(57)【要約】【課題】構造が極めて簡単であり、オイルポンプなどの能動部品を用いることなく、ミキサーにおける攪拌・混涅動作に伴って、ギア歯面へのグリス供給が自動的になされる低廉な遊星歯車機構の潤滑構造を提供する。【解決手段】食材等の撹拌などに使用されるプラネタリ・ミキサーのインターナルギア４と、該ギアに咬合したピニオンギア５とを含む遊星歯車機構において、ピニオンギア５の上面中央部に所定形状の開口空洞５１と、ピニオンギア５の歯面下部で該開口空洞とギアの歯元とを連通させる少なくとも一つの下部連通管５３を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
インターナルギア４と、該ギアに咬合したピニオンギア５とを含む遊星歯車機構において、ピニオンギア５の上面中央部に所定形状の開口空洞５１と、ピニオンギア５の歯面下部で該開口空洞とギアの歯元とを連通させる少なくとも一つの下部連通管５３を設けたことを特徴とする遊星歯車機構の潤滑構造。
【請求項２】
開口空洞５１の形状は、その上面開口端の直径が底面閉端の直径よりも大となる漏斗型であることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構の潤滑構造。
【請求項３】
ピニオンギア５は、さらに、その歯面上部で開口空洞５１とギアの歯元とを連通させる少なくとも一つの上部連通管５２を有することを特徴とする請求項１または２に記載の遊星歯車機構の潤滑構造。
【請求項４】
上部連通管５２は、下部連通管５３が穿かれた歯元に隣接する他の歯元に穿かれており、かつ、ピニオンギア５の回転方向に対し遅れ位相側に位置する歯元に穿かれていることを特徴とする請求項３に記載の遊星歯車機構の潤滑構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば食品等の各種素材を撹拌・混涅するミキサー装置に関するものであり、より詳細には、これらのミキサー装置に設けられた遊星歯車機構の潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パン生地や麺類生地などの各種食品生地、或いは、その他の各種食材を撹拌・混涅するミキサーとして、遊星歯車（プラネタリギア）機構を備えた、いわゆるプラネタリ・ミキサーが広く用いられている。一般にプラネタリ・ミキサーは、モーター等の回転原動機によって回転駆動されるプラネットシャフト（主軸）にプラネットハブ（偏心回転盤）が固定されており、プラネットハブ内に置かれたピニオンギアがミキサー本体の内周壁面に刻まれたインターナルギアと咬合される構造となっている。
【０００３】
また、ピニオンギアにはプラネットハブによって回転自在に枢支されたピニオンシャフトが接続されており、該シャフトはプラネットハブを貫通して、その先端には各種形状の攪拌子や混涅子、或いはホイッパーなどのアタッチメントが着脱自在に接続できるような仕組みになっている。
【０００４】
プラネタリ・ミキサーは係る構造となっているので、遊星歯車機構の原理に従って、プラネットシャフトの回転に伴いピニオンシャフトはプラネットシャフトとは逆方向に回転する。すなわち、ピニオンシャフトの先端に装着された攪拌子等のアタッチメントは、ミキサーに装着されたボウル内をプラネットシャフトの回転に伴って公転しながら、かつ、ピニオンシャフト自体もその回転方向に従って自転するため、各種素材の攪拌や混涅等の処理が極めて効率的に行なうことができる。
【０００５】
プラネタリ・ミキサーの遊星歯車機構を構成するインターナルギアとピニオンギアは、ミキサー動作時に咬合しつつ回転するので、回転動作に伴うギアの磨耗や動作騒音が発生する。このため、係る遊星歯車機構の機械的磨耗や発生騒音を低減させるべく、潤滑油やグリス等の潤滑剤を両ギアの歯面に絶えず供給する潤滑構造を設ける必要があった。
【０００６】
従来から開示されている遊星歯車機構の潤滑構造に関する発明を特許文献１および２に示す。これらの従来技術は、何れもオイルポンプ等の能動部品を用いピニオンギアの軸方向に設けた導通路を経由させて潤滑剤を圧入し、これをギアの半径方向に設けた導通路に導いて歯面に供給して遊星歯車機構の潤滑性を維持させるものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７７３９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３５８８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の遊星歯車機構の潤滑構造は、その構造が複雑であり装置コストの上昇を招く要因ともなっていた。また、オイルポンプを用いてオイル等の潤滑剤を循環させる強制注油供給であるため、常にオイル導通路における油漏れや過供給によるオイルのオーバーフロー等の危惧があり、特に食品素材を攪拌・混涅するプラネタリ・ミキサーにおいては、その採用をためらわざるを得ない面があった。
