の動力伝達機構付回転電機において、
前記オイルシールと前記遮蔽部材との間の空間に設ける第２の潤滑剤を前記筐体部に接するように設け、前記第２の潤滑剤と前記筐体との間で熱を伝導するようにする。
【００２６】
また、本発明の動力伝達機構付回転電機において、
前記遮蔽部材をフェルト製とするようにする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、オイルシールの長寿命化について、従来よりも改善されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施例を記す。
【００２９】
図１は、回転動力を伝達する為のギヤボックスの入力軸(図１において図示せず)に、動力源としてモータ１を取り付け、入力軸とモータ１の回転軸をモータピニオン軸として一体化した、モータ付ギヤボックスの断面構造図を示す。ギヤボックスの一部に回転動力伝達部であるモータピニオン軸或いは出力軸２が貫通しており、ギヤボックス内部に封入した第１の潤滑剤１０が当該部位から漏出することを防止する為、オイルシール３を備える。なお、ギヤボックスはギヤボックス筐体４内部に設けられる。
【００３０】
図２はオイルシール３を備える部位の詳細図を示す。
第１の潤滑剤１０を封入したギヤボックス内部側より順に、オイルシール７と、当該オイルシール７から間隔を空けてオイルシール６を配置し、オイルシール６とオイルシール７の間に、ギヤボックス内部に封入した第１の潤滑剤１０と粘度もしくは粘性の異なる第２の潤滑剤８を封入する。
【００３１】
尚、図３は本発明との比較する為に記載するものであり、オイルシール６とオイルシール７が、両者の間に空間を有さず、両者が接した状態で配された形状であり、第２の潤滑剤８を有する量が少ないことが分かる。図３の構成では、第２の潤滑剤の固化が確認されたものであり、この固化を図２、図４〜図７に示す本発明に基づく実施例にて改善したものである。
【００３２】
本発明に基づく実施例に示す構造による機能、効果等について、以下に説明をする。
【００３３】
入力軸及び出力軸２が回転することにより、図１のオイルシール３（図２、図４、図５においてはオイルシール６及び７、図６においてはオイルシール６とフェルト９）との接触部においてスベリ接触となり摩擦が発生する。その際の回転軸（入力軸及び出力軸２）の回転速度或いは各種荷重条件、更には潤滑状況、当該ギヤボックスが置かれる環境等によっても差はあるが、ある程度の発熱が起こる。
【００３４】
オイルシール６及び７の間に配された第２の潤滑剤８の役割としては、接触部の摩擦をより滑らかにし摩擦熱を抑えること、または、発生した熱を放熱する役割も果たすが、オイルシール６及び遮蔽部材として配したオイルシール７またはフェルト９を、ある一定レベルの範囲内においては、両者の間に空間をより大きく設けて配置することにより、当該空間部分にも当該第２の潤滑剤８をより多く有することが可能となり、当該第２の潤滑剤８が果たす効果（前述した発熱を抑えること、または放熱効果を高める）がより高く発揮できることとなる。
【００３５】
そして、前記第２の潤滑剤８が上述のように発熱を抑えること、または放熱効果を有するのであるが、上記の課題にても説明したように、ある状態においては、前記第２の潤滑剤が熱によって、固化する場合がある。
【００３６】
これに対して、図２に示すように前記第２の潤滑剤と前記筐体４に接するように熱伝導部５を設けることとした。
【００３７】
当該熱伝導部５は、前記第２の潤滑剤８と前記筐体４に接するので、前記第２の潤滑剤８と前記筐体４との間での熱伝導を図ることが可能となる。従って、前記第２の潤滑剤８が有する熱を前記筐体４に伝導することが可能となる。
【００３８】
前記熱伝導部５は、熱伝導性の高いことが望ましく、例えば、銅、アルミニウム等の使用が可能であるが、これらに限定されるものではなく、前記第２の潤滑剤８と前記筐体４との間での熱伝導が図られるものであれば良い。
【００３９】
