(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍倉庫内で使用される冷凍倉庫用の減速機において、
当該減速機内に封入される潤滑剤が、その流動点が前記冷凍倉庫における目標冷凍温度より少なくとも１０℃以上低く、かつ冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度における基油の粘度が１５ｃＳｔ以上とされている
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項２】
請求項１において、
前記流動点が、−４０℃以下に設定されている
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記試験運転時の潤滑剤の最高温度が、常温で少なくとも１時間以上運転したときの温度に設定されている
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項４】
請求項３において、
前記試験運転時の潤滑剤の最高温度が、９５℃に設定されている
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記減速機の減速機構が、滑りを伴った噛合によって動力を伝達する直交減速機構で構成されている
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記減速機のオイルシールのシール潤滑剤が、流動点は前記減速機内に封入される潤滑剤と同一であるが、ちょう度が該減速機内に封入される潤滑剤よりも小さい
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記減速機のオイルシールのシール潤滑剤が、流動点は前記減速機内に封入される潤滑剤と同一であるが、粘度が該減速機内に封入される潤滑剤よりも低い
ことを特徴とする冷凍倉庫用の減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍倉庫内で使用する減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
生鮮食品等を保管する冷凍倉庫の内部は、極低温に設定されているため、該冷凍倉庫の内部において移動可能に設置される保管棚や搬送台等の搬送装置は、その駆動源たるギヤモータ、特に潤滑剤を使用する減速機の良好な作動を何らかの形で確保する必要がある。
【０００３】
減速機（あるいはギヤモータ）は、冷凍倉庫の中の搬送装置等を駆動するための一構成要素として使用されるものであるため、当該搬送装置等の試験運転を行うために、相応の時間、常温（非冷凍状態）で稼働されることがある。
【０００４】
そこで、特許文献１においては、冷凍倉庫内において減速機の回転軸をシールし得る温度特性を有する第１オイルシールと、該第１オイルシールの減速機内側に組み込まれ、低温側限界温度が、前記第１オイルシールより高い温度特性を有する第２オイルシールを備え、試験運転時および冷凍倉庫内での運転時の双方においてオイル漏れが生じないように工夫した減速機（ギヤモータ）を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３０６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような２種類のオイルシールを備えたとしても、試験運転時に歯面の損傷や摩耗粉が発生し、実際に当該減速機（ギヤモータ）を冷凍倉庫内の搬送装置等に組み込んで稼働させたときに、早期のオイル漏れが、なお、発生することがあり、また、減速機自体の早期の損傷もときに発生してしまうことがあるというのが実情であった。
【０００７】
本発明は、このような不具合を解消するためになされたものであって、オイル漏れをより効果的に防止すると共に、減速機の寿命をより長く延ばすことのできる冷凍倉庫用の減速機を得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】
【０００８】
