(57)【要約】【課題】傾斜配置される減速機の大歯車を潤滑するのに必要な潤滑油量を減らして、潤滑油の攪拌による損失を低減する。【解決手段】歯車減速機５０の入力回転軸３には、小歯車２Ａが形成されている。中間回転軸４にこの小歯車と噛み合う大歯車１Ａと、出力回転軸５の大歯車１Ｂと噛み合う小歯車２Ｂとを設けている。これらの大歯車、小歯車および回転軸を囲うようにギヤボックス９が設けられている。中間回転軸に設けた大歯車を囲うようにＬ字形状の仕切り部材１０を設け、仕切り部材とギヤボックスの内壁で大歯車用の潤滑油槽１１Ｘを形成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の大歯車が設けられた出力回転軸と、この第１の大歯車に噛み合う小歯車を有する中間回転軸と、駆動源からの動力を入力し第２の大歯車が設けられた入力回転軸と、これら第１、第２の大歯車、小歯車、出力回転軸、中間回転軸および入力回転軸を収容するギヤボックスとを備える歯車減速機において、
前記第１および第２の大歯車の少なくとも一つを囲うＬ字状の仕切り部材を設け、この仕切り部材と前記ギヤボックスの内壁で大歯車を潤滑する潤滑油を貯留する潤滑油槽を形成したことを特徴とする歯車減速機。
【請求項２】
歯車減速機を傾斜して配置したときに、前記仕切り部材の底辺の上方であってギヤボックスの内壁に潤滑油ガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の歯車減速機。
【請求項３】
前記入力回転軸、出力回転軸および中間回転軸のいずれかに、リング状の潤滑油汲み上げ部材を取付け、この潤滑油汲み上げ部材では内径側と外径側とを連通する複数の溝が円周方向に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の歯車減速機。
【請求項４】
前記溝の形状が、回転軸の回転方向とその反対方向では異なる非対称溝であることを特徴とする請求項３に記載の歯車減速機。
【請求項５】
前記第２の大歯車に潤滑油を供給する潤滑油ガイド部材を前記ギヤボックス内に片持ち状に設け、この潤滑油ガイド部材の短辺の一端は、歯車減速機を傾斜させて配置したときに前記潤滑油汲み上げ部材の上方に当たる位置であって前記ギヤボックスの内側に固定され、この潤滑油ガイド部材の短辺の他端は、前記仕切り部材とギヤボックスの内壁で形成された潤滑油槽に向いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の歯車減速機。
【請求項６】
歯車減速機を傾斜させて配置したときに、前記潤滑油槽に対向する前記ギヤボックスの上板に、この潤滑油槽に給油する給油口を設けたことを特徴とする請求項１ないし３および５のいずれか１項に記載の歯車減速機。
【請求項７】
最下方に位置する大歯車用の潤滑油槽の油面を管理する油面管理手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３、５、および６のいずれか１項に記載の歯車減速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯車減速機に係り、特にエスカレータ装置等の傾斜部に配置されるのに好適な歯車減速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエスカレータ等に用いられる平行軸歯車減速機の例が、特開２０００−２６６１６８号公報に記載されている。この公報に記載の歯車減速機では、高速段歯車による油槽内の撹拌を防止し、油の撹拌抵抗を少なくし撹拌に伴う騒音および発熱を軽減するために、高速段歯車の下部に潤滑油槽と仕切りられ、低部に潤滑油槽内の油と連通する油供給孔を有するオイルパンを取付けている。