図４では、図２のように熱伝導部５を設けるのではなく、オイルシール６とオイルシール７との間における筐体４を出力軸４に向かって延ばした部位を設け、当該延ばした部位を熱伝導部５として、前記第２の潤滑剤８と前記筐体４との間での熱伝導を図るものである。
【００４０】
図５は、熱伝導部５をオイルシール６の外側(オイルシール７等が設けられていない側)であって、オイルシール６に接するように設けたものである。図５での熱伝導部５は、オイルシール６と筐体４との間で熱伝導が行われるので、第２の潤滑剤８の熱は、オイルシール６、熱伝導部５を介して、筐体４に伝導されることなる。その結果、第２の潤滑剤８の熱を放熱可能とするものである。
【００４１】
図６は、オイルシール７に代えて、フェルト９を用いて、第１の潤滑剤１０が動力伝達機構部から外側に漏れることを防止しようとするものである。
【００４２】
また、図７に示す実施例では、第２の潤滑剤をケーシングである筐体４に接するように入れることで、第２の潤滑剤８自身を熱伝導部５として、第２の潤滑剤８の熱をケーシングに放熱するようにするものである。なお、第２の潤滑剤８の設け方は、図７に示したものに限定されるものではなく、第２の潤滑剤と筐体４との間で熱の伝導が図れるものであらば良い。例えば、第２の潤滑剤の量も図７に図示されたものでなくとも、第２の潤滑剤の放熱が図れるものであれば、適宜実施可能である。なお、この場合には、上述した例えば図２、図４などの実施例にて説明した上記空間部に設けた熱伝導部５を設けなくても良い。
【００４３】
これらの本発明に基づく実施例によれば、オイルシールの寿命を延ばすことが可能となり、また、相乗効果として第２の潤滑剤８自体の劣化も押さえることが可能となることから、ギヤボックスの寿命を延ばすことが可能となり、ひいては、製品のメンテナンス期間の延長、すなわちメンテナンス回数の減少が図られ、お客様に対し、ランニングコストも含めたトータルコストを低減した製品の提供が可能となる。
【００４４】
また、回転動力の伝達機構において、ギヤボックス内部の第１の潤滑剤の漏出防止の為に用いるオイルシールに加え、更に当該オイルシールと当該第１の潤滑剤の間に遮蔽部材を配した構造をとり、より第１の潤滑剤に対するシール性向上を得ようとする場合、当該オイルシールと当該遮蔽部材の配置方法を、接した状態ではなく互いに空間を持たせて配置し、これにより生じた空間部に第２の潤滑剤を配することで、部品点数の変更無しに、当該オイルシールの寿命をより長寿命化できる。
【００４５】
なお、上述した本発明の実施例にて、本発明の実施範囲は限定されるものではなく、適宜実施形態に応じて、変更可能であり、例えば、ギヤによる減速機構も上述の平行軸によるものの他、直交減速するもの、若しくは、増速も含む変速機構であってもよい。
【００４６】
また、遮蔽部材は、上記実施例でのオイルシール、フェルトに限定されるものではなく、第1の潤滑剤が漏れないような機能するものであれば、適宜選択実施されれば良い。
【００４７】
更に、上記実施例では、動力伝達機構付回転電機として説明をしたが、動力伝達機構部と回転電機とを分けて、動力伝達機構部だけとして実施されるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例で示したモータ付ギヤボックスの断面構造図
【図２】本実施例の説明図。
【図３】本実施例の応用例
【図４】本実施例の応用例
【図５】本実施例の応用例
【図６】本実施例の応用例
【図７】本実施例の応用例
【符号の説明】
【００４９】
１：モータ（内部に入力軸を有す）
２：出力軸
３：オイルシール
４：ギヤボックスの筐体
５：熱伝導部材
６：オイルシール
７：オイルシール
８：第２の潤滑剤
９：フェルト
１０：第１の潤滑剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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