JP2004301276A - 変速機のグリース封止構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーシング内に封入されるグリースの種類によらず、オイルシールの耐久性を向上させることができる変速機のグリース封止構造を提供する
【解決手段】グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間におけるグリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を、軸受３２の空きスペース３２Ａに備える。
【選択図】 図２
【解決手段】グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間におけるグリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を、軸受３２の空きスペース３２Ａに備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機器、輸送機器等の分野で用いられる変速機のグリース封止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業機器、輸送機器等では例えば歯車伝達機構等の変速機構等をケーシングに収容した構造の変速機が多く用いられている。このような変速機は一般的に、変速機構を潤滑するための潤滑剤がケーシング内に封入されている。潤滑剤としては、液状の潤滑油又はグリースが用いられ、このような潤滑剤は一般的に良好な潤滑を実現するための様々な添加剤を含有している。
【０００３】
変速機は、潤滑剤をケーシング内に封止するためにオイルシールが備えられている。オイルシールはそのリップ部において変速機構の軸等の部材と摺接しつつ潤滑剤の漏れを防止するものであり、リップ部の摩耗を低減するためには、摺接する相手部材の振れを極力小さくすることが重要である。
【０００４】
従って、オイルシールは一般的に、オイルシールが摺接する相手部材を回転自在に支持するための軸受の近傍に配設されている。言い換えれば、一般的にオイルシールの近傍には、オイルシールが摺接する相手部材を回転自在に支持するための軸受が配設されている（例えば、特許文献１参照。）。軸受としては内輪、外輪及び転動体を有する、例えば、ころ軸受、玉軸受等が多く用いられる。尚、一般的に、軸受の潤滑にも変速機構と共通の潤滑油又はグリースが使用される。
【０００５】
このようなオイルシールを用いた潤滑剤の封止構造は、潤滑油、グリースの種類を問わず多くの変速機に広く採用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２―１３０３９０号公報（第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、変速機に要求される性能は非常に厳しくなっており、変速機の動力伝達部（歯車、軸、軸受）のコンパクト化、長寿命化と共にオイルシールのリップ部についても耐久性向上が求められている。
【０００８】
ところが、動力伝達部の性能向上のためのグリースの特性（ベースとなるオイル増ちょう剤、添加剤等により決まる）と、オイルシールの性能向上のためのグリースの特性は必ずしも一致しないという問題がある。即ち、動力伝達部の長寿命化に寄与するグリースを用いてもオイルシールのリップ部の耐久性は必ずしも向上しない。
【０００９】
尚、オイルシールのリップ部の長寿命化に寄与するグリースを用いると、変速機構について所望の潤滑が得られず、動力伝達部の耐久性が低下することがある。
【００１０】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、ケーシング内に封入されるグリースの種類によらず、オイルシールの耐久性を向上させることができる変速機のグリース封止構造を提供することをその課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、変速機構及び該変速機構を潤滑するためのグリースを収容するためのケーシングと、前記グリースを前記ケーシング内に封止するためのオイルシールと、内輪、外輪及び転動体を有してなり、前記オイルシールの近傍で前記変速機構を回転自在に支持する軸受と、を含んでなる変速機のグリース封止構造において、前記軸受として、前記内輪及び外輪の一方が他方よりも前記オイルシール側に突出した、空きスペースを有する軸受を備え、且つ、前記軸受の転動体と、前記オイルシールと、の間における前記グリースの移動を規制するためのシールド状部材を前記軸受の空きスペースに備えたことにより上記課題を解決したものである。
【００１２】
即ち、グリースの移動を規制するためのシールド状部材を軸受の転動体と、オイルシールと、の間に、備えることで、グリースと共にオイルシールに到達する摩耗粉等の量を低減することができ、グリースが含有する添加剤の種類に拘わらずグリースによるオイルシールのリップ部の劣化を抑制し、オイルシールの耐久性を向上させることができる。
【００１３】
更に、変速機構の潤滑のために好適なグリースを使用することができるので、変速機構についても耐久性を向上させることができる。
【００１４】
又、軸受の転動体よりもオイルシール側にシールド状部材を配設するので軸受には充分にグリースが給脂されると共に、グリースはシールド状部材に堰き止められて軸受の周囲に留まりやすくなり、軸受の耐久性を向上させる効果も得られる。
【００１５】
又、軸受の空きスペースを利用してシールド状部材を取付けているので、シールド状部材のためのスペースを特別に設ける必要がなく、それだけ変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
尚、前記シールド状部材を、前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に近接して相対的に回転し、ラビリンスを構成するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けるとよい。
【００１７】
