(57)【要約】【課題】  従来は、グリースやオイルを注入又は交換する必要があった。そのため、水中で用いる場合には、油漏れのないように確実なシールを施す必要があったが、現実には、シールを施すことは難しく、ウォーム減速機を水中で使用することは困難であった。【構成】  歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームギア及びウォームホイールと、ウォームギアを軸受を介して回転可能に支持するウォームカバーと、ウォームホイールを軸受を介して回転可能に支持するホイールカバーで構成され、ウォームギアの軸部に羽根を取り付け、ウォームギアの軸部の回転により空気の流れを作ることを特徴とする。従って、グリースやオイル等を注入及び交換する必要が無く、水中でも使用可能な無給油ウォーム減速機を提供できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームギアと、歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームホイールと、前記ウォームギアを軸受を介して回転可能に支持するウォームカバーと、前記ウォームホイールを軸受を介して回転可能に支持するホイールカバーと、で構成された無給油ウォーム減速機であって、
前記ウォームギアの軸部に羽根を取り付け、ウォームギアの軸部の回転により空気の流れを作ることを特徴とする無給油ウォーム減速機。
【請求項２】
ウォームカバーとホイールカバーのうち、少なくとも１つが透明素材を使用することを特徴とする請求項１に記載の無給油ウォーム減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無潤滑で使用可能であり、通常の使用の他、例えば、プール、噴水、水門等の水中、あるいは水耕栽培用のハウス内等の水中に準ずる場所（以下、水中とする。）においても使用可能な無給油ウォーム減速機である。
【背景技術】
【０００２】
従来のウォーム減速機にあっては、ウォームギア、ウォームホイールの歯面の焼きつきを防ぐため及び、軸受の潤滑を行うためにグリース又はオイルを注入又は交換する必要があった。ウォーム減速機は運転開始後、なじみ運転後の初期磨耗粉を除去するため、５０時間で第一回目を交換し、以後６ヶ月に１度の間隔で交換する必要がある。このようにグリース又はオイルの注入又は交換作業が必要なため、ウォーム減速機を水中で用いる場合には、油漏れのないように確実なシールを施す必要があった。しかし、現実には、シールを施すことは難しく、ウォーム減速機を水中で使用することは困難であった。
【０００３】
なお、上記のような潤滑のためのグリースやオイルの交換を省くため、一部の樹脂製のウォームギヤ又はウォームホイールが公知であるが、これらを組み込んでユニット化したウォーム減速機として用いる場合には、軸受の潤滑を行わなければならず、潤滑油の注入の必要の無いウォーム減速機とはならなかった。
【０００４】
また、ウォーム減速機について、文献を調査してみると、下記のような文献があった。文献（１）は、特開平７−３０１２８５号「直交軸減速機」であり、直交するギヤがウォームギヤとウォームギヤと噛み合うウォームホイールで構成され、ウォームホイールの材質がシリコンとマンガンを添加した黄銅であり、ウォームギヤ部の潤滑グリースが、添加剤としてジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン（ＭｏＤＴＣ）とジアルキルジチオりん酸モリブデン（ＭｏＤＴＰ）を含む鉱油もしくは合成油を基油とし、ウレア系増稠剤を使用したグリースであることを特徴とする。
【０００５】
文献（２）は、特開２００４−１９８２０「電動パワーステアリング装置用減速ギア」であり、金属製芯管の外周に、ポリアミド樹脂組成物をラジカル発生剤と２個以上の炭素間二重結合を有する多官能モノマーとを用いて架橋してなる成形体からなり、その外周面にギヤ歯が形成された樹脂部を一体に設けてなるウォームホイールを備えることを特徴とする。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３０１２８５号
【特許文献２】特開２００４−１９８２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
文献（１）は、小型で長寿命であるが、潤滑グリースを使用するため、潤滑グリースの補充を定期的に行わなければならず、コスト及び手間がかかること、潤滑グリースの使用により、水中又は湿度の高い場所での使用は困難なこと、等の課題がある。
