CN110274003A - 齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用已有的风扇的同时可以实现提高基于风扇的冷却效果的技术。本发明的齿轮装置(10)具备外壳(12)、容纳于外壳(12)的齿轮机构(14)及对齿轮机构(14)输入旋转的输入轴(16)，输入轴(16)具有从外壳(12)突出的突出部(16a)，齿轮装置(10)具备安装在突出部(16a)并与输入轴(16)一体旋转的风扇(20)、覆盖风扇(20)的风扇罩(22)及配置于风扇罩(22)的内侧并围绕风扇(20)的环形部件(34)，环形部件(34)固定在风扇罩(22)并能够相对于风扇(20)进行旋转。

Description

齿轮装置

本申请主张基于2018年3月16日申请的日本专利申请第2018-048923号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种齿轮装置。

背景技术

在要求热措施的环境下使用齿轮装置时，为了冷却齿轮装置的外壳，有时会在齿轮装置的旋转轴上安装风扇。在日本专利文献1中公开有这种为了实现提高基于风扇的冷却效果，将围绕风扇的环形部件设置为能够与风扇一体旋转的结构。

专利文献1：WO2008/101577号公报

例如，考虑将日本专利文献1的公开技术适用于已有的齿轮装置中的情况。此时，日本专利文献1的风扇与环形部件成为一体，因此需要在环形部件与成为一体的新风扇之间更换已有的风扇，存在无法直接使用已有的风扇的问题。

发明内容

本发明的一实施方式鉴于这样的情况而完成，其目的之一在于提供一种利用已有的风扇的同时实现提高基于风扇的冷却效果的技术。

本发明的一实施方式涉及一种齿轮装置，其具备外壳、容纳于所述外壳的齿轮机构及对所述齿轮机构输入旋转的输入轴，所述输入轴具有从所述外壳突出的突出部，本齿轮装置具备安装在所述突出部并与所述输入轴一体旋转的风扇、覆盖所述风扇的风扇罩及配置于所述风扇罩的内侧并围绕所述风扇的环形部件，所述环形部件固定在所述风扇罩并能够与所述风扇进行相对旋转。

发明效果

根据本发明，提供一种利用已有的风扇的同时可以实现提高基于风扇的冷却效果的技术。

附图说明

图1是实施方式的齿轮装置的立体图。

图2是实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图3是从负载相反侧观察实施方式的齿轮装置的图。

图4是图2的风扇的周边结构的放大图。

图中：10-齿轮装置，12-外壳，14-齿轮机构，16-输入轴，16a-突出部，20-风扇，20c-叶片，20d-负载侧端，22-风扇罩，22c-背面部，22d-倾斜面部，22e-平行面部，22g-吸气孔，34-环形部件，34b-负载侧端，36-空间，38-间隙空间。

具体实施方式

以下，在实施方式、变形例中，对相同的构成要件标注相同的符号，并省略重复说明。并且，在各附图中，为了便于说明，适当省略构成要件的一部分，或适当放大缩小构成要件的尺寸而示出。

图1是实施方式的齿轮装置10的立体图。图2是齿轮装置10的侧面剖视图。在本图中，用单点划线表示齿轮节圆。齿轮装置10主要具备外壳12、齿轮机构14、输入轴16、输出轴18、风扇20及风扇罩22。

输入轴16具有从外壳12向外部突出的突出部16a。输入轴16的突出部16a设置于输入轴16的一端侧Pa，与马达等驱动装置的输出轴连接，并从该输出轴传递旋转。以下，将沿输入轴16的旋转轴线La的方向简称为“轴向”，分别将以该旋转轴线La为中心的圆的圆周方向、半径方向称为“周向”、“径向”。并且，在轴向中，将输入轴16的一端侧Pa(输入旋转的一侧)称为负载相反侧Pa，将另一端侧(输出旋转的一侧)称为负载侧Pb。

如图2所示，外壳12呈空心结构。外壳12具有容纳齿轮机构14的主体部24、容纳旋转自如地支承输入轴16的输入轴承26的轴承壳体部28及覆盖输入轴16所贯穿的轴承壳体部28的负载相反侧开口部28a的外壳罩体30。