このように、ラビリンスを構成するようにシールド状部材を配設することにより、オイルシールに触れるグリースと、変速機の潤滑に使用され、摩耗粉を含んだグリースと、を確実に分離することができ、オイルシールの耐久性を確実に向上させることができる。更に、シールド状部材は他方側の部材に接触しないので、シールド状部材自体の耐久性も向上する。又、シールド状部材が近接する相手部材として、軸受の一部ではなく、例えば、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材を利用することにより、シールド状部材の設計の自由度が高くなるので、それだけグリースの移動を規制するために好適な構成のシールド状部材を配設することができる。
【００１８】
又、前記シールド状部材を前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に摺接して相対的に回転するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けてもよい。尚、この場合、シールド状部材の摺接部分をゴム部材で構成するとよい。
【００１９】
このように、他の部材に摺接するようにシールド状部材を配設することにより、グリースの移動を一層確実に低減することができ、オイルシールの耐久性を一層向上させることができる。特に、摺接部分をゴム部材とすることで、より大きなシールド効果を得てグリースの移動を著しく低減でき、更に、摺接部分の磨耗を低減する効果も得られる。尚、この場合も、シールド状部材が摺接する相手部材として、軸受の一部ではなく、例えば、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材を利用することで、シールド状部材の設計の自由度が高くなり、それだけグリースの移動を規制するために好適な構成のシールド状部材を配設することができる。
【００２０】
ここで、シールド状部材を他の部材に近接するように配設するか、或いは他の部材に摺接するように配設するかは、オイルシール、シールド状部材の材質、形状、グリースとの相性等を考慮して、オイルシール、シールド状部材の耐久性を考慮し、適宜選択すればよい。
【００２１】
又、前記シールド状部材を前記ケーシングに取付けてもよい。
【００２２】
このように、ケーシングにシールド状部材を取付けるようにすることで、シールド状部材の設計の自由度を更に高めることができる。更に、この場合、軸受の内輪及び外輪のうち、ケーシングに対して相対的に回転する方に近接又は摺接するようにシールド状部材を取付けてもよい。
【００２３】
又、前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周及び外周のいずれか一方から軸方向に突出する円筒部と、を有してなる断面Ｌ字形状の環状体とするとよい。
【００２４】
断面Ｌ字形状の環状体であれば、例えば、円筒部を利用して軸受の外輪又は内輪に嵌着することができ、変速機への装着が容易である。又、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材に嵌着することも容易である。更に、断面Ｌ字形状の環状体は、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、生産性が良く、低コストである。
【００２５】
又、前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周から軸方向の前記転動体側に突出する内側円筒部と、前記隔壁部の外周から軸方向の前記転動体側に突出する外側円筒部と、を有してなる断面コ字形状の環状体としてもよい。
【００２６】
断面コ字形状の環状体も、例えば、内側円筒部又は外側円筒部を利用して軸受の外輪又は内輪に嵌着することができ、変速機への装着が容易である。又、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材に嵌着することも容易である。更に、コ字が転動体側に開口しているので、シールド状部材の内側にグリースが収容され、それだけグリースの移動を規制する効果が大きい。更に、内側円筒部及び外側円筒部の非固定側がケーシング等の部材に近接又は摺接するように配設することにより、近接面積又は摺接面積が大きくなり、これによりグリースの移動を一層確実に規制することができる。尚、断面コ字形状の環状体も、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、生産性が良く、低コストである。
【００２７】
又、前記グリースを第１のグリースとして封入すると共に、前記シールド状部材と、前記オイルシールと、の間に第２のグリースを封入するとよい。
【００２８】
このようにシールド状部材と、オイルシールと、の間に第２のグリースを封入することで第１のグリースが殆ど侵入できなくなるので、オイルシールに到達する第１のグリースの量を著しく低減することができる。
【００２９】
又、第２のグリースでオイルシールのリップ部を潤滑することができるので、オイルシールの耐久性を大幅に向上させることができる。特に、第１のグリースとして変速機構の潤滑のために好適なグリースを選択し、第２のグリースとしてオイルシールの潤滑のために好適なグリースを選択すれば、変速機全体の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る変速機１０の全体構造を示す側断面図である。図２は、同変速機のグリース封止構造１２を拡大して示す側断面図である。
【００３２】
変速機１０は、グリース封止構造１２に特徴を有しているが、本発明の理解のため、まず変速機１０の全体構造について簡単に説明することとする。
【００３３】
変速機１０は、変速機構として、偏心体１４を有する偏心体軸１６と、偏心体１４に回転自在に取付けられた外歯部材１８と、該外歯部材１８に内接噛合する内歯部材１９と、前記外歯部材１８の両側に配置され、該外歯部材１８の自転成分のみを伝達する手段を介して該外歯部材１８に連結されたキャリヤ部材２０と、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車機構を備えており、内部には潤滑剤としてグリースが封入されている。
【００３４】
偏心体軸１６は、外歯部材１８の軸方向両側に配置された２つの軸受２１を介してキャリヤ部材２０に回転自在に支持されている。
【００３５】
