(57)【要約】【課題】遊星歯車の軸受潤滑装置において、その軸受の内輪及び支持軸が自転することなく公転のみすることによって公転中心に近い方の軸受部分において潤滑油が不足する問題を解消することである。【解決手段】遊星歯車１１とその支持軸１２との間に転がり軸受１３が介在され、前記支持軸１２の内部に給油溜まり２３が設けられ、前記給油溜まり２３の内周面に前記転がり軸受１３の軌道２５に通じた給油穴２４ｂ〜２４ｄが設けられ、前記給溜まりに軸方向に開放された潤滑油の注入口３２が設けられた遊星歯車の軸受潤滑装置において、前記遊星歯車１１の公転中心Ｐと軸受中心Ｏとを結ぶ基準線Ｙ上の位置を基準に、前記公転中心Ｐから見て前記注入口３２が前記軸受中心Ｏよりも公転中心Ｐに近い位置に設けられ、かつ前記給油穴２４ｂ〜２４ｄが前記注入口３２より遠い位置に設けられた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車とその支持軸との間に転がり軸受が介在され、前記支持軸の内部に給油溜まりが設けられ、前記給油溜まりの内周面に前記転がり軸受内輪の軌道に通じた給油穴が設けられ、前記給油溜まりに軸方向に開放された潤滑油の注入口が設けられた遊星歯車の軸受潤滑装置において、前記遊星歯車の公転中心Ｐと軸受中心Ｏとを結ぶ基準線Ｙ上の位置を基準に、前記公転中心Ｐから見て前記注入口が前記軸受中心Ｏよりも公転中心Ｐに近い位置に設けられ、かつ前記給油穴が前記注入口より遠い位置に設けられたことを特徴とする遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項２】
前記潤滑油の注入口が、給油溜まりの軸方向の開放部に嵌合された給油溜まり蓋の一部を切り欠いて設けられたことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項３】
前記注入口の切欠き部が前記基準線Ｙに直交することを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項４】
前記公転中心Ｐから見て前記注入口より遠い位置にある給油穴は、前記基準線Ｙ上において前記軸受中心Ｏを基準した対称位置の２個所に設けられた給油穴のうち、基準線Ｙ上における公転中心Ｐから見て、軸受中心より遠い方の給油穴と、前記基準線Ｙと前記軸受中心Ｏで直交する基準線Ｘ上においてその軸受中心Ｏを基準とした対称位置の２個所に設けられた給油穴の合計３個所の給油穴であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項５】
前記給油溜まりの内部に該給油溜まりより小径、かつ同芯状の給油溜まり部材が設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項６】
前記給油溜まり部材の一端部に固定板、他端部の外周面に前記給油溜まり蓋が設けられ、前記固定板が前記給油溜まりの奥壁に固定され、前記給油溜まり蓋が該給油溜まりの開放側端面の内周面に固定されたことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項７】
前記給油溜まり部材が円筒状空所を有することを特徴とする請求項６に記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項８】
前記円筒状空所に前記給油溜まりと連通する連通穴を設けたことを特徴とする請求項７に記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項９】
前記注入口に、潤滑油に混入した不純物を除去するフィルターが装着されたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の遊星歯車の軸受潤滑装置。
【請求項１０】