本实施方式的主体部24呈具有朝向六面的六个外壁部的箱状。主体部24具有由输入轴16贯穿并且朝外突出的外壁部24a。轴承壳体部28沿输入轴16从主体部24突出的方向，从主体部24的外壁部24a突出。轴承壳体部28呈沿轴向延伸的筒状，并利用螺栓等固定在主体部24上。在轴承壳体部28的负载相反侧Pa的端部，形成输入轴16所贯穿的负载相反侧开口部28a，并且安装有前述外壳罩体30。

齿轮机构14是用于将从输入轴16输入的旋转传递至输出轴18的机构，并由多个齿轮构成。将构成齿轮机构14的齿轮设置为能够与输入轴16、输出轴18、中间轴32中的任一个一体旋转。本实施方式的齿轮机构14是对输入轴16的旋转进行减速并传递至输出轴18的减速机构。本实施方式的齿轮机构14具有使用一对锥齿轮等的正交轴齿轮机构14a和使用一对平齿轮等的平行轴齿轮机构14b。

输入轴16是用于对齿轮机构14输入旋转的轴。输入轴16的突出部16a从朝向外壳12的负载相反侧的负载相反侧外壁部12a向外部突出。本实施方式的负载相反侧外壁部12a由主体部24、轴承壳体部28、外壳罩体30构成。

输出轴18是用于从齿轮机构14向未图示的被驱动设备输出旋转的轴。中间轴32或输出轴18经由未图示的轴承被外壳12的主体部24支承为旋转自如。

风扇20安装在输入轴16的突出部16a。风扇20具有筒部20a，输入轴16的突出部16a插穿在筒部20a的内侧，并且筒部20a利用键等安装在输入轴16的突出部16a。风扇20还具有从筒部20a向径向外侧延伸的多个支承部20b、分别单独设置于多个支承部20b的多个叶片20c。叶片20c呈板状，其主面朝向周向。其中主面是指板状的叶片20c的板厚方向的两侧的面。

风扇20能够与输入轴16一体旋转。风扇20的叶片20c通过与输入轴16一体旋转送出用于冷却外壳12的空气流。本实施方式的风扇20为径流式风扇，通过该旋转送出朝向径向外侧的空气流。

风扇罩22从负载相反侧Pa及径向外侧覆盖风扇20，并且从负载相反侧Pa及径向外侧覆盖成为外壳12的一部分的轴承壳体部28、外壳罩体30。风扇罩22利用未图示的螺栓等固定工具可装卸地固定在外壳12。风扇罩22呈形成有朝向负载侧Pb开放的负载侧开口部22a的有底筒状。

图3是从负载相反侧Pa观察齿轮装置10的图。如图1～图3所示，风扇罩22具有筒状的外周面部22b和从负载相反侧Pa覆盖风扇20的背面部22c。

外周面部22b具有相对于轴向倾斜的倾斜面部22d、与倾斜面部22d的负载侧Pa连续地设置并轴向平行的平行面部22e。本说明书中的“平行”包含所提及的两个构成要件完全平行时和大体平行时这两者。倾斜面部22d从背面部22c的外周缘部向负载侧Pb连续地设置，以伴随朝向负载侧Pb远离输入轴16的方式相对于轴向倾斜。与本实施方式的外周面部22b的轴向正交的截面形状是由4个边部分形成的矩形形状。

如图3所示，在背面部22c形成输入轴16所贯穿的贯穿孔22f，并且在贯穿孔22f周围形成多个吸气孔22g。本实施方式的多个吸气孔22g从轴向观察时呈以位于与输入轴16的旋转轴线La同心的多个圆周上的方式排列的圆弧状。

图4是图2的风扇20的周边结构的放大图。如图2～图4所示，本实施方式的齿轮装置10具备配置于风扇罩22的内侧，并从径向外侧围绕风扇20的环形部件34。环形部件34通过围绕风扇20，起到提高风扇20的冷却效果的作用。

关于环形部件34，自身的负载相反侧端部34a与风扇罩22的背面部22c的背面抵接，并通过熔接、螺栓等固定在风扇罩22的背面部22c。环形部件34以从风扇罩22的背面部22c的背面向负载侧Pb突出的方式设置。本实施方式的环形部件34配置于从风扇罩22的外周面部22b在径向内侧分开的位置，不与风扇罩22的外周面部22b接触。环形部件34能够相对于风扇20进行相对旋转，风扇20与输入轴16一体旋转时，不与风扇20一体旋转。