そしてこのオイルパン内の油に高速段歯車を浸している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の歯車減速機においては、平行軸歯車減速機をほぼ水平な面に配置しているので、高速段歯車も低速段歯車も同じように潤滑されて潤滑不良や潤滑油過多による撹拌損失の増加を低減できる。しかしながら、高揚程化により傾斜部に減速手段を設置する必要があるエスカレータ等では、低速段側歯車の位置が高速段歯車の位置より極端に低くなり、潤滑油が低速段側に偏るという点については何ら考慮されていない。つまり、この公知技術においては、傾斜部に歯車減速機を配置すると、低速段歯車では油の撹拌損失が増大し、高速段歯車では潤滑不良によりかみあい騒音を発生するという点についての配慮が不十分である。
【０００４】
本発明は、上述した従来技術の不具合に鑑みてなされたもので、その目的は傾斜位置に配置される歯車減速機において、潤滑不良と潤滑過多による歯車減速機の信頼性の低下を防止することにある。本発明の他の目的は、潤滑不良により歯車減速機発生する騒音を低減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、第１の大歯車が設けられた出力回転軸と、この第１の大歯車に噛み合う小歯車を有する中間回転軸と、駆動源からの動力を入力し第２の大歯車が設けられた入力回転軸と、これら第１、第２の大歯車、小歯車、出力回転軸、中間回転軸および入力回転軸を収容するギヤボックスとを備える歯車減速機において、第１および第２の大歯車の少なくとも一つを囲うＬ字状の仕切り部材を設け、この仕切り部材とギヤボックスの内壁で大歯車を潤滑する潤滑油を貯留する潤滑油槽を形成したものである。
【０００６】
そしてこの特徴において、歯車減速機を傾斜して配置したときに、仕切り部材の底辺の上方であってギヤボックスの内壁に潤滑油ガイド部材を設ける；入力回転軸、出力回転軸および中間回転軸のいずれかに、リング状の潤滑油汲み上げ部材を取付け、この潤滑油汲み上げ部材では内径側と外径側とを連通する複数の溝が円周方向に形成されている；溝の形状が、回転軸の回転方向とその反対方向では異なる非対称溝であってもよい。
【０００７】
また上記特徴において、第２の大歯車に潤滑油を供給する潤滑油ガイド部材をギヤボックス内に片持ち状に設け、この潤滑油ガイド部材の短辺の一端は、歯車減速機を傾斜させて配置したときに潤滑油汲み上げ部材の上方に当たる位置であってギヤボックスの内側に固定され、この潤滑油ガイド部材の短辺の他端は、仕切り部材とギヤボックスの内壁で形成された潤滑油槽に向いているようにしてもよい。
【０００８】
さらに上記特徴において、歯車減速機を傾斜させて配置したときに、潤滑油槽に対向するギヤボックスの上板に、この潤滑油槽に給油する給油口を設ける；最下方に位置する大歯車用の潤滑油槽の油面を管理する油面管理手段を設けるのがよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。図１０は、本発明に係る歯車減速機５０を適用した高揚程で幅狭のエスカレータ装置８０の一実施例の斜視図である。途中のステップは、省略している。エスカレータ装置の高揚程化に伴い、無端状に形成されたステップ８５を移動させるステップチェーン７５を駆動するために、エスカレータ装置８０の傾斜部にドライブスプロケット７０が設けられている。このドライブスプロケット７０は歯車減速機５０の出力軸に取付けられており、ステップチェーン７５が係合している。歯車減速機５０は、電動機６０の出力回転速度を減速する。