本発明は、冷凍倉庫内で使用される冷凍倉庫用の減速機において、当該減速機内に封入される潤滑剤が、その流動点が前記冷凍倉庫における目標冷凍温度より少なくとも１０℃以上低く、かつ冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度における基油の粘度が１５ｃＳｔ以上とされている構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明の上記構成における「減速機」には、単体の減速機のほか、モータと一体化された「ギヤモータ」の形で使用され、モータ軸が減速機の入力軸を兼用している減速機も含まれる。
【００１０】
本発明では、この減速機の潤滑剤として、流動点が目標冷凍温度よりも１０℃以上低い潤滑剤を用いるようにしている。その上で、この潤滑剤に、該試験運転時の潤滑剤の最高温度における基油の粘度が１５ｃＳｔ以上、という特性を持たせるようにしている。
【００１１】
この結果、常温での試験運転時に歯面に良好に油膜を形成することができることから、試験運転時の減速機構の歯面の損傷を最小限に抑えることができ、したがって、歯面が損傷しておらず、かつ（摩耗粉の混在していない）きれいな潤滑剤が充填された状態で、実際の冷凍倉庫内での極低温運転に入ることができる。そのため、極低温時に適した本来の潤滑性能を長期に亘って発揮させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オイル漏れをより効果的に防止すると共に、減速機の寿命をより長く延ばすことのできる冷凍倉庫用の減速機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る冷凍倉庫用の減速機を備えたギヤモータの断面図
【図２】上記ギヤモータの要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る冷凍倉庫用の減速機を備えたギヤモータの断面図、図２は、上記ギヤモータの要部拡大断面図である。なお、冷凍倉庫（図示略）の目標冷凍温度は、この例では、−２５℃である。
【００１６】
この冷凍倉庫用のギヤモータ１０は、モータ１２及び減速機１４をモータケーシング（モータカバー）１２Ａと減速機ケーシング１４Ａとをボルト１１で締結することにより一体化したものである。モータ１２は、反負荷側にファン１３を備えている。
【００１７】
減速機１４は、モータ１２のモータ軸兼用の（軸受２８で支持された）入力軸１６と、該入力軸１６に一体形成されたハイポイドピニオン１８と、該ハイポイドピニオン１８と噛合するハイポイドギヤ２０と、を備える。該ハイポイドギヤ２０は中間軸２２に組み込まれており、該中間軸２２に一体形成された中間ピニオン２４が、出力ギヤ２６と噛合している。そして、出力ギヤ２６の回転が出力軸２７の回転として外部に出力される。
【００１８】
なお、この実施形態に係る減速機１４においては、減速機ケーシング１４Ａの厚さ、大きさ、あるいはファン１３の容量等の設定により、常温で１時間以上運転しても潤滑剤の温度がほぼ９５℃以下に維持されるような特性が得られている。なお、「常温」とは、２０℃±１５℃（５−３５℃）の範囲をいう（ＪＩＳ  Ｚ  ８７０３）。
【００１９】
この実施形態に係るギヤモータ１０では、減速機１４の入力軸１６が、シリコーンゴムやニトリルゴム等で構成された極低温用オイルシール３０と、アクリルゴム、ニトリルゴム、あるいはフッ素ゴム等で構成された常温用オイルシール３２の２種のオイルシールによって密封されている。なお、減速機１４の出力側は、出力軸２７の軸受３４に隣接して配置された（入力側と同じ素材の）極低温用オイルシール３６のみによって密封されている。これは、出力側は、回転速度が遅く、摩耗粉による損傷が殆ど問題とならないことから、コスト低減を図ったためである。但し、出力軸（回転軸）のシールにも、常温用のオイルシールを併設してもよく、その場合には、さらなるオイルシールの寿命増大効果が得られる。
【００２０】
ここで、本減速機１４に封入する潤滑剤について詳細に説明する。
【００２１】
