JP5220722B2

JP5220722B2 - 歯車減速機の軸封部構造

Info

Publication number: JP5220722B2
Application number: JP2009287178A
Authority: JP
Inventors: 潤一坪田
Original assignee: 株式会社ツバキエマソン
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: JP2011127700A

Description

本発明は、歯車減速機の出力軸からの潤滑剤の漏洩を、オイルシールにより防止する歯車減速機の軸封部構造に関する。

歯車減速機のオイルシールの損傷事例の中でも多いものとして、内部異物による、オイルシールの密封機構の損傷が挙げられる。内部異物とは、主にギアの回転により発生する摩耗粉である。使用に伴いこの摩耗粉が潤滑油に混入し、オイルシールの密封機構を損傷するため、油漏れが発生し、機械、製品、床を汚損する。従って、内部異物による損傷からオイルシールを保護することは、潤滑油を封入した動力伝達装置における、従来からの課題である。

このような課題を解決するため、従来から、種々の手段が提供されている。
例えば、出願人が従来実施してきた技術として、ギヤケースを延長させて設けた圧力低減部とオイルシールの間にフィルタを取付け、これにより摩耗粉を濾過するように構成したものがある（特許文献１参照）。

特開２００７−４６６５３

しかし、この従来技術において、フィルタには、出力軸の外周面に回転自在に密着する内径の中心孔が形成され、フィルタが軸に接触するように構成されている。このため、経年的に、フィルタに付着した摩耗粉により軸が損傷する、フィルタにより軸に摺動痕が付く、フィルタ自体が摩耗し軸との間に空隙が生じる、等の問題があった。当然ながら、これらは油漏れの原因となる。また、フィルタが軸に接触していることにより、僅かながら損失トルクも発生し、発熱の要因にもなっていた。

そこで、本発明は、フィルタやそれに付着した摩耗粉による軸の損傷を生じさせず、上記のようなフィルタを用いない従来製品と同程度の損失トルク、発熱を維持しながら、オイルシールの適度な潤滑と長寿命化を実現する、歯車減速機の軸封部構造を提供することを目的とする。

本発明は、ギヤケース内に出力軸を具えた歯車減速機構が内蔵され、前記ギヤケース内に前記歯車減速機構を潤滑する潤滑油が封入され、前記出力軸からの潤滑油の漏洩を、オイルシールによりシールする歯車減速機の軸封部構造であって、
前記軸封部構造は、前記出力軸を支持する軸受と、該軸受外周に位置する前記ギヤケースの軸受支持部及び／又は軸受支持部材と、前記軸受の近傍に装着された前記オイルシールと、前記潤滑油を前記オイルシールに誘導する油孔と、前記潤滑油を濾過するフィルタとからなり、
前記軸受は、少なくともギヤケース内部側に遮蔽手段を具え、
前記油孔は、前記軸受と前記オイルシール間の空隙部及び前記ギヤケース内部空間とを連通させ前記潤滑油を前記オイルシールに誘導するように、前記出力軸の下方で、前記軸受支持部及び／又は軸受支持部材に少なくとも１つ形成され、
前記フィルタが、前記油孔の開口部を覆うように装着され、
前記出力軸の上方に、前記軸受と前記オイルシール間の空隙部及び前記ギヤケース内部空間とを連通させる通気孔が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする歯車減速機の軸封部構造によって、上記課題を解決した。

本発明によれば、軸受からの潤滑油漏れを防ぎ、ギヤケース内部で生じた摩耗粉がオイルシールを直接損傷することを防止しつつ、適度な潤滑を確保し、オイルシールの長寿命化を実現することができる。また、フィルタが、出力軸と接触せず、非摺動箇所に装着されているため、フィルタやこれに付着した摩耗粉により軸が損傷を受けることがなく、且つ、フィルタ自体の摩耗も防ぐことができる。余分な損失トルクや発熱を生じさせることもない。
よって、本発明の構成により、軸受の遮蔽手段とフィルタによる効果的な摩耗粉の除去を実現しながら、オイルシールの適度な潤滑と軸・フィルタを含めた各部材の長寿命化を達成することができる。