太陽歯車及びその太陽歯車の周りにおいて同芯状態に固定された内歯歯車、前記太陽歯車と内歯歯車の間に介在されこれらの歯車と噛み合った遊星歯車、前記遊星歯車の支持軸と一体の径方向のアーム及び前記太陽歯車側に設けられた入力軸、その入力軸と同芯状態に前記アーム側に設けられた出力軸とからなる遊星歯車型減速装置において、前記遊星歯車を支持する転がり軸受の潤滑装置が、請求項１から９のいずれかに記載の潤滑装置であることを特徴とする遊星歯車型減速装置。
【請求項１１】
太陽歯車及びその太陽歯車の周りにおいて同芯状態に固定された内歯歯車、前記太陽歯車と内歯歯車の間に介在されこれらの歯車と噛み合った遊星歯車、前記遊星歯車の支持軸と一体の径方向のアーム及び前記アーム側に設けられた入力軸、その入力軸と同芯状態に前記太陽歯車側に設けられた出力軸とからなる遊星歯車型増速装置において、前記遊星歯車を支持する転がり軸受の潤滑装置が、請求項１から９のいずれかに記載の潤滑装置であることを特徴とする遊星歯車型増速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遊星歯車の軸受潤滑装置及びこれを用いた遊星歯車型増速装置、同減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遊星歯車型の増・減速装置における遊星歯車の軸受潤滑装置は、入出力軸が縦向きに配置された縦軸型であり、その縦向きの入力軸に設けた太陽歯車と、その周りに同芯状態に固定した内歯歯車（リングギヤ）との間に遊星歯車を介在し、その遊星歯車の支持軸と一体のアームを縦向きの出力軸と一体化した構造となっている（特許文献１）。
【０００３】
前記遊星歯車は、前記支持軸の周りに転がり軸受を介して支持され、入力軸上の太陽歯車の回転に伴い内歯歯車に噛み合った状態で自転しつつ太陽歯車の周りを公転し、前記アームを介して出力軸を減速回転させる。前記の入力と出力を入れ替えると増速装置として作用する。
【０００４】
この場合の遊星歯車の軸受潤滑装置は、給油ノズルが転がり軸受の軸方向上方において下向きに固定され、潤滑油を滴下又は噴射する。水平面内で自転しつつ公転する遊星歯車が前記給油ノズルの下を通過する際に給油が行われる。
【０００５】
その他、一般に、水平軸によって支持された転がり軸受の潤滑構造として、その支持軸に設けた給油通路の終端部を径方向外向きに屈曲して軸受内輪の給油穴に連通させた構造が知られている（特許文献２）。前記給油通路を通じて転がり軸受の内輪軌道に給油するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０１３３３号公報（図４）
【特許文献２】特開２００８−１９９４８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の特許文献１に開示された遊星歯車の歯車潤滑装置は、遊星歯車が公転しているため、給油ノズルから軸受上に供給された潤滑油は、公転する遊星歯車に作用する遠心力によって外径方向にはね飛ばされる。そのため、潤滑油が軸受内部に流入し難く、軸受の潤滑が十分に行われ難い問題がある。
【０００８】
この問題を解決すべく、特許文献１に係る発明においては、軸受外輪の上端面外周に沿って、内向きに開放された溝を有する規制リング（オイルスクープリング）を装着し、はね飛ばされた潤滑油を受け止め、軸受側へ押し戻すようにしている（同文献図１参照）。
【０００９】
前記のような規制リングを用いることなく、軸受内部に効率よく潤滑油を供給するために、特許文献２に示された技術に基づき、横軸型の軸受の支持軸に給油通路を設け、その終端部を径方向外向きに屈曲して軸受内輪の給油穴に潤滑油を供給する構造を適用することが考えられる。
【００１０】
しかし、軸受内輪及びこれを支持する支持軸は、公転のみ行い、自転することがないので、自転によって潤滑油を軸受全体に拡散する作用は期待できない。即ち、支持軸側から軸受内輪を経て軸受内部に供給される潤滑油には、遊星歯車の公転に伴う遠心力のみが作用するので、軸受内部においては公転中心から遠い部分に潤滑油が集まる傾向がある。
【００１１】