【０００９】
本考案は、このような従来の課題を解決することを目的としたものであって、構造が極めて簡単であり、オイルポンプなどの能動部品を用いることなく、ミキサーにおける攪拌・混涅動作に伴って、ギア歯面へのグリス供給が自動的になされる低廉な遊星歯車機構の潤滑構造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】
【００１０】
本考案の第１の観点による遊星歯車機構の潤滑構造は上述の目的を達成するため、
インターナルギア４と、該ギアに咬合したピニオンギア５とを含む遊星歯車機構において、ピニオンギア５の上面中央部に所定形状の開口空洞５１と、ピニオンギア５の歯面下部で該開口空洞とギアの歯元とを連通させる少なくとも一つの下部連通管５３を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本考案の第２の観点による遊星歯車機構の潤滑構造は上記第１の観点において、
開口空洞５１の形状は、その上面開口端の直径が底面閉端の直径よりも大となる漏斗型であることを特徴とする。
【００１２】
また、本考案の第３の観点による遊星歯車機構の潤滑構造は、上記第１または第２の観点において、
ピニオンギア５は、さらに、その歯面上部で開口空洞５１とギアの歯元とを連通させる少なくとも一つの上部連通管５２を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本考案の第４の観点による遊星歯車機構の潤滑構造は、上記第３の観点において、
上部連通管５２は、下部連通管５３が穿かれた歯元に隣接する他の歯元に穿かれており、かつ、ピニオンギア５の回転方向に対し遅れ位相側に位置する歯元に穿かれていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１４】
以上の解決手段を備えた本考案によれば、極めて簡易な構造にも関らず、プラネタリギアの回転動作に伴い、潤滑剤をギアの歯面に自動供給可能な遊星歯車機構の潤滑構造を実現することができる。これによって、プラネタリ・ミキサーの稼動時におけるプラネタリギアの機械的磨耗とミキサー動作時の騒音を効果的に低減させることが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案に基づく遊星歯車機構の潤滑構造を実現するための最良の形態である実施例について、本考案の明細書に添付された各図面を参照しつつ以下に説明を行う。先ず、本実施例による遊星歯車機構の潤滑構造を備えたプラネタリ・ミキサー（以下、単に「本ミキサー」という）の概要を図１に示す。
【００１６】
因みに、同図は、本ミキサーにおいて遊星歯車機構の潤滑構造に関連する部位のみを示した部分断面図であり、例えば、ミキサーのモーターや基台、或いは制御パネルなどのミキサー本体に備えられた他の部位についてはその記載を省略している。
【００１７】
図１に示すように、本ミキサーのフレーム（筐体）１には、プラネットシャフト２が上下のベアリングを介して挿通されており、プラネットシャフト２の上部にはプーリーが固定されている。このプーリーは駆動ベルトを介して回転駆動源であるモーター（図示せず）に接続されており、モーターの回転駆動力は、これらの駆動機構を介してプラネットシャフト２に伝達される。一方、プラネットシャフト２の下部にはプラネットハブ３が固定されている。したがって、プラネットシャフト２がモーターにより回転駆動されると、プラネットハブ３も同様の速度で回転することになる。
【００１８】
プラネットハブ３には、これを貫通して上下のベアリングによって回転自在に枢支されたピニオンシャフト６が偏心して取り付けられており、ピニオンシャフト６の頭頂部にはピニオンギア５が設けられている。したがって、ピニオンギア５が回転すればそれに伴いピニオンシャフト６も同様に回転する。
【００１９】
また、ピニオンシャフト６の下部は、攪拌子や混涅子、或いはホイッパーなどの各種のアタッチメント（図示せず）が着脱自在に取り付け可能な構造となっている。本ミキサーは、これらのアタッチメントを各種の食材を入れたボウルや容器に挿し入れて、各種食材について攪拌などの処理行なうのである。
【００２０】
一方、プラネットハブ３の上部に位置するフレーム１の内週面の側壁にはインターナルギア４が設けられており、前述のピニオンギア５と咬合して遊星歯車（プラネットギア）機構を構成している。それ故、プラネットシャフト２によってプラネットハブ３が回転駆動されると、遊星歯車機構の原理に基づき、ピニオンギア５も逆方向に回転駆動されることになる。