【００１０】
図１に歯車減速機の一実施例の縦断面図を、図２にその横断面図を示す。なお、図１は図２のＢＩ−ＢＩ断面図であり、図２は図１のＡＩＩ−ＡＩＩ断面図である。本実施例では歯車減速機として２段歯車減速機を例に示すが、本発明は２段歯車減速機に限るものではなく、多段の歯車減速機に適用可能である。
【００１１】
歯車減速機５０では、図示しない電動機に接続された入力回転軸３に小歯車２Ａを設け、この小歯車２Ａと噛み合う大歯車１Ａを中間回転軸４に設けている。中間回転軸４には小歯車２Ｂも設けられている。この小歯車２Ｂと噛み合う大歯車１Ｂが取付けられた出力回転軸５は、入力回転軸３および中間回転軸４と平行軸を形成している。これらの各大歯車１Ａ，１Ｂ、小歯車１Ｂ，２Ｂおよび回転軸３、４、５を覆うようにギヤボックス９が形成されている。入力回転軸３の入力端および出力回転軸５の出力端はギヤボックス９の一方側側面から突き出ている。ギヤボックス９の側部には、各回転軸３〜５を支持する軸受が設けられている。つまり、入力回転軸３は入力軸軸受６Ａ、６Ｂにより、中間回転軸４は中間軸軸受７Ａ、７Ｂにより、出力回転軸５は出力軸軸受８Ａ、８Ｂにより支持されている。
【００１２】
ここで、中間回転軸４に設けた大歯車１Ａを囲うように、仕切り部材１０が設けられている。仕切り部材１０は、低位置側になる出力軸５に沿ってその一部が配置されたＬ字状をしている。仕切り部材１０とギヤボックス９の内壁が、大歯車１Ａを潤滑する潤滑油の油槽１１Ｘを構成する。
【００１３】
ところで、従来のギヤボックスでは仕切りが形成されていなかったので、大歯車のための潤滑油槽は、ギヤボックスの内壁でだけ形成されていた。その結果、傾斜部に配置されるギヤボックスにおいては、上方に位置する大歯車を潤滑するのに多量の潤滑油を必要としていた。大量の潤滑油をギヤボックスに貯蔵するので、出力回転軸が潤滑油中に埋没する。そこで潤滑油が、出力回転軸とギヤボックスの間から漏れるのを防止する必要が生じる。また、出力軸に設けた大歯車の大部分が潤滑油に浸ることになり、出力軸の大歯車の潤滑油攪拌損失が増大する。撹拌損失が増大すると、歯車減速機の効率が低下する。
【００１４】
この従来のギヤボックスに対し、図２に示すように本実施例では、大歯車１Ａを囲うようにＬ字形状の仕切り部材１０を設け、仕切り部材１０とギヤボックス９の内壁で大歯車１Ａの潤滑油槽１１Ｘを形成している。これにより、大歯車１Ａ、１Ｂを少量の潤滑油１１Ａ、１１Ｂで潤滑できる。潤滑油量が減少したので、傾斜場に設置した本実施例の歯車減速機では、撹拌損失を低減でき高効率を得ることができる。
【００１５】
なお、常に大歯車１Ａを潤滑するために、仕切り部材１０とギヤボックス９の内壁により形成される潤滑油槽１１Ｘに所定量の潤滑油１１Ａが必要となる。潤滑油槽１１Ｘに潤滑油を所定量保持する機構を有する歯車減速機５０ａを、図３および図４に示す。図３は図４のＢＩＩＩ−ＢＩＩＩ断面図であり、図４は図３のＡＩＶ−ＡＩＶ断面図である。本実施例では、図１および図２に示した実施例においてギヤボックス９の内壁であって大歯車１Ａを囲むＬ字状の仕切り部材１０底辺部のほぼ真上に３角柱状の潤滑油ガイド部材１２を付加している。
【００１６】
歯車を潤滑する潤滑油は、歯車の回転運動により歯車の周方向（接線方向）に飛散する。そこで、大歯車１Ａの回転運動によりギヤボックス９の内壁上面に飛散した潤滑油１１Ａが回収されるように、潤滑油ガイド部材１２を配置する。つまり、ギヤボックス９の内壁上面９Ｃに飛散した潤滑油１１Ａは内壁上面９Ｃを伝わり、潤滑油ガイド部材１２に達する。そして、潤滑油ガイド部材１２をギヤボックスの中央側へと流れて行き、潤滑油槽１１Ｘの中央側端部近傍に達している潤滑油部材１２の先端部から潤滑油槽１１Ｘに滴下し、回収される。ギヤボックス９の前面９Ａおよび底面９Ｂに飛散した潤滑油１１Ａは、そのまま底面９Ｂを伝わり、潤滑油槽１１Ｘに回収される。本実施例によれば、仕切り部材１０とギヤボックス９の各壁面により形成される潤滑油槽１１Ｘ内の潤滑油１１Ａ量が給油当初から変化せず、歯車減速機５０ａを安定して駆動できる。