具体的には、遊星歯車の公転中心から軸受中心を超えて延びる基準線上で見た場合、その基準線上にある給油穴においては十分な給油は可能である。しかし、その位置よりも公転中心に寄った位置にある給油穴ほど給油量は減少し、軸受中心又は軸受中心を超えて公転中心に近付いた部分にある給油穴への給油量はほとんど期待できない。
【００１２】
そこで、この発明は、横軸型の遊星歯車の軸受潤滑装置及びこれを用いた遊星歯車型増・減速装置において、軸受の内輪及びその支持軸が自転することなく公転のみすることによって公転中心に近い方の軸受部分において潤滑油が不足する問題を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明に係る遊星歯車の軸受潤滑装置は、遊星歯車とその支持軸との間に転がり軸受が介在され、前記支持軸の内部に給油溜まりが設けられ、前記給油溜まりに前記転がり軸受内輪の軌道に通じた給油穴が設けられ、前記給油溜まりに軸方向に開放された潤滑油の注入口が設けられた遊星歯車の軸受潤滑装置において、前記注入口が前記遊星歯車の公転中心Ｐと軸受中心Ｏとを結ぶ基準線Ｙ上において前記軸受中心Ｏよりも公転中心Ｐに近い位置に設けられ、前記公転中心Ｐから見て前記給油穴が前記注入口より遠い位置に設けられた構成とした。
【００１４】
なお、前記給油溜まりの内部に、円筒状空所を有する給油溜まり部材を設けた構成を採ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、給油溜まりには、遠心力を受けた潤滑油のレベルが基準線Ｙ上において軸受中心Ｏより公転中心Ｐ側に寄った注入口の高さとなる量の潤滑油を供給することができる。給油穴はこのレベルよりも低い位置にあるので、軸受中心Ｏより遠い位置にある給油穴からはもちろん、軸受中心Ｏの高さにあって、従来は給油できなかった給油穴からも、十分な給油を行うことができる。
【００１６】
また、前記給油溜まりの内部に円筒状空所を有する給油溜まり部材を設けることによって、相対的に少ない潤滑油の量でその潤滑油を注入口付近のレベルまで達するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】は、実施形態１の正面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ線における断面図、同（ｂ）は同（ａ）の変形例の一部断面である。
【図３】は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
[実施形態１]
図１から図３に示した実施形態１の遊星歯車の潤滑装置は以下のようなものである。即ち、遊星歯車１１は、水平の支持軸１２に対し転がり軸受１３を介して支持される。転がり軸受１３は、内輪１４と外輪１５の間に保持器２０によって保持されたころ１６を介在したものであり、その内輪１４が前記支持軸１２の外径面に嵌合固定され、また外輪１５の外径面に前記遊星歯車１１が設けられる。支持軸１２は、公転中心Ｐ上の出力軸１７から径方向に延びたアーム１８の先端に設けられる（図２（ａ）参照）。
【００２０】
前記遊星歯車１１は、公転中心Ｐ上に軸芯をもつ入力軸１９に固定された太陽歯車２１及び太陽歯車２１の周りおいてこれと同芯状態に装置の一部に固定された内歯歯車２２とそれぞれ噛み合う。入力軸１９の回転よって太陽歯車２１が回転すると、遊星歯車１１が内歯歯車２２に噛み合いながら自転しつつ太陽歯車２１の周りを公転し、アーム１８を介して出力軸１７を減速回転させる。
【００２１】
なお、前記入力軸１９を出力軸に、出力軸１７を入力軸に変えることにより、増速装置として使用することができる。
【００２２】
前記支持軸１２の内部にその支持軸１２と同芯の円筒状空所からなる給油溜まり２３が設けられる。給油溜まり２３の前記アーム１８側の端面は閉鎖され、他方の端面は開放されている。給油溜まり２３には、転がり軸受１３の内輪１４の軌道２５に達する４個所の給油穴２４ａ〜２４ｄが設けられる。前記２個所の給油穴２４ａ、２４ｂは、公転中心Ｐと軸受中心Ｏを結んだ基準線Ｙ上において、軸受中心Ｏを中心とした対称位置にあり、給油穴２４ｂは基準線Ｙ上における公転中心Ｐから見て、軸受中心Ｏから遠い位置にある。