【００２１】
すなわち、本ミキサーにおいてモーターの回転動作が開始されると、食材を入れたボウルや容器の中で、ピニオンシャフト６の下部に装着されたアタッチメントは、ピニオンシャフト６の回転に応じて自転しながら、同時にプラネットシャフト２の回転に応じて偏心した軌道を公転するのである。
【００２２】
また、プラネットハブ３の上面部には潤滑剤としてのグリスが滞留されたグリスプレート７が設けられており、ピニオンギア５は、係るグリスプレート７の水平底面上でピニオンシャフト６の回転に応じて自転しながら、同時にプラネットシャフト２の回転に応じた偏心軌道を公転する。なお、グリスプレート７は本実施例における必須の部材ではなく、プラネットハブ３の内部に、例えば、ウレタンやその他の樹脂部材などを充填しプラネットハブ３の内部を底上げして、グリスプレート７に代わるグリスの滞留部位を設けるようにしても良い。
【００２３】
次に、ピニオンギア５の詳細構造について、図２に示す説明図に基づいて解説を行なう。因みに、図（２ａ）はピニオンギア５の上面からの平面図を、図（２ｂ）は図（２ａ）におけるＡＡ’断面図を、図（２ｃ）は図（２ａ）におけるＢＢ’断面図を、それぞれ表すものである。なお、説明上の便宜から図（２ａ）と、図（２ｂ）および図（２ｃ）とは同縮尺ではない。
【００２４】
図２の各図面からも明らかようにピニオンギア５には、その底部が閉端となった漏斗状の開口空洞５１が設けられている。開口空洞５１の上部にはピニオンギア５の歯元の一つに繋がる上部連通管５２が設けられており、また、その下部にはピニオンギア５の他の歯元の一つに繋がる下部連通管５３が設けられている。なお、本考案における開口空洞５１の形状・大きさ等の要素は、後述するように、図２に示された事例に限定されるものではない。
【００２５】
なお、本実施例において、上部連通管５２はその省略が可能である。また、図２の事例では、上部連通管５２および下部連通管５３供にそれぞれ１本ずつ設けられているが、本考案は係る事例に限定されるものではなく、複数の歯元に複数本の連通管を設けるようにしても良い。
【００２６】
また、図２に示された事例では、連通管の開口端が穿かれたピニオンギア５の歯元は隣接した歯元であり、ピニオンギア５が時計方向に回転するものと仮定すると、上部連通管５２は下部連通管５３の遅れ位相側となるように設定されている。但し、本考案の実施は係る事例に限定されるものではなく、ピニオンギア５のその他の歯元に連通管の開口端を穿つようにしても良い。
【００２７】
次に、本考案による遊星歯車機構の潤滑構造の動作について、図３の説明図に基づいて解説を行なう。因みに、図（３ａ）はインターナルギア４とピニオンギア５からなる遊星歯車機構の概要を平面的に模式した説明図であり、図（３ｂ）は同機構による潤滑構造の働きを断面的に模式した説明図である。
【００２８】
本実施例において、グリスプレート７の水平底面には潤滑用のグリスが滞留されているが、ピニオンギア５に設けた開口空洞５１の内部には、予め係るグリスを充填しておく必要はない。なお、グリスプレート７の内部全体をグリスで満充填する必要はなく、グリスプレート７の内部におけるグリスの滞留量は、下部連通管５３に達する深さでグリスプレート７の底部に部分的に滞留されていれば事足りる。
【００２９】
先ず、図（３ａ）に示されるように、プラネットシャフト２の回転に伴いプラネットハブ３が反時計回り（図中の矢印Ａの方向）に回転すると、インターナルギア４と咬合しているピニオンギア５は、逆方向の時計回り（図中の矢印Ｂの方向）に回転する。
【００３０】
ピニオンギア５の回転に応じて、ピニオンギア５の歯面はグリスプレート７の内部に滞留されたグリスを掻き集め、インターナルギア４とピニオンギア５の歯面が咬合する部分で、あたかもグリスの堆積の山を作るような動作を示す。これによって、両ギアの歯面間に盛り上がったグリスは両ギアの回転に伴い、ピニオンギア５の歯面下部に穿かれた下部連通管５３の中に押し込まれる。
【００３１】
下部連通管５３に対するグリスの流入は、本ミキサーの回転動作によるピニオンギア５の自転ならびに公転が続く限り絶え間なく行なわれることになる。それ故、ピニオンギア５に設けられた開口空洞５１には、下部連通管５３から継続的にグリスが流入され続けることになる。
【００３２】
そして、開口空洞５１の内部に堆積されたグリスの嵩高がピニオンギア５に穿かれた上部連通管５２の位置にまで達すると、開口空洞５１の内部に堆積されたグリスは、上部連通管５２を通ってピニオンギア５の歯面に流出する。これによって、インターナルギア４とピニオンギア５の歯面の間にはグリスが常に供給され続け、両ギアの間における潤滑性が担保される。この様子を図（３ｂ）の模式断面図に示す。