如图3所示，与本实施方式的环形部件34的轴向正交的截面形状为圆形形状。从轴向观察时，环形部件34以围绕风扇罩22的所有吸气孔22g的方式设置。

对以上的齿轮装置10的动作进行说明。若旋转从驱动装置传递至输入轴16，则该旋转被输入至齿轮机构14，并且经由齿轮机构14从输出轴18输出。若输入轴16旋转，则风扇20与输入轴16一体旋转。若风扇20旋转，则从风扇20的叶片20c送出用于冷却外壳12的空气流。此时，空气从风扇罩22的贯穿孔22f或吸气孔22g被吸入至风扇罩22的内部。

本实施方式的风扇20的叶片20c朝向径向外侧送出空气流。从风扇20的叶片20c送出的空气流被引导，以便其与环形部件34接触而将其方向改变到负载侧Pb。朝向负载侧Pb的空气流的一部分通过在风扇罩22内与外壳12的一部分即轴承壳体部28或外壳罩体30的外面接触以冷却外壳12。并且，朝向负载侧Pb的空气流的一部分通过从风扇罩22的负载侧开口部22a送出至负载侧Pb，并与外壳12的主体部24的外面接触以冷却外壳12。

对以上的齿轮装置10的效果进行说明。实施方式的环形部件34固定在风扇罩22上，并设置为能够相对风扇20进行相对旋转，即与风扇20分开设置。具体而言，风扇20与输入轴16一同旋转，另一方面环形部件34由于被固定在风扇罩22而无法旋转。因此，通过将固定有环形部件34的新的风扇罩22后组装到已有的齿轮装置10，能够将用于实现提高冷却效果的环形部件34与已有的风扇20进行组合。因此，利用已有的风扇20的同时，通过环形部件34可以实现提高基于风扇20的冷却效果。另外，在本实施方式中，通过将新风扇罩22固定在已有的齿轮装置10的外壳12，将风扇罩22后组装到齿轮装置10。

另外，能够利用已有的风扇20表示本实施方式的齿轮装置10的效果中的一个，但并不限于利用已有的风扇20的情况。即使将具有本实施方式的环形部件34的风扇罩22组合到新设计的风扇时，也能够得到实现冷却效果的提高的效果，成为本发明的对象。

环形部件34固定在背面部22c而不是风扇罩22的外周面部22b。因此，无需在风扇罩22的外周面部22b确保用于固定环形部件34的固定余量。由此，确保固定余量的同时避免风扇罩22的外周面部22b的轴向尺寸的大型化的情况，并可以实现风扇罩22的轴向尺寸的小型化。

对以上的齿轮装置10的其他设计点进行说明。参考图4。将从风扇20的叶片20c的负载侧端20d朝向负载侧Pb隔开风扇20的轴向长度Lb的1/2的位置称为基准位置Pr。此时，环形部件34的负载侧端34b位于比前述的基准位置Pr更靠负载相反侧Pa的位置。由此，通过环形部件34可以实现进一步提高基于风扇20的冷却效果。在实现提高这样的冷却效果的基础上，环形部件34的负载侧端34b只要位于比前述的基准位置Pr更靠负载相反侧Pa的位置即可，也可以位于比风扇20的叶片20c的负载侧端20d更靠负载相反侧Pa的位置。

在实现进一步提高这样的冷却效果的基础上，优选环形部件34的负载侧端34b位于比风扇20的叶片20c的负载侧端20d更靠负载侧Pb的位置。由此，与环形部件34的负载侧端34b位于比叶片20c的负载侧端20d更靠负载相反侧Pa的位置的情况相比，通过环形部件34变得易于接收从叶片20c向径向外侧送出的空气流。由此，易于引导空气流通过与环形部件34接触以将其方向改变至负载侧Pb，利用该空气流易于冷却外壳12，并可以实现进一步提高基于风扇20的冷却效果。

环形部件34的一部分未向风扇罩22的平行面部22e的径向内侧突出，而是整体被容纳于该倾斜面部22d的径向内侧。即，环形部件34的整***于比风扇罩22的倾斜面部22d的负载侧端22da更靠负载相反侧Pa的位置。