偏心体軸１６には位相差１２０°の３つの偏心体１４が一体化して形成されている。それぞれの偏心体１４には軸受２２を介して外歯部材１８が取付けられている。尚、外歯部材１８は３枚複列で備えられ、これにより伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持が図られている。
【００３６】
外歯部材１８の外周にはトロコイド歯形や円弧歯形等の外歯（図示省略）が設けられている。この外歯には内歯部材１９が内接噛合している。
【００３７】
内歯部材１９は、ピン状体でケーシング２４に回転し易く保持されている。
【００３８】
各外歯部材１８にはそれぞれ円周方向適宜な間隔で複数の内ローラ孔２６が形成され、各内ローラ孔２６にはそれぞれ内ローラ２８及び内ピン３０が挿入されている。
【００３９】
これら内ピン３０は、両端においてキャリヤ部材２０に連結されている。キャリヤ部材２０は、軸受３２を介してケーシング２４に回転自在に支持されている。
【００４０】
キャリヤ部材２０とケーシング２４との間の隙間における、軸受３２よりも外側には、グリース封止構造１２を構成するオイルシール４０が装着され、これによりグリースがケーシング２４内に封止されている。
【００４１】
軸受３２は、内輪３４、外輪３６及び転動体３８を有してなる円錐ころ軸受で、内輪３４の一部が外輪３６よりもオイルシール４０側に突出し、内輪３４とケース２４との間に空きスペース３２Ａを有している。尚、外輪３６もその一部が内輪３４よりも軸方向内側に突出している。
【００４２】
次に、グリース封止構造１２について説明する。
【００４３】
グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間におけるグリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を、軸受３２の空きスペース３２Ａに備えたことを特徴としている。
【００４４】
シールド状部材４２は、転動体３８及びオイルシール４０を隔てるためのリング板状の隔壁部４４と、該隔壁部４４から軸方向に突出する円筒部４６と、を有してなる断面Ｌ字形状の環状体とされている。
【００４５】
このシールド状部材４２は、軸受３２の外輪３６に連結されたケーシング２４に隔壁部４４の外周において近接して相対的に回転し、ラビリンスを構成するように、円筒部４６の内周において軸受３２の内輪３４に嵌着されている。
【００４６】
尚、円筒部４６の内周には径方向内側に突出する環状突起４６Ａが形成されており、該環状突起４６Ａは軸受３２の内輪３４の外周に形成された環状溝部に嵌合している。これにより、軸受３２からのシールド状部材４２の軸方向への脱落が防止されている。
【００４７】
次に、変速機１０の作用について説明する。
【００４８】
偏心体軸１６が１回転すると、各偏心体１４も１回転する。これら偏心体１４が１回転することにより、各外歯部材１８も偏心体軸１４の周りで揺動回転を行おうとするが、内歯部材１９によりその自転が拘束されるため、各外歯部材１８は、内歯部材１９に内接しながら僅かに自転しつつ公転することになる。
【００４９】
いま、例えば外歯部材１８の歯数をＮ、内歯部材１９の歯数をＮ＋１とした場合、その歯数差は１である。そのため、偏心体軸１４の１回転毎に外歯部材１８はケーシング２４と一体化された内歯部材１９に対して１歯分だけずれることとなる。即ち、偏心体軸１６の１回転は外歯部材１８の−１／Ｎの回転に減速されて伝達されたこととなる。
【００５０】
各外歯部材１８の回転は、内ローラ孔２６と内ローラ２８との隙間によってその公転成分が吸収され、自転成分のみが内ピン３０を介してキャリヤ部材２０に伝達される。
【００５１】
この結果、偏心体軸１６とキャリヤ部材２０との間で減速比１／Ｎの減速又は増速比Ｎの変速が実現される。
【００５２】
尚、キャリヤ部材２０を固定して、偏心体軸１６及びケーシング２４の間で増減速する変速機として使用することもできる。又、偏心体軸１６を固定して、キャリヤ部材２０及びケーシング２４間で増減速する変速機として使用することもできる。
【００５３】
変速機１０内に封入されたグリースは、外歯部材１８等の回転に伴って変速機１０内に飛沫、分散し、オイルシール４０の近傍にも一部のグリースが移動する。
【００５４】
次に、グリース封止構造１２の作用について説明する。
【００５５】
グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間であって軸受３２に、グリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を備えているので、軸受３２からオイルシール４０に移動するグリースの量が低減されている。
【００５６】
特に、シールド状部材４２はラビリンス効果を奏するようにケーシング２４に近接して配設されているので、オイルシール４０に到達するグリースの量が確実に低減されている。従って、グリースに含まれる摩耗粉に起因するオイルシール４０の劣化を抑制することができ、変速機１０はオイルシール４０の耐久性が高い。
【００５７】
又、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構の潤滑のために好適なグリースを使用することができるので、変速機１０は、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構の耐久性も高い。
【００５８】
更に、シールド状部材４２はケーシング２４に接触しないので、シールド状部材４２自体の耐久性も高い。
【００５９】
又、シールド状部材４２は軸受３２の転動体３８よりもオイルシール４０側に配設されているので、シールド状部材４２のために軸受３２に到達するグリースの量が減少することがなく、却ってグリースがシールド状部材４２に堰き止められて軸受３２の周囲に留まりやすくなるので、変速機１０は軸受３２の耐久性も高い。
【００６０】
即ち、オイルシール４０、シールド状部材４２、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構はいずれも耐久性が高く、変速機１０は信頼性が高い。
【００６１】
又、シールド状部材４２が近接する相手部材として、軸受３２自体ではなく、軸受３２の外輪３６に結合されたケーシング２４を利用しているので、シールド状部材４２は設計の自由度が高い。
【００６２】
又、軸受３２の空きスペース３２Ａを利用してシールド状部材４２を取付けており、シールド状部材３４Ａのために特別なスペースを設けていないので、それだけ変速機１０はコンパクトである。
