(57)【要約】【課題】運転時における減速機内部の内圧上昇、及び、オイル漏れを防止する。【解決手段】運転時において少なくとも一部が流動化する潤滑剤を内部に収容し、当該内部と外部とが密閉された減速機１００であって、減速機１００の内部と外部とを連通する連通部１７０を設けると共に、該連通部１７０の連通を、撥油性、通気性、油非浸透性を備えた遮断部材１６４で遮断する。更に、このように構成した減速機１００の姿勢を逐次変化させながら使用する。【選択図】図１
2008286261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転時において少なくとも一部が流動化する潤滑剤を内部に収容し、当該内部と外部とが密閉された減速機であって、
前記減速機の内部と外部とを連通する連通部を設けると共に、
該連通部の連通を、撥油性、通気性、油非浸透性を備えた遮断部材で遮断した
ことを特徴とする減速機。
【請求項２】
請求項１において、
前記連通部と前記遮断部材が、当該減速機の出力軸の軸心および当該減速機の入力軸の軸心を通る平面、または、前記一方の軸心を通り且つ他方の軸心と平行な平面、または、前記いずれの軸心とも平行な平面を基準として両側に少なくとも一組ずつ配置されている
ことを特徴とする減速機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記連通部が、前記減速機のケーシングに設けられた貫通孔に嵌合し且つ中空部を有する嵌合部材で構成され、
該嵌合部材が、前記貫通孔の内部側端面よりも更に内部側に突出し、該突出部に前記遮断部材が配置されている
ことを特徴とする減速機。  
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機の使用方法であって、
当該減速機の姿勢を、運転中に逐次変化させることにより、前記遮断部材に対して前記潤滑剤の接触・非接触を繰り返させる
ことを特徴とする減速機の使用方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機の使用方法であって、
当該減速機を産業用ロボットの関節駆動に用いる
ことを特徴とする減速機の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された動力を減速して出力する減速機の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、減速機の内部には、摩擦低減、冷却等を目的にグリス等の潤滑剤が収容されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、潤滑剤としてはグリスやオイルが利用されるが、一般的に、グリスに比べてオイルの方が摩擦低減能力、冷却能力が高いことも知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
減速機をコンパクトに構成するためには、減速機を構成する各部材（ギア等）を小さく構成することで実現できるが、それでは減速機の出力（容量）も小さくなってしまう。そこで減速機を構成する各部材を小さく構成するのではなく、減速機の内部空間（潤滑剤が収容される空間）を小さくすることで、減速機の出力を維持（または高めつつ）減速機のコンパクト化を図るという着想が存在する。
【０００６】
減速機の出力を高く維持するためにはグリスではなくオイルによる潤滑が有利である。一方、コンパクト化のために減速機の内部空間を小さく設計した場合には、当該減速機の運転による内圧の上昇により、収容する潤滑剤が漏れやすくなってしまう。これは、内部空間が小さくなることで、内圧の上昇を吸収できるバッファーが小さくなるからであると考えられる。
【０００７】
内圧上昇を防止するには、例えば減速機に「空気抜き用の穴」を設ければ事足りるが、減速機が運転時常に一定の姿勢で使用されるとは限らず、単に「空気抜き用の穴」を設けたとしても、運転時の姿勢の変化が生じれば、当該穴からオイルが漏れてしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題点を同時に解決するべくなされたものであって、オイル漏れと内圧上昇を同時に防止することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、運転時において少なくとも一部が流動化する潤滑剤を内部に収容し、当該内部と外部とが密閉された減速機であって、前記減速機の内部と外部とを連通する連通部を設けると共に、該連通部の連通を、撥油性、通気性、油非浸透性を備えた遮断部材で遮断することで、上記課題を解決するものである。このような構成を採用した結果、減速機を使用することで減速機の内圧が上昇した場合でも、「通気性」を有する遮断部材を介して空気が減速機外部へと導かれ、内圧の上昇が抑えられる。また、当該遮断部材は、「油非浸透性」を有しているため、ギアオイルが減速機外部へと漏れ出てしまうこともない。更に、当該遮断部材は、「撥油性」をも有しているため、一旦遮断部材にギアオイルが付着しても、直ちに遮断部材からギアオイルがはじかれて取り除かれるため、ギアオイルが膜となって遮断部材の「通気性」を阻害することもない。即ち、当該減速機の姿勢が、運転中に逐次変化しながら使用された場合でも、収容するギアオイルを漏らすことなく、使用することが可能となっている。