【００１７】
潤滑油ガイド部材の他の例を、図５および図６の歯車減速機５０ｂに示す。図５は図６のＢＶ−ＢＶ断面図であり、図６は図５のＡＶＩ−ＡＶＩ断面図である。本実施例は、図１および図２に示した実施例において、出力回転軸５に潤滑油汲み上げ部材１３を設け、この潤滑油汲み上げ部材１３の直上に、短辺の一方端だけをギヤボックス９の内壁に固定した片持ち構造の板状潤滑油ガイド部材１５を設けている。この板状潤滑油ガイド部材１５は、仕切り部材１０とギヤボックス９の内壁で形成された潤滑油槽１１Ｘに好適である。なお、潤滑油汲み上げ部材１３はリング状であり、その周方向には内径側から外径側に貫通する複数の溝１４が形成されている。この溝は１４、回転軸５が回転する方向とその逆方向とでは形状が異なる非対称溝である。
【００１８】
歯車減速機５０ｂが稼動すると、回転軸５の回転にともない潤滑油汲み上げ部材１３の溝部１４が、最下方の潤滑油槽１１Ｙから潤滑油１１Ｂを汲み上げ、仕切り部材１０とギヤボックス９で形成された潤滑油槽１１Ｘ内に潤滑油を運ぶ。これにより、潤滑油槽１１Ｘ内に必要な潤滑油１１Ａだけが供給され、余剰分は溢れて最下方の潤滑油槽１１Ｙに回収される。常に仕切り部材１０とギヤボックス９により形成される潤滑油槽１１Ｘには、潤滑油１１Ａ切れが生じない。なお、仕切り部材１０の高さを調整して、潤滑油槽１１Ｘ内の潤滑油１１Ａ量を、大歯車１Ａを潤滑するの必要な最小油量とすれば、図３および図４に示した実施例と同様に歯車減速機を高効率かつ信頼性高く運転できる。
【００１９】
本実施例では潤滑油汲み上げ部材１３を設けているので、確実に潤滑油槽１１Ｘに潤滑油を供給できる。さらに、潤滑油汲み上げ部材１３が回転して飛散した潤滑油１１Ｂを板状潤滑油ガイド部材１５が潤滑油槽１１Ｘに導いて回収するので、潤滑油汲み上げ部材１３の効果をより高めることができる。
【００２０】
本実施例では、潤滑油汲み上げ部材１３が回転して飛散した潤滑油１１Ａを板状潤滑油ガイド部材１５で回収しているが、大歯車１Ｂが回転して飛散した潤滑油１１Ｂを、例えば斜め方向にさらにガイド部材を設置して回収してもよい。最下方の潤滑油槽１１Ｙから潤滑油槽１１Ｘ内に潤滑油を汲み上げるのに、いずれかの回転軸と連動するポンプ、または他の動力源により駆動されるポンプを使用してもよい。
【００２１】
図７および図８を用いて、上記各実施例における歯車減速機５０ｃの潤滑油の交換を説明する。図７は、図８のＣＶＩＩＩ矢視であり、ギヤボックス９の上面図である。図８は図７のＡＶＩＩ−ＡＶＩＩ断面図である。給油口１６をギヤボックス９の上面であって、仕切り部材１０とギヤボックス９内壁により形成される潤滑油槽１１Ｘに対応した位置に形成する。排油口１７Ａ、１７Ｂを各潤滑油槽１１Ｘ，１１Ｙ、１１Ｚの底面に形成する。
【００２２】
給油作業では、潤滑油１１Ａ、１１Ｂを仕切り部材１０とギヤボックス９の内壁により形成される潤滑油槽１１Ｘに注ぐ。必要最低限の潤滑油量を超えると潤滑油槽１１Ｘの淵まで潤滑油が供給され、余った潤滑油が潤滑油槽１１Ｘから溢れて、最下方の潤滑油槽１１Ｙに入り込む。本実施例では給油口１６を潤滑油槽１１Ｘの真上に当たるギヤボックス９の上板に形成しているが、給油作業では潤滑油槽１１Ｘに潤滑油が供給されればよいので、例えばギヤボックス９の側板部に形成してもよい。同様に排油口１７Ａ、１７Ｂも、側板部や後部側板に設けてもよい。