【００６３】
又、シールド状部材４２は断面Ｌ字形状の環状体であるので、円筒部４６において軸受３２の内輪３４への嵌着が容易である。
【００６４】
更に、シールド状部材４２は断面Ｌ字形状の環状体であるので、例えばプレス加工等により容易に製造することができ、生産性が良く、変速機１０は低コストである。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６６】
図３は、本第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造６０を拡大して示す側断面図である。
【００６７】
グリース封止構造６０は、前記第１実施形態に係るグリース封止構造１２に対し、シールド状部材６２の隔壁部６２Ａの外周にゴム部材６２Ｂが備えられ、シールド状部材６２がゴム部材６２Ｂにおいてケーシング２４に摺接するように配設されたことを特長としている。他の構成については前記第１実施形態のグリース封止構造１２と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
このように、ケーシング２４に摺接するようにシールド状部材６２を配設することにより、ラビリンス効果による場合よりも一層確実にオイルシール４０へのグリースの移動を低減することができ、オイルシール４０の耐久性を一層向上させることができる。特に、摺接部分がゴム部材６２Ｂであるので、グリースの移動を著しく低減でると共に、摺接しても磨耗しにくく耐久性が高い。
【００６９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７０】
図４は、本第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造７０を拡大して示す側断面図である。
【００７１】
グリース封止構造７０は、前記第１実施形態に係るグリース封止構造１２に対し、シールド状部材７２が、軸受３２の転動体３８及びオイルシール４０を隔てるためのリング板状の隔壁部７２Ａと、隔壁部７２Ａの内周から軸方向の転動体３８側に突出する内側円筒部７２Ｂと、隔壁部７２Ａの外周から軸方向の転動体３８側に突出する外側円筒部７２Ｃと、を有してなる断面コ字形状の環状体とされたことを特徴としている。他の構成については前記第１実施形態のグリース封止構造１２と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
シールド状部材７２は、転動体３８側に開口するように配設され、シールド状部材７２の内側にグリースを収容することができるので、それだけグリースの移動を規制する効果が大きい。更に、外側円筒部７２Ｃにおいてケーシング２４に近接するように配設され、近接面積が大きいので、それだけグリースの移動を規制するラビリンス効果が大きく、この点でもグリースの移動を規制する効果が大きい。
【００７３】
又、断面コ字形状の環状体も断面Ｌ字形状の環状体と同様に、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、シールド状部材７２もシールド状部材４２と同様に生産性が良く、低コストである。
【００７４】
尚、上記第１〜第３実施形態は、それぞれシールド状部材４２、６２、７２だけでオイルシール４０へのグリースの移動を規制しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、変速機構を潤滑するためのグリースを第１のグリースとしてシールド状部材４２、６２、７２よりも歯側の噛合い側に封入し、更にシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシール４０と、の間に第２のグリースを封入してもよい。
【００７５】
このようにシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシールと、の間に第２のグリースを封入することでシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシールと、の間には第１のグリースが殆ど侵入できなくなるので、オイルシール４０に到達する第１のグリースの量を著しく低減することができる。又、第２のグリースでオイルシール４０のリップ部を潤滑することができるので、オイルシール４０の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００７６】
特に、第１のグリースとして変速機構の潤滑のために好適なグリースを選択し、第２のグリースとしてオイルシールの潤滑のために好適なグリースを選択すれば、変速機１０の耐久性を全体として大幅に向上させることができる。
【００７７】
又、上記第１〜第３実施形態において、軸受３２は円錐ころ軸受であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、内輪及び外輪の一方が他方よりもオイルシール側に突出した、空きスペースを有する軸受であれば、例えば玉軸受等の他のタイプの軸受を用いてもよい。
【００７８】
又、上記第１〜第３実施形態は、変速機構として偏心揺動型内接噛合遊星歯車機構を備える変速機１０にグリース封止構造１２、６０、７０を、適用した例を示したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、潤滑剤としてグリースが封入される変速機であれば、例えば、遊星ギヤ、スパーギヤ、ヘルカルギヤ、ベベルギヤ、ハイポイドギヤ、ウォームギヤ等の他のタイプのギヤで構成される変速機構、摩擦ローラで構成された変速機構、チェーン及びスプロケットで構成された変速機構等の他のタイプの変速機構を備える変速機に対しても適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケーシング内に封入されるグリースの種類によらず、オイルシールの耐久性を向上させることが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る変速機の全体構造を示す側断面図
【図２】同変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【図４】本発明の第３実施形態に係る変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【符号の説明】