【００２３】
他の２個所の給油穴２４ｃ、２４ｄは、軸受中心Ｏにおいて前記基準線Ｙと直交した基準線Ｘ上において、軸受中心Ｏを中心とした対称位置にあり、基準線Ｙ上における公転中心Ｐからの距離は同一であり、かつ前記の給油穴２４ａ、２４ｂの中間位置にある。
【００２４】
なお、給油穴２４ａ〜２４ｄは、それぞれ軸方向に一定の間隔をおいて一対ずつ設けられる（図２参照）。
【００２５】
前記の給油溜まり２３の内部に、その給油溜まり２３より小径の円筒状の給油溜まり部材２６が支持軸１２と同芯状態に設けられる。給油溜まり部材２６の内部の円筒状空所３０の一方の端面が同芯の円板状固定板２７によって閉塞される。その固定板２７は、給油溜まり２３の内径に一致する大きさに形成され、給油溜まり２３の奥壁に密着固定される。給油溜まり部材２６の円筒状空所３０の他方の端面の軸方向の位置は、給油溜まり２３の開放された端面の軸方向の位置と一致する。給油溜まり部材２６は、高温環境下で使用される場合には耐熱性材料が使用される。
【００２６】
前記給油溜まり部材２６の開放された端面の外周面につば状の給油溜まり蓋２９が設けられる。その給油溜まり蓋２９は、前記基準線Ｙと直交する線の位置で三日月状に切り欠かれた切欠き部３１を有する欠円状のものである。
なお、給油溜まり部材２６の前記円筒状空所３０の開放された端面の内径面には蓋２８が嵌合される。蓋２８は、円筒状空所３０に潤滑油が入ることを防止する。
【００２７】
前記給油溜まり２３の内部に前記の円筒状の給油溜まり部材２６を設けることにより、給油溜まり２３の軸断面形状は環状に形成される。給油溜まり部材２６がない場合に比べ、給油溜まり２３の容積が減少する。給油溜まり２３の容積を減少させる目的だけであれば、給油溜まり部材２６は円柱状のものでよいが、この実施形態１においては、装置の軽量化のために円筒状空所３０を有する中空の部材を用いている。
【００２８】
また、給油溜まり蓋２９の外周面に設けた基準線Ｙと直交する方向の切欠き部３１と、給油溜まり２３の内周面との間において三日月形の注入口３２が形成される。この注入口３２は、遊星歯車１１の公転の途中において外部の給油ノズル３３と対向する位置にある。
【００２９】
給油溜まり２３の内部に注入される潤滑油の最高レベルは注入口３２の切欠き部３１のレベル又はその近傍に達する。その最高レベルの範囲内に前記３個所の給油穴２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが含まれる。
【００３０】
前記給油溜まり２３に多量の潤滑油が溜まっている場合、遊星歯車の運動に伴って液面が振動し、装置全体の振動につながるおそれがある。これを防止するために、給溜まり２３の内部に多孔質材料（多孔質樹脂、焼結合金等）を収納し、潤滑油をこれに吸収させる場合がある。
【００３１】
前記給油溜まり部材２６は、給油溜まり２３の容積を減少させ、少ない量の潤滑油でそのレベルを高くする目的で設けているため、給油溜まり部材２６の円筒状空所３０は給油溜まり２３に対し閉塞された空所となっている。しかし、給油量が十分に得られる場合は、その給油溜まり部材２６の基準線Ｙ上において前記注入口３２と反対側の円筒状壁面に、給油溜まり２３と円筒状空所３０を連通する連通穴３４を設ける場合がある（図２（ｂ）参照）。
【００３２】
前記の連通穴３４を設けた円筒状空所３０の開放端に蓋２８を設けることにより、その円筒状空所３０がもう一つの給油溜まりとなる。給油ノズル３３から潤滑油が供給されている間は、外周部の給油溜まり２３の他に、連通穴３４を通じて円筒状空所３０の内部にも潤滑油が流入し、その内部にも溜まる。したがって、給油ノズル３３からの給油の遮断後の運転、いわゆる、ドライラン時において、給油溜まり２３及び円筒状空所３０の両方からの潤滑油が転がり軸受１３の内部に供給される。このため、円筒状空所３０に潤滑油を溜めない図２（ａ）の場合に比べ多くの潤滑油を供給できるので、ドライラン時の軸受寿命の延長が期待できる。