本減速機１４においては、図１で減速機１４内の空間Ｓｐ１に潤滑剤が封入される。この潤滑剤としては、その「流動点」が冷凍倉庫における目標冷凍温度（この実施形態では、−２５℃）よりも少なくとも１０℃以上低く、かつ、冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の当該潤滑剤の最高温度（この実施形態では９５℃）における基油の粘度が１５ｃＳｔ以上である特性を有するものが使用される。
【００２２】
ここで、「流動点」とは、潤滑剤の低温における流動性を示す指標のことである。純物質は、一定の温度（融点）で液体から固体に変化するが、多成分の混合物である潤滑剤では、明確な融点を示さないため、融点の代わりに「流動点」と称される指標が用いられる。ＪＩＳ  Ｋ２２６９によれば、潤滑剤の流動点は、「試験管に採った試料を４６℃まで予備加熱したあと、規定方法で冷却していき、予期流動点より１０℃高い温度から測定を開始して、２．５℃下がるごとに試験管を冷却浴から取り出して観察し、試験管を横にしても５秒間全く動かなくなる温度を求め、それより２．５℃高い温度を流動点とする。」と規定されている。本実施形態では、この「流動点」が、（目標冷凍温度は、−２５℃であるが、それよりも１０℃以上、十分に低い）−４０℃に設定されている。
【００２３】
本実施形態に係る冷凍倉庫の目標冷凍温度が−２５℃であるにも拘わらず、潤滑剤の流動点を−４０℃に設定したのは、このような冷凍倉庫内で運転する減速機１４に使用する潤滑剤は、運転の初期において硬さが残る傾向があり、このため、軸や歯面の微妙な揺れや振動等に追随した良好な油膜の形成や、オイルシール３０、３２、３６との馴染みが、運転開始初期において旨く行われないことがあり、これが歯面の耐久性の低下やオイル漏れの原因となる虞があるためである。
【００２４】
冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度は、前述したように、この実施形態では、減速機１４を常温で１時間以上運転したときであっても潤滑剤の温度は９５℃以下に維持されるような特性を有していることから、この温度９５℃を「本格稼働前の試験運転の最高温度」として捉えている。すなわち、本実施形態では、この常温で少なくとも１時間以上運転したときの最高温度、すなわち、９５℃のときの潤滑剤の基油の粘度が１５ｃＳｔ以上確保されるように設定される。「１５ｃＳｔ以上」という数値は、例えば、「５〜１０ｃＳｔ」程度では、現に不具合が発生してしまうことがあることが、発明者によって確認されているという事実に基づく。
【００２５】
なお、「粘度」とは、潤滑剤の流れ易さ（粘さ、さらさらさ）を表す指標である。具体的には、面積が１ｃｍ２の板を潤滑剤の油膜厚さｈ＝１ｃｍにおいて速度Ｖ＝１ｃｍ／ｓで動かしたときに、その抵抗力が１ダイン（ｄｙｎｅ）となるような流体の粘度が、０．１パスカル・秒の粘度であると定義されている。これは、「絶対粘度」と称され、通常は、この絶対粘度をその潤滑剤の密度で割った値が「動粘度」として使用される。本実施形態での数値も、「動粘度」での数値を意味している。動粘度の単位は、ｃＳｔ（ｍｍ２／ｓ）である。
【００２６】
潤滑剤では、高粘度油と低粘度油を混合することで、基本的にどのような動粘度の潤滑剤も調合できる。粘度は温度に依存して低温時ほど大きく、高温時ほど小さくなるため、通常は、極低温で良好な特性を有する潤滑剤は、９５℃の環境下では、粘度は極めて小さくなってしまう。しかし、本実施形態では、この９５℃の環境下で１５ｃＳｔの粘度を敢えて備えさせているものである。
【００２７】
具体的には、この実施形態では、基油にポリ・アルファ・オレフィン（合成油）を採用している。増ちょう剤に例えばリチウム等を含めることで、前記９５℃のときの粘度（１５ｃＳｔ）を実現することができる。この潤滑剤は、粘度−温度特性が良好であり（低温流動性が高く、かつ高温でも粘度があまり低下しない）、また、酸化安定性、潤滑性に優れ、対高温性も比較的良好な特性を有しており、本発明の趣旨に合致した特性を有する潤滑剤である。
【００２８】