１０…変速機
１２、６０、７０…変速機のグリース封止構造
１８…外歯歯車（変速機構）
２０…キャリヤ部材（変速機構）
２２…内歯歯車（変速機構）
２４…ケーシング
３２…軸受
３２Ａ…空きスペース
３４…内輪
３６…外輪
３８…転動体
４０…オイルシール
４２、６２、７２…シールド状部材
４４、６２Ａ、７２Ａ…隔壁部
４６…円筒部
６２Ｂ…ゴム部材
７２Ｂ…内側円筒部
７２Ｃ…外側円筒部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機器、輸送機器等の分野で用いられる変速機のグリース封止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業機器、輸送機器等では例えば歯車伝達機構等の変速機構等をケーシングに収容した構造の変速機が多く用いられている。このような変速機は一般的に、変速機構を潤滑するための潤滑剤がケーシング内に封入されている。潤滑剤としては、液状の潤滑油又はグリースが用いられ、このような潤滑剤は一般的に良好な潤滑を実現するための様々な添加剤を含有している。
【０００３】
変速機は、潤滑剤をケーシング内に封止するためにオイルシールが備えられている。オイルシールはそのリップ部において変速機構の軸等の部材と摺接しつつ潤滑剤の漏れを防止するものであり、リップ部の摩耗を低減するためには、摺接する相手部材の振れを極力小さくすることが重要である。
【０００４】
従って、オイルシールは一般的に、オイルシールが摺接する相手部材を回転自在に支持するための軸受の近傍に配設されている。言い換えれば、一般的にオイルシールの近傍には、オイルシールが摺接する相手部材を回転自在に支持するための軸受が配設されている（例えば、特許文献１参照。）。軸受としては内輪、外輪及び転動体を有する、例えば、ころ軸受、玉軸受等が多く用いられる。尚、一般的に、軸受の潤滑にも変速機構と共通の潤滑油又はグリースが使用される。
【０００５】
このようなオイルシールを用いた潤滑剤の封止構造は、潤滑油、グリースの種類を問わず多くの変速機に広く採用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２―１３０３９０号公報（第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、変速機に要求される性能は非常に厳しくなっており、変速機の動力伝達部（歯車、軸、軸受）のコンパクト化、長寿命化と共にオイルシールのリップ部についても耐久性向上が求められている。
【０００８】
ところが、動力伝達部の性能向上のためのグリースの特性（ベースとなるオイル増ちょう剤、添加剤等により決まる）と、オイルシールの性能向上のためのグリースの特性は必ずしも一致しないという問題がある。即ち、動力伝達部の長寿命化に寄与するグリースを用いてもオイルシールのリップ部の耐久性は必ずしも向上しない。
【０００９】
尚、オイルシールのリップ部の長寿命化に寄与するグリースを用いると、変速機構について所望の潤滑が得られず、動力伝達部の耐久性が低下することがある。
【００１０】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、ケーシング内に封入されるグリースの種類によらず、オイルシールの耐久性を向上させることができる変速機のグリース封止構造を提供することをその課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、変速機構及び該変速機構を潤滑するためのグリースを収容するためのケーシングと、前記グリースを前記ケーシング内に封止するためのオイルシールと、内輪、外輪及び転動体を有してなり、前記オイルシールの近傍で前記変速機構を回転自在に支持する軸受と、を含んでなる変速機のグリース封止構造において、前記軸受として、前記内輪及び外輪の一方が他方よりも前記オイルシール側に突出した、空きスペースを有する軸受を備え、且つ、前記軸受の転動体と、前記オイルシールと、の間における前記グリースの移動を規制するためのシールド状部材を前記軸受の空きスペースに備えたことにより上記課題を解決したものである。
【００１２】
即ち、グリースの移動を規制するためのシールド状部材を軸受の転動体と、オイルシールと、の間に、備えることで、グリースと共にオイルシールに到達する摩耗粉等の量を低減することができ、グリースが含有する添加剤の種類に拘わらずグリースによるオイルシールのリップ部の劣化を抑制し、オイルシールの耐久性を向上させることができる。
【００１３】
更に、変速機構の潤滑のために好適なグリースを使用することができるので、変速機構についても耐久性を向上させることができる。
【００１４】
又、軸受の転動体よりもオイルシール側にシールド状部材を配設するので軸受には充分にグリースが給脂されると共に、グリースはシールド状部材に堰き止められて軸受の周囲に留まりやすくなり、軸受の耐久性を向上させる効果も得られる。
【００１５】
又、軸受の空きスペースを利用してシールド状部材を取付けているので、シールド状部材のためのスペースを特別に設ける必要がなく、それだけ変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
尚、前記シールド状部材を、前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に近接して相対的に回転し、ラビリンスを構成するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けるとよい。
【００１７】
このように、ラビリンスを構成するようにシールド状部材を配設することにより、オイルシールに触れるグリースと、変速機の潤滑に使用され、摩耗粉を含んだグリースと、を確実に分離することができ、オイルシールの耐久性を確実に向上させることができる。更に、シールド状部材は他方側の部材に接触しないので、シールド状部材自体の耐久性も向上する。又、シールド状部材が近接する相手部材として、軸受の一部ではなく、例えば、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材を利用することにより、シールド状部材の設計の自由度が高くなるので、それだけグリースの移動を規制するために好適な構成のシールド状部材を配設することができる。