【００２３】
図９に、本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例の歯車減速機５０ｄでは、潤滑油の油面を管理するために、最下方の潤滑油槽１１Ｙの油面を管理する油面管理部材１８をギヤボックス９の上板９Ｄに取付けている。油面管理部材１８は、挿抜可能な棒状体であり、潤滑油１１Ｂの最大および最小量となる位置に印が付けられている。なお、油面管理部材１８は、最下方の潤滑油槽１１Ｙに設けられている。
【００２４】
この理由は、最下方の潤滑油１１Ｂを潤滑油槽１１Ｘに汲み上げて潤滑油槽１１Ｘの淵まで常に潤滑油１１Ａを入れると、最下方の潤滑油槽１１Ｙでは潤滑油１１Ｂ量が変動するので、潤滑油槽１１Ｙの油量を管理すればよいことになるからである。油面管理部材１８に付けた印は、潤滑油の残量確認あるいは給油時の給油量確認の目安となる。なお、油面を管理する方法は、本実施例の方法に限らず例えばギヤボックス９の側面の一部をアクリル製等の透明なパネルで構成して目視するか、ギヤボックス９の側部に潤滑油槽１１に連通する液面計を設けるようにしてもよい。
【００２５】
上記各実施例では、仕切り手段により中間軸に設けた大歯車の一部を浸す潤滑油槽を形成したので、大歯車のみならずこの大歯車に噛み合う小歯車においても潤滑油切れが発生するのを防止でき、大小歯車の噛み合いによる騒音の発生を低減出来る。また、各回転軸は歯車の一部を除いて潤滑油に浸ることが無く、ギヤボックスの側面部からの潤滑油の漏れを極めて容易に低減もしくは防止できる。さらに、潤滑油に至る大はぐるもの部分を大幅に提言できるので、潤滑油を撹拌して生じる撹拌損失を減少でき、歯車減速機を高効率化できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、傾斜配置対応の潤滑歯車減速機において、中間回転軸に設けた大歯車を仕切り部材で囲い、大歯車毎に潤滑油槽を形成したので、各大歯車を必要最小限の潤滑油量で潤滑可能となり、駆動効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯車減速機の一実施例の縦断面図。
【図２】図１に示した歯車減速機の横断面図。
【図３】本発明に係る歯車減速機の他の実施例の縦断面図。
【図４】図３に示した歯車減速機の横断面図。
【図５】本発明に係る歯車減速機のさらに他の実施例の縦断面図。
【図６】図５に示した歯車減速機の横断面図。
【図７】本発明に係る歯車減速機の給油および排油機構を説明する上面図。
【図８】図７に示した歯車減速機の横断面図。
【図９】本発明に係る歯車減速機のさらに他の実施例の縦断面図。
【図１０】本発明に係る歯車減速機を用いたエスカレータ装置の斜視図。
【符号の説明】
１Ａ…（第２の）大歯車、１Ｂ…（第１の）大歯車、２Ａ、２Ｂ…小歯車、３…入力回転軸、４…中間回転軸、５…出力回転軸、６Ａ，６Ｂ…入力軸軸受、７Ａ、７Ｂ…中間軸軸受、８Ａ、８Ｂ…出力軸軸受、９…ギヤボックス、１０…仕切り部材、１１、１１Ａ、１１Ｂ…潤滑油、１１Ｘ、１１Ｙ…潤滑油槽、１２…潤滑油ガイド部材、１３…潤滑油汲み上げ部材、１４…溝部、１５…板状潤滑油ガイド部材、１６…給油口、１７Ａ、１７Ｂ…排油口、１８…油面管理部材、５０、５０ａ〜５０ｄ…歯車減速機、６０…電動機、７０…ドライブスプロケット、８０…エスカレータ装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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