【０００８】
また、文献（２）は、耐摩耗性に優れているが、潤滑油の注入の必要が全く無いわけではなく、潤滑グリースやオイル等を定期的に注入又は交換しなければならず、コスト及び手間がかかること、潤滑グリースやオイル等を使用するので、水中又は湿度の高い場所での使用は困難なこと、等の課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、グリースやオイル等を注入及び交換する必要が無く、水中でも使用可能な無給油ウォーム減速機を提供すること、潤滑油の注入の必要の無いほぼ無潤滑な状態を可能にし、グリースやオイル等の注入又は交換の手間がかからないこと、従って、低コスト化が可能なこと、摩擦による静電気の発生を羽根により空気の移動を生じさせ回避できること、等の特徴がある。
【００１０】
請求項１は、歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームギアと、歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームホイールと、前記ウォームギアを軸受を介して回転可能に支持するウォームカバーと、前記ウォームホイールを軸受を介して回転可能に支持するホイールカバーと、で構成された無給油ウォーム減速機であって、
前記ウォームギアの軸部に羽根を取り付け、ウォームギアの軸部の回転により空気の流れを作ることを特徴とする無給油ウォーム減速機である。
【００１１】
本発明は、一部を透明にすることにより、内部の様子を把握でき、安全性の向上に繋がること、故障・部品交換時期の把握が容易にできること、等の特徴がある。
【００１２】
請求項２は、ウォームカバーとホイールカバーのうち、少なくとも１つが透明素材を使用することを特徴とする無給油ウォーム減速機である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームギアと、歯車部が自己潤滑性樹脂で形成され、軸部がステンレス鋼で形成され、歯車部の自己潤滑性樹脂と軸部のステンレス鋼が一体成形されたウォームホイールと、ウォームギアを軸受を介して回転可能に支持するウォームカバーと、ウォームホイールを軸受を介して回転可能に支持するホイールカバーと、で構成された無給油ウォーム減速機であって、ウォームギアの軸部に羽根を取り付け、ウォームギアの軸部の回転により空気の流れを作ることを特徴とする無給油ウォーム減速機である。従って、グリースやオイル等を注入及び交換する必要が無く、水中でも使用可能な無給油ウォーム減速機を提供できる。即ち、ＩＴ産業の搬送装置、食品産業の異物混入防止用減速装置、充填装置、包装機、及びロボット産業や海洋産業等、今までウォーム減速機を使用することが難しいとされてきた分野にシェアを広げることができる。特に潤滑のためにグリースやオイルを注す必要も無く、半永久的な使用が可能であるため、ロボット等に用いる小型減速装置として非常に有効である。また、グリースやオイル等の潤滑油を使用しないため、ＨＡＣＣＰ（危害分析重要管理点）と言われる食品産業の衛生管理方法にも対応できるものであり、前記の食品産業に使用する装置としても非常に有効である。また、潤滑油の注入の必要の無いほぼ無潤滑な状態を可能にしたため、グリースやオイル等の注入又は交換の必要が無く、手間がかからないこと、低コスト化が可能なこと、摩擦による静電気の発生を羽根により空気の移動を生じさせ回避できること、等の特徴がある。
【００１４】
本発明は、ウォームカバーとホイールカバーのうち、少なくとも１つが透明素材を使用することを特徴とする無給油ウォーム減速機である。従って、一部を透明にすることにより、内部の様子を把握でき、安全性の向上に繋がること、故障・部品交換時期の把握が容易にできること、等の特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を図面を基に説明する。図１は本願発明のウォーム減速機の正面図である。このウォーム減速機本体Ａはウォームギア１とウォームギア１と一体成形された軸部１１と、ウォームホイール２とウォームホイール２と一体成形された軸部２１の２つの歯車を中心に組み合わせて構成されている。このため、このウォーム減速機Ａのカバーは、ウォームギア１を覆い、ウォームギア１の軸部１１を支持するウォームカバー５とウォームホイール２を覆い、ウォームホイール２の軸部２１を支持するホイールカバー６との２つのカバーで構成され、分割できるようになっている。