【００１８】
又、前記シールド状部材を前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に摺接して相対的に回転するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けてもよい。尚、この場合、シールド状部材の摺接部分をゴム部材で構成するとよい。
【００１９】
このように、他の部材に摺接するようにシールド状部材を配設することにより、グリースの移動を一層確実に低減することができ、オイルシールの耐久性を一層向上させることができる。特に、摺接部分をゴム部材とすることで、より大きなシールド効果を得てグリースの移動を著しく低減でき、更に、摺接部分の磨耗を低減する効果も得られる。尚、この場合も、シールド状部材が摺接する相手部材として、軸受の一部ではなく、例えば、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材を利用することで、シールド状部材の設計の自由度が高くなり、それだけグリースの移動を規制するために好適な構成のシールド状部材を配設することができる。
【００２０】
ここで、シールド状部材を他の部材に近接するように配設するか、或いは他の部材に摺接するように配設するかは、オイルシール、シールド状部材の材質、形状、グリースとの相性等を考慮して、オイルシール、シールド状部材の耐久性を考慮し、適宜選択すればよい。
【００２１】
又、前記シールド状部材を前記ケーシングに取付けてもよい。
【００２２】
このように、ケーシングにシールド状部材を取付けるようにすることで、シールド状部材の設計の自由度を更に高めることができる。更に、この場合、軸受の内輪及び外輪のうち、ケーシングに対して相対的に回転する方に近接又は摺接するようにシールド状部材を取付けてもよい。
【００２３】
又、前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周及び外周のいずれか一方から軸方向に突出する円筒部と、を有してなる断面Ｌ字形状の環状体とするとよい。
【００２４】
断面Ｌ字形状の環状体であれば、例えば、円筒部を利用して軸受の外輪又は内輪に嵌着することができ、変速機への装着が容易である。又、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材に嵌着することも容易である。更に、断面Ｌ字形状の環状体は、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、生産性が良く、低コストである。
【００２５】
又、前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周から軸方向の前記転動体側に突出する内側円筒部と、前記隔壁部の外周から軸方向の前記転動体側に突出する外側円筒部と、を有してなる断面コ字形状の環状体としてもよい。
【００２６】
断面コ字形状の環状体も、例えば、内側円筒部又は外側円筒部を利用して軸受の外輪又は内輪に嵌着することができ、変速機への装着が容易である。又、軸受の外輪又は内輪に結合されたケーシング等の部材に嵌着することも容易である。更に、コ字が転動体側に開口しているので、シールド状部材の内側にグリースが収容され、それだけグリースの移動を規制する効果が大きい。更に、内側円筒部及び外側円筒部の非固定側がケーシング等の部材に近接又は摺接するように配設することにより、近接面積又は摺接面積が大きくなり、これによりグリースの移動を一層確実に規制することができる。尚、断面コ字形状の環状体も、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、生産性が良く、低コストである。
【００２７】
又、前記グリースを第１のグリースとして封入すると共に、前記シールド状部材と、前記オイルシールと、の間に第２のグリースを封入するとよい。
【００２８】
このようにシールド状部材と、オイルシールと、の間に第２のグリースを封入することで第１のグリースが殆ど侵入できなくなるので、オイルシールに到達する第１のグリースの量を著しく低減することができる。
【００２９】
又、第２のグリースでオイルシールのリップ部を潤滑することができるので、オイルシールの耐久性を大幅に向上させることができる。特に、第１のグリースとして変速機構の潤滑のために好適なグリースを選択し、第２のグリースとしてオイルシールの潤滑のために好適なグリースを選択すれば、変速機全体の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る変速機１０の全体構造を示す側断面図である。図２は、同変速機のグリース封止構造１２を拡大して示す側断面図である。
【００３２】
変速機１０は、グリース封止構造１２に特徴を有しているが、本発明の理解のため、まず変速機１０の全体構造について簡単に説明することとする。
【００３３】
変速機１０は、変速機構として、偏心体１４を有する偏心体軸１６と、偏心体１４に回転自在に取付けられた外歯部材１８と、該外歯部材１８に内接噛合する内歯部材１９と、前記外歯部材１８の両側に配置され、該外歯部材１８の自転成分のみを伝達する手段を介して該外歯部材１８に連結されたキャリヤ部材２０と、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車機構を備えており、内部には潤滑剤としてグリースが封入されている。
【００３４】
偏心体軸１６は、外歯部材１８の軸方向両側に配置された２つの軸受２１を介してキャリヤ部材２０に回転自在に支持されている。
【００３５】
偏心体軸１６には位相差１２０°の３つの偏心体１４が一体化して形成されている。それぞれの偏心体１４には軸受２２を介して外歯部材１８が取付けられている。尚、外歯部材１８は３枚複列で備えられ、これにより伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持が図られている。
【００３６】
外歯部材１８の外周にはトロコイド歯形や円弧歯形等の外歯（図示省略）が設けられている。この外歯には内歯部材１９が内接噛合している。
【００３７】
内歯部材１９は、ピン状体でケーシング２４に回転し易く保持されている。