【００３３】
ピニオンギア５の開口空洞５１内へのグリスの流入量は、ミキサーの回転数やグリスプレート７の内部に滞留されたグリスの総量、或いは開口空洞５１の大きさや上下部連通管の寸法等の各種の要素によって大きく異なる。
【００３４】
因みに、本実施例では、開口空洞５１の寸法が上面開口端径２０ｍｍ、底面閉端径６ｍｍ、深さ２３ｍｍ、上下部連通管の直径３．２ｍｍ、ミキサーの回転数４３０ｒｐｍなる条件下で、開口空洞５１の内部がグリスによって満充填されるまでの時間として約１０分間〜６０分間程度の測定結果が得られた（グリスプレート７の内部に滞留されたグリスの総量が多い程、満充填されるまでの時間は短縮される）。
【００３５】
なお、下部連通管５３から開口空洞５１内へのグリスの流入量が多く、上部連通管５２からの流出量を上回る場合は、当然にグリスが開口空洞５１から溢れ出ることになる。この場合、ピニオンギア５の上面に溢れ出たグリスが、ピニオンギア５の歯面からギアの周囲に垂れ落ちることになるが、これによってもインターナルギア４とピニオンギア５との潤滑性が向上することは言うまでもない。したがって、本考案においては上部連通管５２を意識的に設けないこともその実施態様の一つとして考えられる。
【００３６】
また、本実施例において、開口空洞５１内に満充填されたグリスの表面には、必ず内部の空気が抜けたような空気穴ができることが観測されている。これは、下部連通管５３からのグリス流入の際にグリスに絡め取られるようにして周囲の空気も一緒に取り込まれ、開口空洞５１内に溜まった気泡が抜けることによって上記の空気孔が形成されるものと推測される。
【００３７】
このように下部連通管５３からグリスと供に空気を取り込むことによって、開口空洞５１内に堆積されるグリスの含気性が高まるものと思われる。その結果、開口空洞５１内に堆積されたグリスの流動性が向上し、これによって本考案による潤滑効果がさらに高まるものと推測される。
【００３８】
前述したように、ピニオンギア５に設けた開口空洞５１の形状は以上に説明した、いわゆる漏斗型に限定されるものではなく、例えば、図４の説明図に示すような各種の形状を用いるようにしても良い。例えば、図（４ａ）は開口空洞５１の形状を円筒型にした場合であり、図（４ｂ）は漏斗型と円筒型を組み合わせた形状とした場合である。また、図（４ｃ）は、図（４ａ）に示した円筒型形状の直径を、開口空洞５１の上下で異ならせた場合を示すものである。
【００３９】
以上に説明したように、本考案の実施例によれば、極めて簡易な構造にも関わらず、プラネタリギアを用いた食品用ミキサーの騒音とギアの摩耗を効果的に低減させることが可能となる。また、オイルポンプ等の能動部品を使用した強制給油ではないため、油漏れ等の故障により食材等の被撹拌物に潤滑油やグリスが混入してしまうリスクを低減させることができる。
【００４０】
なお、本考案の実施形態は、以上に説明した各実施例に限定されるものではなく、例えば、各々の実施例を構成する各部位の形状や配置或いはその素材等は、本考案の趣旨を逸脱することなく、現実の実施態様に即して適宜変更ができるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上に説明した本考案の構成は、食品用のミキサーを含め、プラネタリギアを使用して各種の材料を攪拌するプラネタリ・ミキサーにおいてその利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本考案実施例によるプラネタリ・ミキサーの構造を示す部分断面図である。
【図２】本考案実施例によるピニオンギアの構造を示す説明図である。
【図３】本考案実施例によるプラネタリギアの動きを示す説明図である。
【図４】本考案実施例によるピニオンギアの他の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    …  フレーム（筐体）
２    …  プラネットシャフト
３    …  プラネットハブ
４    …  インターナルギア
５    …  ピニオンギア
５１  …  ピニオンギアの開口空洞
５２  …  上部連通管
５３  …  下部連通管
６    …  ピニオンシャフト
７    …  グリスプレート
【図１】
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【図２】
0003183263.tif 000004
【図３】
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【図４】
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