【００１６】
ウォームカバー５及びホイールカバー６は、熱伝導性のよいアルミニウムを素材として形成する。アルミニウムを素材とすることにより、防錆ができ、水中での使用も可能である（水中での使用については後述する）。アルミニウムを使用することによって、軽くなり簡易に運搬ができる。また、ウォームカバー５及びホイールカバー６内にあるウォームギア１及びウォームホイール２の状態を常に確認できるように、ウォームカバー５及び／又はホイールカバー６を透明な素材にすることも可能である。透明な素材（ガラス、強化プラスチック等）の使用により、ウォームギア１及びウォームホイール２の状態を常に確認でき、ウォームギア１及びウォームホイール２以外のギア及びホイールの状態の確認、不純物の混入防止等ができ、ギア又はホイールに異常が発生した場合、素早く対応することが可能である。これにより、メンテナンスにかかるコスト、手間が大幅に削減でき、また、ギア及びホイールの常に最適な状態を保つことが容易に可能となる。なお、ウォームカバー５及びホイールカバー６の素材はアルミニウムに限らず、アルミニウムと同等あるいはそれ以上の高い熱伝導性を有する炭素繊維樹脂であってもよい。
【００１７】
ウォームギア１はウォームギア１の軸部１１を受ける軸受４を介して、ウォームカバー５に回転可能に支持されている。ウォームギア１は、ウォーム減速機Ａを水中で使用する際の防錆を目的として、軸部１１はステンレス鋼を素材として製作されている。ウォームギア１の中心部はステンレス鋼であり、歯車部はＭＣナイロン等の自己潤滑性樹脂製である。このウォームギア１の両端の軸部１１が、軸受４によってウォームカバー５に支持されている。
【００１８】
また、ウォームギア１と軸受４の間に羽根３を取付ける。この羽根３はウォームギア１の軸部１１に取り付けられるため、ウォームギア１の軸部１１の回転と同様に回転する。ギア及びホイールは回転接触による摩擦により、静電気が発生するが、羽根３を取り付けることによって、ウォーム減速機内の空気の循環（移動）を行うことが可能であり、摩擦により発生する熱の除去、静電気の発生の防止やコロナ放電の防止が可能である。また、材質が伝導金属であるアルミニウムのため、帯電防止が可能である。
【００１９】
次に、ウォームホイール２はステンレス鋼と自己潤滑性樹脂の一体成形により形成されたもので、軸部２１はステンレス鋼製であり、歯車部は自己潤滑性樹脂により形成し、また軸部２１をステンレス鋼製とすることにより防錆が図られている。この軸部２１の両端部は軸受４１によってホイールカバー６に回転可能に支持されており、これによりウォームホイール２がウォームギア１と噛合い状態で回転可能に支持されている。また、ウォームギア１の軸部から、さらに別のホイール８に連繋されることも可能である。
【００２０】
以上のようにして、ウォームギア１及びウォームホイール２が軸受４、４１を介してそれぞれウォームカバー５あるいはホイールカバー６に支持されて、ウォーム部分及びウォームホイール部分の２つの中心となる歯車が構成されている。そして、この２つを組み合わせることにより、ウォーム減速機Ａが構成されている。なお、軸受４、４１はドライベアリングである。７はウォーム減速機Ａを支持する台である。
【００２１】
本発明のウォーム減速機Ａは以上のように構成したものであり、この構成によれば次のような作用効果を奏する。ウォームギア１及びウォームホイール２は自己潤滑性樹脂を素材として形成されているので、従来のように潤滑を促すためにグリースやオイル等を定期的に注す必要が無くなり、無潤滑でウォーム減速機Ａを良好に運転することができる。
【００２２】
そして、このウォーム減速機Ａを水中で用いた場合を考えると、水中においては、各軸受４、４１のクリアランスを経て内部に水が浸入するので、このウォーム減速機Ａの内部は水で満たされる。即ち、ウォームギア１及びウォームホイール２は水に浸された状態で使用される。従って、水は冷却水として作用するため、ウォームギア１とウォームホイール２とが噛み合うことによって発生する摩擦による発熱、あるいは各軸受４、４１の摩擦による発熱は水により抑制される。なお、ウォームカバー５及びホイールカバー６が熱伝導性のよいアルミニウムを素材としているので、この点でも放熱効果が高められ、ウォーム減速機Ａは良好に稼働する。なお、水中で使用する際には静電気が発生しないので、羽根は必要ない。
【００２３】