本発明の軸封部構造を具えたギヤードモータの一部断面を含む正面図。（ａ）は図１の２−２線断面図で、本発明の実施例１の軸封部構造の全体を示す図、（ｂ）は軸封部をギヤケース内部側から見た図。（ａ）は本発明の実施例１の軸封部構造の要部断面図、（ｂ）は（ａ）をギヤケース内部側から見た図。（ａ）は本発明の実施例２の軸封部構造の要部断面図、（ｂ）は（ａ）をギヤケース内部側から見た図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の軸封部構造を具えた歯車減速機を有するギヤードモータである。ギヤードモータ１０は、図１に示すように、モータ部２０と減速機部３０とから構成され、モータ部２０と減速機部３０とは、モータ部２０の負荷側軸受けブラケット２２を介して連結されている。

モータ部２０は、図１に示すように、両端側が回転自在に支持されたモータ軸２４と、フレーム２６とを具えている。フレーム２６には、その一端部に、モータ軸２４の負荷側を、負荷側軸受２８を介して支持する負荷側軸受ブラケット２２が取付けられ、その他端部に、モータ軸２４の反負荷側を反負荷側軸受（図示せず。）を介して支持する反負荷側軸受ブラケット（図示せず。）が取付けられている。

また、モータ軸２４の負荷側は、負荷側軸受２８を貫通して延長されており、この延長部の外周にはウォーム３２が形成されている。そして、このウォーム３２は減速機部３０のギヤケース３４内に位置し、ウォームホイール３６と噛合っている。これにより、モータ軸２４は減速機部３０の入力軸として機能するようになっている。

減速機部３０は、図１、２に示すように、モータ部２４の負荷側軸受ブラケット２２に取付けられるギヤケース３４と軸受支持部材３８とを具えている。

ギヤケース３４内には、ウォーム３２と噛合うウォームホイール３６と、ウォームホイール３６に連結された出力軸４０とが組込まれており、ウォーム３２とウォームホイール３６が歯車減速機構を構成している。また、ギヤケース３４内には、この歯車減速機構を潤滑する潤滑油が封入されている。

出力軸４０の両端部は、ギヤケース３４と軸受支持部材３８にそれぞれ組込まれた軸受４２，４２´により回転自在に取付けられている。
すなわち、本実施例においては、図２に示すように、左側の軸封部構造は、軸受４２がギヤケース３４の軸受支持部３４ａによって支持され、右側の軸封部構造は、ギヤケース３４と別個の軸受支持部材（軸受ブラケット）３８によって支持される構成となっている。

そして、図２に示すように、軸受４２，４２´は、ギヤケース内部側が、遮蔽手段４４，４４´によって遮蔽されている。具体的には、片シールドタイプの軸受を用いるか、或いは通常の軸受に軸受用金属製シールを装着して使用するとよい。これにより、軸受からの潤滑油漏れを極力防ぎ、ギヤケース内部で生じた摩耗粉がオイルシールを直接損傷することを防止することができる。

しかし、このような構成を採ると、オイルシールの潤滑が不十分となり得るため、本発明では、以下のような構成を採用し、これにより、適度な潤滑を確保しつつ、摩耗粉やフィルタによりオイルシールや軸を損傷することのない軸封部構造を提供することを可能とした。

図３（ａ）は、図２中左側下部の軸封部構造の拡大図である。軸受４２の外側には、ギヤケース３４内の潤滑油の漏洩を防止するためのオイルシール４６が、空隙部４８を介して装着されている。
このオイルシール４６は、リップ４６ａと塵除け４６ｂとガータばね４６ｃを具え、ガータばね４６ｃの締付力によりリップ４６ａを出力軸４０の外周面に押付け、リップ４６ａと出力軸４０の外周面との間の摺動部が適切な接触を維持するようになっている。