【００１０】
なお、本明細書及び特許請求の範囲における「撥油性」とは、ギアオイル等の油をはじくことができる性質である。「通気性」とは、空気を通すことができる性質である。「油非浸透性」とは、油がしみ通らない（通過しない）性質である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明を適用することにより、オイル漏れと内圧上昇を同時に防止できる結果、コンパクト且つ高出力な減速機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る減速機１００の側断面図である。図２は、減速機１００に用いられる栓１６０の拡大図である。
【００１４】
<減速機１００の構造>
減速機１００は、入力軸１０２に入力された動力（回転力）を減速して、相手機械（図示しない）へと出力するための機械である。軸心Ｏを中心に回転可能な入力軸１０２には、偏心体１０４が一体的に形成されている。本実施形態では、偏心体１０４が３つ形成されており、それぞれ約１２０°位相が異なるように構成されている。この偏心体１０４は、偏心体用軸受１０６を介して外歯歯車１１０にそれぞれ当接している。この外歯歯車１１０は自身の中心孔１１０Ｂにて偏心体用軸受１０６と当接すると同時に、外ピン１１６に噛合している。外歯歯車１１０には複数の内ピン孔１１０Ａが設けられ（図面上は１つしか現れていない）、当該内ピン孔１１０Ａに内ローラ１１４を介して内ピン１１２が遊嵌している。この内ピン１１２は円盤形状の第１フランジ１１８と一体的に形成されている。この第１フランジ１１８は、第１軸受１４０を介して前述した入力軸１０２から回転可能に支持されている。また、入力軸１０２には、この第１軸受１４０に対して外歯歯車１１０を挟んで軸方向反対側に第２軸受１４２が配置されている。この第２軸受１４２は、入力軸１０２と円盤形状の第２フランジ１２４とを回転自在に支持している。この第２フランジ１２４はボルト１２６を介して枠体１２２と一体的に回転可能に連結固定されている。また、この枠体１２２の内周面に、前述した外ピン１１６が複数設置されている。なお、図面上は現われていないが、外歯歯車１１０の歯の数と、外ピン１１６との数には僅少の差（１乃至３程度）が設けられている。
【００１５】
一方、第１フランジ１１８の半径方向最も外側には、枠体１２２を覆い囲む態様で、ケーシング１２０がボルト１２７によって連結固定されている。また、当該ケーシング１２０と前述した枠体１２２とは、クロスローラ軸受１２８を介して相対的に回転可能に支持されている。即ち、クロスローラ軸受１２８を中心に見れば、このケーシング１２０がクロスローラ軸受１２８の外輪として機能し、一方、枠体１２２がこのクロスローラ軸受１２８の内輪として機能するような構成とされている。
【００１６】
また、枠体１２２とケーシング１２０との間にシール部材１３０が圧入されて配置されている。また、第１フランジ１１８と入力軸１０２の間であって、第１軸受１４０の外側（図１において右側）には、シール部材１４４が配置されている。また、第２フランジ１２４と入力軸１０２の間であって、第２軸受１４２の外側（図１において左側）には、シール部材１４６が配置されている。また、第１フランジ１１８とケーシング１２０との連結部分、及び、第２フランジ１２４と枠体１２２との連結部分にはそれぞれＯリング１４７、１４８が配置されている。これらシール部材１３０、１４４、１４６及びＯリング１４７、１４８によって減速機１００の内部と外部とが密閉されている。
【００１７】
また、ケーシング１２０には、当該減速機１００の内部と外部とを連通する貫通孔１５０が設けられており、当該貫通孔１５０には栓（嵌合部材）１６０が装着されている（詳細は後述する）。
【００１８】
また、当該減速機１００の内部には、潤滑剤としてのギアオイル（図示しない）が収容されている。なお、収容される潤滑剤は、減速機１００の運転時において少なくとも一部が流動化する種類の潤滑剤であればよく、常温において必ずしも液体の潤滑剤に限られるものではない。
【００１９】
<栓の構造について>
次に図２を参照しつつ、栓１６０の構造について説明する。
【００２０】