なお、減速機１４のオイルシール３０、３２、３６内に封入されるシール潤滑剤は、基本的には減速機１４内に封入する潤滑剤と同一でよいが、本実施形態では、シール潤滑剤として、流動点は減速機１４内に封入される潤滑剤と同一であるが、ちょう度は、該減速機１４内に封入される潤滑剤よりも小さく（硬く）、一方、粘度は、減速機１４内に封入される潤滑剤よりも低いものを使用している。すなわち、ごく大まかに述べるならば、「減速機１４内に封入される潤滑剤と比較して、より硬めだが、よりさらさらしている潤滑剤である。これは、減速機１４のオイルシール３０、３２、３６のシール潤滑剤は、減速機１４内に封入される潤滑剤に対して、ちょう度がより小さい（硬い）特性を有していた方がオイルシールがより組み付けやすくて漏れが生じにくく、また、粘度がより低い特性を有していた方が、減速機１４の効率をより向上させることができるためである。因みに、ちょう度とは、潤滑剤の外観的硬さを表示する指標で「粘度」とは微妙に異なるものである。ちょう度の測定方法には、複数の種類があるが、いずれの場合も規定のちょう度計を用い、潤滑剤表面に接して吊り下げた一定重量の円錘を５秒間潤滑剤に貫入させ、円錘がどの程度潤滑剤内に沈み込むかを数値で表したものである。ＪＩＳ  Ｋ２２２０では、その具体的計測手法が規定されており、結果を９段階に分類している。
【００２９】
次に、この冷凍倉庫用の減速機１４の作用を説明する。
【００３０】
減速機１４（あるいはギヤモータ１０）は、冷凍倉庫の中の搬送装置等を駆動するための一構成要素として使用されるものであるため、当該搬送装置等の試験運転のために相応の時間稼働される。この試験運転は、通常、常温下（非冷凍状態）で行われる。また、試験運転しながら徐々に常温から目標冷凍温度へと温度を下げていく場合もある。冷凍倉庫の温度は結露を防ぐために、極めて遅い速度で下げていくため（０℃以下の領域になると１日当たり１℃の低下速度と言われる）、結果として、冷凍倉庫用の減速機１４の潤滑剤は、目標冷凍温度よりもかなり高い温度で長時間試験運転される可能性があることになる。
【００３１】
しかし、冷凍倉庫内の極低温時において最適の特性を有する潤滑剤は、こうした試験運転中においては、粘度が低くなり過ぎ、これが、歯面に油膜が形成されにくくなることによる早期損傷、あるいは、該歯面の損傷に伴う摩耗粉の増大によるオイルシールの損傷等を招いていたと考えられる。これは、換言するならば、実際に本来の冷凍環境下での運転に入る段階で、歯面もオイルシールも、既にかなりの損傷を受けた状態になってしまっていたということである。特に、この実施形態のように、減速機１４の減速機構が、滑りを伴った噛合によって動力を伝達するハイポイドピニオン１８およびハイポイドギヤ２０のような直交減速機構で構成されている場合に、その不具合が顕著になると考えられる（図示はしていないが、同じく滑りを伴った噛合によって動力を伝達するウォーム減速機構等も同様の状況にあると解される）。
【００３２】
しかし、本実施形態によれば、減速機１４に封入されている潤滑剤は、当該減速機１４の本格稼働前の試験運転時の最高温度（常温で１時間以上連続運転した場合に到達するような温度）である９５℃においても、なお、粘度１５ｃＳｔが確保されている。一般に、「常温で少なくとも１時間以上運転したときの温度」は、実質的には、「連続運転を行ってもそれ以上には上昇しない温度」と捉えることができる。したがって、本実施形態の設定は、要するに、常温での試験運転をほぼ無制限に行っても、歯面には常に十分な油膜が形成され、損傷が防止される設定、ということになる。そのため、摩耗粉の発生も極少で、当該摩耗粉の影響で更なる損傷が発生したり、オイルシール３０、３２、３６が損傷したりする悪循環も抑制される。
【００３３】
この結果、実際に冷凍倉庫内の冷凍環境下で運転を開始するときに、文字通り新品同様の状態で稼動を開始することができるため、潤滑剤が本来的に冷凍環境下で良好な特性（流動点が、−４０℃以下で、目標冷凍温度を１０℃以上大きく下回る特性）を有していることと相まって、そのまま冷凍環境下での運転に入っても、オイル漏れが効果的に防止され、減速機１４の寿命も長く延ばすことができる。
【００３４】
とりわけ、この実施形態では、オイルシール３０、３２に関しても、極低温用オイルシール３０のほかに常温用オイルシール３２を備えるようにしてあるため、仮に試験運転時に僅かに摩耗粉等が発生したとしても、常温用オイルシール３２によってこれを良好に捉えることができるため、試験運転時のオイル漏れを良好に防止できるとともに、摩耗粉が極低温用オイルシール３０の摺動部にも潜り込んで連れ回るのを防止でき、冷凍温度での運転時においても封止機能を長期に亘って良好に維持することができる。