そして、実施例１では、出力軸４０の下部において、軸受４２とギヤケース３４の軸受支持部３４ａの間に、出力軸方向に延びる油孔５０が設けられ、軸受４２・オイルシール４６間に形成された空隙部４８と連通されている。そして、この油孔５０の開口部を塞ぐように、フィルタ５２が、軸受支持部３４ａの正面にボルト５４により固定されている。フィルタ５２の装着は、他にも接着剤による固定等、種々の方法を用いることができる。

また、フィルタ５２の素材としては、摩耗粉のような微粒子を濾過して潤滑油を透過することができる素材であればよく、高密度多孔性部材からなる不織布により構成されるのが好適である。

さらに、出力軸の上方に通気孔を設けると、オイルシールの潤滑をよりスムーズに行うことが可能となる。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例１では、出力軸の軸線を中心として油孔５０と線対称となる位置（出力軸４０の上部）に、やはり軸受４２・オイルシール４６間の空隙部４８に連通される通気孔５６を設けている。このような構成を採ると、軸受・オイルシール間の通気性が高まり、潤滑油がオイルシールに、より誘導されやすくなる。
この通気孔５６は、空気を抜くためのものであり、また、歯車減速機構から離れた位置で摩耗粉の影響を受けにくいから、フィルタは装着しなくてもよい。

なお、他端側の軸封部構造についても、フィルタ５２が軸受支持部材３８上に装着されることを除き、上記と同様の構成を採ることができる。

実施例２においては、油孔５０の形成位置とフィルタ５２の装着位置が、上記実施例１と異なる。
すなわち、図４（ａ）に示すように、油孔５０は、軸受４２・オイルシール４６間の空隙部４８から軸受支持部３４ａの下面に向けて延びるように、すなわち、出力軸４２に対し斜め方向に形成され、フィルタ５２が、その開口部を塞ぐように軸受支持部３４ａの下面に装着されている。なお、図４では、接着剤により装着した例を示している。

実施例１の場合と同様、他端側においても、フィルタ５２が軸受支持部材３８上に装着されることを除き、上記と同様の構成を採ることができる。また、フィルタの装着方法及び好適な素材、通気孔の形成についても、上記実施例１と同様である。
なお、油孔５０と通気孔５６は、実施例１，２にそれぞれ記載したような構成、その他種々のものを組合わせる形で形成することができる。
以上、ギヤードモータを一例として説明を行ったが、言うまでもなく、本発明は、モータを具えない歯車減速機一般に用いることができる。

３４：ギヤケース
３４ａ：軸受支持部
３８：軸受支持部材
４０：出力軸
４２：軸受
４４：遮蔽手段
４６：オイルシール
４８：空隙部
５０：油孔
５２：フィルタ
５６：通気孔

Claims

ギヤケース内に出力軸を具えた歯車減速機構が内蔵され、前記ギヤケース内に前記歯車減速機構を潤滑する潤滑油が封入され、前記出力軸からの潤滑油の漏洩を、オイルシールによりシールする歯車減速機の軸封部構造であって、
前記軸封部構造は、前記出力軸を支持する軸受と、該軸受外周に位置する前記ギヤケースの軸受支持部及び／又は軸受支持部材と、前記軸受の近傍に装着された前記オイルシールと、前記潤滑油を前記オイルシールに誘導する油孔と、前記潤滑油を濾過するフィルタとからなり、
前記軸受は、少なくともギヤケース内部側に遮蔽手段を具え、
前記油孔は、前記軸受と前記オイルシール間の空隙部及び前記ギヤケース内部空間とを連通させ前記潤滑油を前記オイルシールに誘導するように、前記出力軸の下方で、前記軸受支持部及び／又は軸受支持部材に少なくとも１つ形成され、
前記フィルタが、前記油孔の開口部を覆うように装着され、
前記出力軸の上方に、前記軸受と前記オイルシール間の空隙部及び前記ギヤケース内部空間とを連通させる通気孔が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする、
歯車減速機の軸封部構造。