【００３３】
なお、この場合も給油溜まり２３の内部及び円筒状空所３０にも多孔質材料（多孔質樹脂、焼結合金等）を収納することができる。
【００３４】
十分な量の潤滑油が得られる場合は、給油溜まり部材２６は必ずしも設ける必要はない。給油溜まり部材２６を省略する場合は、注入口３２を設けるために、前記の給油溜まり蓋２９と蓋２８を統合したような欠円状の蓋を給油溜まり２３の開放端に設ける必要がある。
【００３５】
また、給油ノズル３３から注入される潤滑油に不純物が混じるおそれのある環境下にある場合は、注入口３２にフィルターを装着することが望ましい。
【００３６】
実施形態１の遊星歯車の歯車潤滑装置及びこれを用いた遊星歯車型増・減速装置は以上のようなものであり、増・減速装置が駆動されるとともに、給油ノズル３３（図２（ａ）参照）から潤滑油が噴射され、前記注入口３２がその給油ノズル３３に対向したときに給油溜まり２３に潤滑油が注入される。
【００３７】
駆動が進むと次第に給油溜まり２３内部の潤滑油が増加する。潤滑油は遊星歯車１１の公転による遠心力の影響を受けて、給油穴２４ｂ（図１参照）側に押し付けられ、次第に公転中心Ｐの方向にレベルが上昇する。この場合、給油溜まり２３内に給油溜まり部材２６を設けたことにより、相対的に少ない潤滑油の量でその潤滑油を注入口３２のレベルまで達するようにすることができる。
【００３８】
給油溜まり２３の内部の潤滑油は、当初は給油穴２４ｂから内輪１４の軌道２５に対し給油が行われる。潤滑油のレベルが注入口３２の切欠き部３１又はその近くの最高レベルに達した満杯状態においては、図３に示したように、潤滑油３５は支持軸１２の内径面と、給油溜まり部材２６の外径面及び注入口３２の切欠き部３１で区画された切欠環状の空間で形成された給油溜まり２３に潤滑油が満たされる。
【００３９】
給油ノズル３３からの給油量が十分である場合には、前述したように給油溜まり部材２６を省略することができるが、その場合も前記と同様に、満杯状態においては、潤滑油のレベルが注入口３２の切欠き部３１又はその近くの最高レベルに達する。
【００４０】
その結果、前記の給油穴２４ｂのほか他の２個所の給油穴２４ｃ、２４ｄも十分深く潤滑油３５の内部に没入するので、遠心力がその潤滑油３５に作用することにより、これら３個所の給油穴２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから軌道２５に対し給油が行われる。公転中心Ｐに最も近い給油穴２４ａから給油される機会はほとんどないと考えられるが、組み立て時の転がり軸受１３の方向性の自由度を増すために、設けられている。
【００４１】
潤滑油遮断後の、いわゆるドライラン時において、図２（ａ）の場合は、給油溜まり部２３には潤滑油３５が溜まっているので、これを消費するまでの一定時間は給油することができる。また、図２（ｂ）のように、連通穴３４を設け円筒状空所３０にも潤滑油を溜めるようにした場合は、一層長く給油できるので、ドライラン時の軸受寿命の延長効果が向上する。
【符号の説明】
【００４２】
１１  遊星歯車
１２  支持軸
１３  転がり軸受
１４  内輪
１５  外輪
１６  ころ
１７  出力軸
１８  アーム
１９  入力軸
２０  保持器
２１  太陽歯車
２２  内歯歯車
２３  給油溜まり
２４ａ〜２４ｄ  給油穴
２５  軌道
２６  給油溜まり部材
２７  固定板
２８  蓋
２９  給油溜まり蓋
３０  円筒状空所
３１  切欠き部
３２  注入口
３３  給油ノズル
３４  連通穴
３５  潤滑油
【図１】
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【図２】
2011202717.tif 000004
【図３】
2011202717.tif 000005