栓（嵌合部材）１６０は、挿入部１６１と非挿入部１６２とからなり、当該挿入部１６１がケーシング１２０に設けられた貫通孔１５０内に嵌合するように装着される。例えばこの挿入部１６１にねじ１６８を形成し、貫通孔１５０にもねじを形成することで両者を螺合させて装着するような構成を採用してもよい。栓１６０は、本体１６３とこの本体１６３に連結されたカバー１６５とを有している。この本体１６３とカバー１６５とは一部に隙間Ｇを有した状態で連結されている。また、本体１６３には、前述した隙間Ｇと連通するように、中央孔（中空部）１６３Ａが設けられている。その結果、当該栓１６０がケーシング１２０に設けられた貫通孔１５０に装着されると、貫通孔１５０及び中央孔１６３Ａ及び隙間Ｇによって「減速機の内部と外部とを連通する連通部１７０」が形成されることとなる。また、この中央孔１６３Ａと隙間Ｇとの連通（即ち連通部１７０の連通）を遮断するようにシート状の遮断部材１６４が配置されている。この遮断部材は、「撥油性」、「通気性」、「油非浸透性」を同時に備えた部材である。具体的な素材としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜とポリエステル不織布を層状に張り合わせたもので、ＰＴＦＥ多孔質膜を減速機の内部側に向けて配置する。即ち、この遮断部材１６４によって、中央孔１６３Ａから隙間Ｇを介して入出孔１６６からの空気の入出が可能なように構成されている。一方で、ギアオイルは遮断部材１６４によって遮断されるため、隙間Ｇを介して入出孔１６６側へと漏れ出ることはない。
【００２１】
なお、本実施形態では、この栓１６０が貫通孔１５０に装着された状態で、栓１６０の内部側端面１６０Ａが、貫通孔１５０の途中に位置するような構成とされている（図１参照）。この他にも、図３に示すように、栓２６０の一部（突出部２６０Ａ）が、貫通孔１５０を突き抜けるような態様で、貫通孔１５０の内部側端面１２０Ａよりもさらに内部側に突出するような構成としてもよい。このような構成とすれば、当該突出部２６０Ａに遮断部材２６４を配置することが可能となる。即ち、連通部が、減速機のケーシング１２０に設けられた貫通孔１５０に嵌合し且つ中空部２６３Ａを有する栓２６０で構成され、この栓２６０が、貫通孔１５０の内部側端面１２０Ａよりも更に内部側に突出し、該突出部２６０Ａに遮断部材２６４を配置することが可能となる。その結果、運転によって流動する潤滑剤がより遮断部材２６４に触れ易い状態となり、万が一、磨耗粉等が遮断部材２６４の表面に付着した場合でも、潤滑剤によって洗い流されることで、当該遮断部材２６４が有する「撥油性」、「通気性」をより確実に発揮させることが可能となる。
【００２２】
また、上記減速機１００においては、「連通部」と「遮断部材」が１つ（１組）形成されていた。しかしながらこれに限らず複数の連通部、遮断部材を設けるような構成を採用することも可能である。例えば、減速機１００のように減速機の入力軸１０２の軸心と出力軸（第２フランジ１２４）の軸心とが一致するような減速機においては減速機の出力軸の軸心および減速機の入力軸の軸心を通る平面、減速機の出力軸と減速機の入力軸とが一致しない減速機（例えば直交型や平行型の減速機など）の場合には、一方の軸心を通り且つ他方の軸心と平行な平面、または、いずれの軸心とも平行な平面を基準としてその両側にそれぞれ１組の連通部と遮断部材とを配置するような構成を採用してもよい。例えば、これらの平面から垂直方向の位置にそれぞれ連通部と遮断部材を配置すれば、減速機の姿勢に関らず常に少なくとも１つの連通部が外部と通気可能となる（即ち常に少なくとも１つの連通部に配置された遮断部材に対して潤滑剤が接触していない）。勿論、垂直方向のみに限定されるものではなく、減速機の種類、運転状況を考慮して適切な位置に配置することが可能である。また、前記平面を基準として両側に配置されている限りにおいて、３つ以上の連通部、遮断部材が配置されていてもよい。
【００２３】
<減速機１００の作用>
次にこの減速機１００の作用について説明する。入力軸１０２に対して動力源（図示しない）からの動力（回転力）が伝達されると、当該入力軸１０２に一体的に形成されている偏心体１０４が偏心回転する。この偏心体１０４の偏心した回転は、偏心体用軸受１０６を介して外歯歯車１１０へと伝達される。即ち、外歯歯車１１０が軸心Ｏに対して揺動しつつ回転を始める。一方で、この外歯歯車１１０は外ピン１１６にも噛合しているため回転が規制され、殆ど揺動のみを行なうこととなる。また、前述したとおりこの外歯歯車１１０と外ピン１１６との間には僅少の差（歯数差）が設けられているため、外歯歯車１１０が１回揺動回転する毎に当該歯数差分だけ外ピン１１６に対して自転することとなる。この外ピン１１６に対する外歯歯車１１０の自転成分（相対回転成分）が内ピン１１２及び内ローラ１１４を介して第１フランジ１１８へと取出されることとなる。このとき、外歯歯車１１０の揺動成分は、外歯歯車１１０と内ピン１１２及び内ローラ１１４との遊嵌によってキャンセルされる結果、当該自転成分（相対回転成分）のみが取り出される。