【００３５】
さらに、減速機１４のオイルシール３０、３２、３６内に封入されるシール潤滑剤は、流動点は減速機１４内に封入される潤滑剤と同一であるが、ちょう度は、該減速機１４内に封入される潤滑剤よりも小さく（硬く）、また、粘度は、減速機１４内に封入される潤滑剤よりも低いものが採用されているため、（減速機１４内の潤滑剤と同一の潤滑剤をそのまま用いた場合と比較して）オイルシールの組付けがより容易で漏れが生じにくく、また、より効率をより向上させることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態においては、潤滑剤の流動点を目標冷凍温度よりも十分に低い値（−４０℃以下）に設定していたが、本発明においては、流動点は、必ずしもここまで低くしなくてもよい。ただし、前述したような観点から、少なくとも、目標冷凍温度よりも１０℃以上は、流動点が低い潤滑剤を使用するのが好ましい。
【００３７】
また、上記実施形態においては、「冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度」として、「常温で少なくとも１時間以上運転したときの温度（９５℃）」を充て、事実上、無制限の試験運転を実行できるようにしていた。しかし、（一般的な減速機を普通に運転するならば９５℃が、ほぼ潤滑剤の最高温度となるが）例えば、試験運転の時間等が比較的限定されたものであることが予め分かっている場合等にあっては、当該「冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度」として、実際の試験運転に見合った最高温度を充てるようにしてもよい。例えば本格稼動前の試験運転時の最高温度として、「８０℃」を見込んでおけば十分であると考えられる場合には、「８０℃で１５ｃＳｔの粘度」が確保されていればよい。この場合、潤滑剤の適応可能な温度範囲をより狭めることができるため、より冷凍運転時の特性の改善された潤滑剤、あるいは、より低コストの潤滑剤を使用したりできる可能性がある。逆に、例えば、設置する地域の「気温」が非常に高かったり、負荷の高い試験運転を頻繁に行う必要があるとき等では、本格稼動前の試験運転時の最高温度として、９５℃より高い値（例えば１００℃）を充て、「１００℃で１５ｃＳｔの粘度」が確保されるべきである。
【００３８】
また、上記実施形態においては、減速機の減速機構として、（滑りがある）直交減速機構であるハイポイド減速機構が採用されていたため、本発明の効果が特に顕著に得られていたが、本発明は、減速機の減速機構は、特に滑りがある直交減速機構に限定されるわけではない。例えば、滑りのあまりないベベル直交減速機構であってもよいし、平行軸減速機構であってもよい。さらには、遊星歯車減速機構であってもよい。いずれの場合も、相応の効果が得られる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、オイルシールとして、常温用と極低温用の２種類を用意し、かつ、シール潤滑剤として、流動点は減速機内に封入される潤滑剤と同一であるが、ちょう度は、該減速機内に封入されるグリース潤滑剤よりも小さく（硬く）、かつ、粘度は、減速機内に封入されるグリース潤滑剤よりも低いものを採用するようにしていた。しかし、本発明では、オイルシールおよびシール潤滑剤については、特に上記構成を採用しなければならないというものではない。むしろ、本発明により、オイルシールの負担が軽減されるため、オイルシールの構造をより簡素化できる可能性もある。
【００４０】
また、本発明では、潤滑剤の具体的な構成（組成）も、要は、定性的に「流動点が冷凍倉庫における目標冷凍温度より少なくとも１０℃以上低く、かつ冷凍倉庫の本格稼動前の試験運転時の潤滑剤の最高温度における基油の粘度が１５ｃＳｔ以上」という特性が得られるならば、特に限定されない。
【符号の説明】
【００４１】
１０…冷凍倉庫用のギヤモータ
１２…モータ
１４…減速機
【図１】
0005731435.tif 000002
【図２】
0005731435.tif 000003