【００３８】
各外歯部材１８にはそれぞれ円周方向適宜な間隔で複数の内ローラ孔２６が形成され、各内ローラ孔２６にはそれぞれ内ローラ２８及び内ピン３０が挿入されている。
【００３９】
これら内ピン３０は、両端においてキャリヤ部材２０に連結されている。キャリヤ部材２０は、軸受３２を介してケーシング２４に回転自在に支持されている。
【００４０】
キャリヤ部材２０とケーシング２４との間の隙間における、軸受３２よりも外側には、グリース封止構造１２を構成するオイルシール４０が装着され、これによりグリースがケーシング２４内に封止されている。
【００４１】
軸受３２は、内輪３４、外輪３６及び転動体３８を有してなる円錐ころ軸受で、内輪３４の一部が外輪３６よりもオイルシール４０側に突出し、内輪３４とケース２４との間に空きスペース３２Ａを有している。尚、外輪３６もその一部が内輪３４よりも軸方向内側に突出している。
【００４２】
次に、グリース封止構造１２について説明する。
【００４３】
グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間におけるグリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を、軸受３２の空きスペース３２Ａに備えたことを特徴としている。
【００４４】
シールド状部材４２は、転動体３８及びオイルシール４０を隔てるためのリング板状の隔壁部４４と、該隔壁部４４から軸方向に突出する円筒部４６と、を有してなる断面Ｌ字形状の環状体とされている。
【００４５】
このシールド状部材４２は、軸受３２の外輪３６に連結されたケーシング２４に隔壁部４４の外周において近接して相対的に回転し、ラビリンスを構成するように、円筒部４６の内周において軸受３２の内輪３４に嵌着されている。
【００４６】
尚、円筒部４６の内周には径方向内側に突出する環状突起４６Ａが形成されており、該環状突起４６Ａは軸受３２の内輪３４の外周に形成された環状溝部に嵌合している。これにより、軸受３２からのシールド状部材４２の軸方向への脱落が防止されている。
【００４７】
次に、変速機１０の作用について説明する。
【００４８】
偏心体軸１６が１回転すると、各偏心体１４も１回転する。これら偏心体１４が１回転することにより、各外歯部材１８も偏心体軸１４の周りで揺動回転を行おうとするが、内歯部材１９によりその自転が拘束されるため、各外歯部材１８は、内歯部材１９に内接しながら僅かに自転しつつ公転することになる。
【００４９】
いま、例えば外歯部材１８の歯数をＮ、内歯部材１９の歯数をＮ＋１とした場合、その歯数差は１である。そのため、偏心体軸１４の１回転毎に外歯部材１８はケーシング２４と一体化された内歯部材１９に対して１歯分だけずれることとなる。即ち、偏心体軸１６の１回転は外歯部材１８の−１／Ｎの回転に減速されて伝達されたこととなる。
【００５０】
各外歯部材１８の回転は、内ローラ孔２６と内ローラ２８との隙間によってその公転成分が吸収され、自転成分のみが内ピン３０を介してキャリヤ部材２０に伝達される。
【００５１】
この結果、偏心体軸１６とキャリヤ部材２０との間で減速比１／Ｎの減速又は増速比Ｎの変速が実現される。
【００５２】
尚、キャリヤ部材２０を固定して、偏心体軸１６及びケーシング２４の間で増減速する変速機として使用することもできる。又、偏心体軸１６を固定して、キャリヤ部材２０及びケーシング２４間で増減速する変速機として使用することもできる。
【００５３】
変速機１０内に封入されたグリースは、外歯部材１８等の回転に伴って変速機１０内に飛沫、分散し、オイルシール４０の近傍にも一部のグリースが移動する。
【００５４】
次に、グリース封止構造１２の作用について説明する。
【００５５】
グリース封止構造１２は、軸受３２の転動体３８と、オイルシール４０と、の間であって軸受３２に、グリースの移動を規制するためのシールド状部材４２を備えているので、軸受３２からオイルシール４０に移動するグリースの量が低減されている。
【００５６】
特に、シールド状部材４２はラビリンス効果を奏するようにケーシング２４に近接して配設されているので、オイルシール４０に到達するグリースの量が確実に低減されている。従って、グリースに含まれる摩耗粉に起因するオイルシール４０の劣化を抑制することができ、変速機１０はオイルシール４０の耐久性が高い。
【００５７】
又、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構の潤滑のために好適なグリースを使用することができるので、変速機１０は、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構の耐久性も高い。
【００５８】
更に、シールド状部材４２はケーシング２４に接触しないので、シールド状部材４２自体の耐久性も高い。
【００５９】
又、シールド状部材４２は軸受３２の転動体３８よりもオイルシール４０側に配設されているので、シールド状部材４２のために軸受３２に到達するグリースの量が減少することがなく、却ってグリースがシールド状部材４２に堰き止められて軸受３２の周囲に留まりやすくなるので、変速機１０は軸受３２の耐久性も高い。
【００６０】
即ち、オイルシール４０、シールド状部材４２、外歯部材１８、軸受３２等の変速機構はいずれも耐久性が高く、変速機１０は信頼性が高い。
【００６１】
又、シールド状部材４２が近接する相手部材として、軸受３２自体ではなく、軸受３２の外輪３６に結合されたケーシング２４を利用しているので、シールド状部材４２は設計の自由度が高い。
【００６２】
又、軸受３２の空きスペース３２Ａを利用してシールド状部材４２を取付けており、シールド状部材３４Ａのために特別なスペースを設けていないので、それだけ変速機１０はコンパクトである。
【００６３】
又、シールド状部材４２は断面Ｌ字形状の環状体であるので、円筒部４６において軸受３２の内輪３４への嵌着が容易である。
【００６４】
更に、シールド状部材４２は断面Ｌ字形状の環状体であるので、例えばプレス加工等により容易に製造することができ、生産性が良く、変速機１０は低コストである。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６６】
図３は、本第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造６０を拡大して示す側断面図である。