また、水中で使用する際の軸受４、４１は樹脂製であり弾性体であるので、ウォームギア１及びウォームホイール２の回転、停止に伴って形が変化し、円形状に弾性復帰する。これは、軸受４、４１が樹脂製であり弾性体であるため、水の吐出ポンプとして機能することができ、これによりウォームギア１が起動してウォームギア１及びウォームホイール２が回転すると、ウォームカバー５及びホイールカバー６の内部と外部との間で水の循環が行われ、上記の冷却作用が一層効率よく行われる。また、軸受４、４１は弾性体であればよく、樹脂製のものに限定されない。なお、水中にウォーム減速機Ａを浸水させるため、気密性を意図し、シールを施す必要が無く、上記のように、水による冷却効果、アルミニウム素材による放熱効果等により部品点数の削減も可能となり、低コスト化、メンテナンスの更なる容易化が可能となった。
【００２４】
なお、ウォーム減速機Ａの周囲を密閉性にして水の浸入を防ぐようにすることも可能であり、これにより、水中での使用においても、空気中と同様のウォーム減速機Ａの使用が可能であり、この場合、ウォームギア１と軸受４の間の軸部１１に取り付けた羽根３の回転によりコロナ放電の防止等が可能である。また、万が一、水が浸入した場合でも、材質がアルミニウムや透明素材であるため、防錆が可能である。
【００２５】
上記のように、本発明のウォーム減速機Ａは、水中での使用も可能であり、水中等であってもその機能を十分に発揮できる。水中での使用例として、例えば水門の開閉駆動用、プールや噴水あるいは水耕栽培用の各種機器等に用いることが考えられる。
【００２６】
従来、このような部位に用いることを想定したウォーム減速機Ａは提供されておらず、大気中で用いることを想定した、ごく一般的なウォーム減速機を水中用として転用する際には、グリースや潤滑オイル等の油漏れの防止を達成するため、特別なシールを施す必要があり、このためコスト高となり現実にはウォーム減速機を水中に浸漬した状態で用いることは不可能であった。この点、本発明のウォーム減速機Ａは水中での使用を想定したものとなっている。即ち、本発明のウォーム減速機Ａは、潤滑油の注入の必要の無いほぼ無潤滑な状態であるので、水中に用いた場合でも、グリースや潤滑オイル等の油漏れの心配はなく、従って、何らシールを必要としない。特に、ウォームギア１及びウォームホイール２の歯車部には自己潤滑性樹脂が使用されているので、ウォームギア１及びウォームホイール２は半永久的に使用が可能である。ウォーム減速機Ａはすべり接触により回転を伝える働きがあり、グリースや潤滑オイル等の潤滑剤が少なくなった時等にすべり摩擦の増大が起こり、故障の原因となり得る。しかし、自己潤滑性樹脂を使用することによって、すべり摩擦が最低限に抑えられ、常にスムーズで安定した潤滑状態を保つことができる。また、潤滑油の注入の必要無いほぼ無潤滑な状態であり、油漏れの心配も無いため、清潔であり、油漏れ等によって水中を汚染することも無く、環境を破壊することなく使用可能である。
【００２７】
本発明のウォーム減速機Ａにあっては、カバーがそれぞれ、ウォームギア１を支持するウォームカバー５と、ウォームホイール２を支持するホイールカバー６とに分離可能である。従って、ウォームギア１及びウォームホイール２を別々に組み立てることが可能であり、最終的に組み合わせることができるので、ウォーム減速機Ａの組み立て作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本願発明であるウォーム減速機の正面図である。
【図２】本願発明であるウォーム減速機の側面図である。
【図３】本願発明であるウォーム減速機の一部透明の斜視図である。
【図４】本願発明であるウォーム減速機の斜視図である。
【図５】本願発明であるウォーム減速機の実際の使用例を表した斜視図である。
【図６】本願発明であるウォーム減速機に使用する羽根の拡大斜視図である。
【図７】本願発明であるウォーム減速機に使用する羽根付きのウォームギアの斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ウォームギア
１１  軸部
２    ウォームホイール
２１  軸部
３    羽根
４    軸受
４１  軸受
５    ウォームカバー
６    ホイールカバー
７    台
８    ホイール
Ａ    ウォーム減速機
Ｗ    水
【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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