【００２４】
その結果、第１フランジ１８０に連結固定されているケーシング１２０と、外ピン１１６が配置されている枠体１２２とが相対回転することとなる。また、この相対回転は、クロスローラ軸受１２８によってスムースに行われる。
【００２５】
なお本実施形態においては、第２フランジ１２４が固定されているため、入力軸１０２の回転が減速された上で第１フランジ１１８の回転として出力される。一方、この第１フランジ１１８側を固定した場合には、入力軸１０２に入力された回転が減速された後、第２フランジ１２４側へと出力されることとなる。
【００２６】
本実施形態では、減速機１００の内部と外部とを連通する連通部としてケーシング１２０に貫通孔１５０を設け、当該貫通孔１５０に栓１６０を装着している。その結果、減速機１００を使用することで減速機の内圧が上昇した場合でも、「通気性」を有する遮断部材１６４を介して空気が減速機１００の外部へと導かれ、内圧の上昇が抑えられる。また、当該遮断部材１６４は、「油非浸透性」を有しているため、ギアオイルが減速機１００の外部へと漏れ出てしまうこともない。更に、当該遮断部材１６４は、「撥油性」をも有しているため、一旦遮断部材１６４にギアオイルが付着しても、直ちに遮断部材１６４からギアオイルがはじかれて取り除かれるため、ギアオイルが膜となって遮断部材１６４の「通気性」を阻害することもない。即ち、当該減速機１００の姿勢が、運転中に逐次変化しながら使用された場合でも、上昇した内圧を調整しつつ且つ収容するギアオイルを漏らすことなく、使用することが可能となっている。
【００２７】
また、見方を変えれば、本実施形態のように「撥油性」、「通気性」、「油非浸透性」を有する遮断部材によって連通部１７０の連通を遮断するのみでなく、積極的に運転時の姿勢変化が起こるように（減速機を）使用することで、より本発明の技術的な意義を明確とすることができる。即ち、積極的に減速機の姿勢を変化させることによって、遮断部材１６４に対してギアオイルが接触・非接触を繰り返される。仮に、ギアオイルが遮断部材１６４に接触したままの状態（遮断部材１６４がギアオイルに浸っている状態）が続けば、いくら遮断部材１６４が「通気性」を有していたとしてもその機能を発揮させることは不可能である。しかしギアオイルの接触・被接触が繰り返されるように減速機の姿勢を変化させれば、遮断部材１６４の「撥油性」によって「通気性」を確保でき、内圧の上昇、更にはオイル漏れを防止することが可能となっている。例えば、産業用ロボットの関節を駆動するために当該ロボットのアーム部分等に組み込んで使用すると特に有効である。
【００２８】
なお、上記では、減速機として内接揺動噛合型遊星歯車減速機を例に説明しているが、減速機の種類はこれに限定されるものではない。揺動・非揺動を問わず、また、遊星・非遊星を問わず、広く減速機に適用することが可能である。
【００２９】
また、栓１６０は遮断部材１６４を備えた単なる一実施形態であり、常に本実施形態のような「栓」である必要はない、連通部の連通を遮断部材によって遮断できる限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
例えば、産業用ロボット駆動用、電動工具の駆動用、建設機械の駆動用、船舶の駆動用、自動車の駆動用、航空機の駆動用等のように、運転時の姿勢が一定していない装置（機械）を駆動するための減速機として特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る減速機１００の側断面図
【図２】減速機１００に用いられる栓１６０の拡大図
【図３】栓の他の実施形態を示した図
【符号の説明】
【００３２】
１００…減速機
１０２…入力軸
１０４…偏心体
１０６…偏心体用軸受
１１０…外歯歯車
１１０Ａ…内ピン孔
１１０Ｂ…中心孔
１１２…内ピン
１１４…内ローラ
１１６…外ピン
１１８…第１フランジ
１２０…ケーシング
１２２…枠体
１２４…第２フランジ
１２６…ボルト孔
１２７…ボルト
１２８…クロスローラ軸受
１３０、１４４、１４６…シール部材
１４０、１４２…軸受
１４７、１４８…Ｏリング
１５０…貫通孔
１６０…栓
１６１…挿入部
１６２…非挿入部
１６３…本体
１６３Ａ…中央孔
１６４…遮断部材
１６５…カバー
１７０…連通部
Ｇ…隙間
【図１】
2008286261.tif 000003
【図２】
2008286261.tif 000004
【図３】
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