对该优点进行说明。考虑到由于风扇20的叶片20c的旋转的影响，在风扇罩22内在比环形部件34更靠负载侧Pb的位置产生了沿径向向外的空气流Fa的情况。此时，通过使空气流Fa的一部分与风扇罩22的倾斜面部22d接触，能够以朝向变更至负载侧Pb的方式引导空气流。由此，利用朝向该负载侧Pb的空气流变得易于冷却外壳12，并可以实现进一步提高基于风扇20的冷却效果。

在风扇罩22的倾斜面部22d与环形部件34之间，形成有与在风扇罩22的平行面部22e的内侧形成的空间36相连的间隙空间38。该空间36以在风扇罩22的平行面部22e与外壳12的轴承壳体部28或外壳罩体30之间环状相连的方式形成。间隙空间38在环形部件34的径向外侧以环状相连的方式形成。

对该优点进行说明。根据风扇20的叶片20c的旋转的影响，考虑在风扇罩22内的间隙空间38产生了空气流的情况。此时，通过使空气流引导至与该风扇罩22的倾斜面部22d接触，以将其方向变更至负载侧Pb，在此基础上，能够从该间隙空间38朝向空间36送出空气流。由此，能够增加朝向负载侧Pb的空气流的流量，并可以实现进一步提高基于风扇20的冷却效果。

以上，对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。任一前述的实施方式仅仅示出了实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不限定本发明的技术范围，在不脱离技术方案的范围中规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删减等多种变更。在前述实施方式中，关于能够进行这样的设计变更的内容，标注“实施方式的”“实施方式中”等的标记而进行说明，但这并不表明不允许对无这样的标记的内容进行设计变更。并且，标注在附图的截面上的阴影线并不限定标注阴影线的对象的材质。

关于外壳12，对呈具有六个外壁部的箱状的例子进行了说明，但并不特别限定其具体形状。

齿轮机构14的种类并不特别限定。例如除了减速机构以外，齿轮机构14还可以为加速机构。关于齿轮机构14，以正交轴齿轮机构14a与平行轴齿轮机构14b的组合为例进行了说明，但可以仅使用其中一个来构成，也可以由其他齿轮机构构成。

关于风扇20，以径流式风扇为例进行了说明，但其种类并不特别限定，也可以为轴流式风扇等。

环形部件34对风扇罩22的固定位置并不特别限定。例如，除了风扇罩22的背面部22c以外，环形部件34还可以固定在风扇罩22的外周面部22b。

环形部件34的负载侧端34b可以位于在与前述的基准位置Pr的关系中无关系的部位。例如，环形部件34的负载侧端34b可以位于与基准位置Pr相同的部位或比基准位置Pr更靠负载侧的位置。并且，环形部件34的一部分可以位于风扇罩22的平行面部22e的内侧。

与环形部件34的轴向正交的截面形状并不特别限定，除圆形形状以外还可以为矩形形状等。

在风扇罩22的倾斜面部22d和环形部件34之间可以不形成有与其平行面部22e的内侧的空间相连的间隙空间38。

Claims (6)

1.一种齿轮装置，其具备：

外壳；

容纳于所述外壳的齿轮机构；及

对所述齿轮机构输入旋转的输入轴，

所述齿轮装置的特征在于，

所述输入轴具有从所述外壳突出的突出部，

所述齿轮装置还具备：

安装于所述突出部并与所述输入轴一体旋转的风扇；

覆盖所述所述风扇的风扇罩；及

配置于所述风扇罩的内侧并围绕所述风扇的环形部件，

所述环形部件固定在所述风扇罩上，并能够相对于所述风扇进行相对旋转。

2.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

所述风扇罩具有形成有吸气孔的背面部，

所述环形部件固定在所述背面部。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮装置，其特征在于，

所述环形部件的负载侧端位于比从所述风扇的叶片的负载侧端向负载侧分开所述叶片的轴向长度的1/2的基准位置更靠负载相反侧的位置。

4.根据权利要求3所述的齿轮装置，其特征在于，

所述环形部件的负载侧端位于比所述叶片的负载侧端更靠负载侧的位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

所述风扇罩具有相对于轴向倾斜的倾斜面部、与所述倾斜面部的负载侧连续地设置并轴向平行的平行面部，

所述环形部件容纳于所述倾斜面部的径向内侧。

6.根据权利要求5所述的齿轮装置，其特征在于，

在所述倾斜面部和所述环形部件之间形成有与所述平行面部的内侧的空间相连的间隙空间。