【００６７】
グリース封止構造６０は、前記第１実施形態に係るグリース封止構造１２に対し、シールド状部材６２の隔壁部６２Ａの外周にゴム部材６２Ｂが備えられ、シールド状部材６２がゴム部材６２Ｂにおいてケーシング２４に摺接するように配設されたことを特長としている。他の構成については前記第１実施形態のグリース封止構造１２と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
このように、ケーシング２４に摺接するようにシールド状部材６２を配設することにより、ラビリンス効果による場合よりも一層確実にオイルシール４０へのグリースの移動を低減することができ、オイルシール４０の耐久性を一層向上させることができる。特に、摺接部分がゴム部材６２Ｂであるので、グリースの移動を著しく低減でると共に、摺接しても磨耗しにくく耐久性が高い。
【００６９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７０】
図４は、本第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造７０を拡大して示す側断面図である。
【００７１】
グリース封止構造７０は、前記第１実施形態に係るグリース封止構造１２に対し、シールド状部材７２が、軸受３２の転動体３８及びオイルシール４０を隔てるためのリング板状の隔壁部７２Ａと、隔壁部７２Ａの内周から軸方向の転動体３８側に突出する内側円筒部７２Ｂと、隔壁部７２Ａの外周から軸方向の転動体３８側に突出する外側円筒部７２Ｃと、を有してなる断面コ字形状の環状体とされたことを特徴としている。他の構成については前記第１実施形態のグリース封止構造１２と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
シールド状部材７２は、転動体３８側に開口するように配設され、シールド状部材７２の内側にグリースを収容することができるので、それだけグリースの移動を規制する効果が大きい。更に、外側円筒部７２Ｃにおいてケーシング２４に近接するように配設され、近接面積が大きいので、それだけグリースの移動を規制するラビリンス効果が大きく、この点でもグリースの移動を規制する効果が大きい。
【００７３】
又、断面コ字形状の環状体も断面Ｌ字形状の環状体と同様に、例えばプレス加工等により容易に製造することができるので、シールド状部材７２もシールド状部材４２と同様に生産性が良く、低コストである。
【００７４】
尚、上記第１〜第３実施形態は、それぞれシールド状部材４２、６２、７２だけでオイルシール４０へのグリースの移動を規制しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、変速機構を潤滑するためのグリースを第１のグリースとしてシールド状部材４２、６２、７２よりも歯側の噛合い側に封入し、更にシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシール４０と、の間に第２のグリースを封入してもよい。
【００７５】
このようにシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシールと、の間に第２のグリースを封入することでシールド状部材４２、６２、７２と、オイルシールと、の間には第１のグリースが殆ど侵入できなくなるので、オイルシール４０に到達する第１のグリースの量を著しく低減することができる。又、第２のグリースでオイルシール４０のリップ部を潤滑することができるので、オイルシール４０の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００７６】
特に、第１のグリースとして変速機構の潤滑のために好適なグリースを選択し、第２のグリースとしてオイルシールの潤滑のために好適なグリースを選択すれば、変速機１０の耐久性を全体として大幅に向上させることができる。
【００７７】
又、上記第１〜第３実施形態において、軸受３２は円錐ころ軸受であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、内輪及び外輪の一方が他方よりもオイルシール側に突出した、空きスペースを有する軸受であれば、例えば玉軸受等の他のタイプの軸受を用いてもよい。
【００７８】
又、上記第１〜第３実施形態は、変速機構として偏心揺動型内接噛合遊星歯車機構を備える変速機１０にグリース封止構造１２、６０、７０を、適用した例を示したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、潤滑剤としてグリースが封入される変速機であれば、例えば、遊星ギヤ、スパーギヤ、ヘルカルギヤ、ベベルギヤ、ハイポイドギヤ、ウォームギヤ等の他のタイプのギヤで構成される変速機構、摩擦ローラで構成された変速機構、チェーン及びスプロケットで構成された変速機構等の他のタイプの変速機構を備える変速機に対しても適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケーシング内に封入されるグリースの種類によらず、オイルシールの耐久性を向上させることが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る変速機の全体構造を示す側断面図
【図２】同変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係る変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【図４】本発明の第３実施形態に係る変速機のグリース封止構造を拡大して示す側断面図
【符号の説明】
１０…変速機
１２、６０、７０…変速機のグリース封止構造
１８…外歯歯車（変速機構）
２０…キャリヤ部材（変速機構）
２２…内歯歯車（変速機構）
２４…ケーシング
３２…軸受
３２Ａ…空きスペース
３４…内輪
３６…外輪
３８…転動体
４０…オイルシール
４２、６２、７２…シールド状部材
４４、６２Ａ、７２Ａ…隔壁部
４６…円筒部
６２Ｂ…ゴム部材
７２Ｂ…内側円筒部
７２Ｃ…外側円筒部
Claims (8)
- 変速機構及び該変速機構を潤滑するためのグリースを収容するためのケーシングと、前記グリースを前記ケーシング内に封止するためのオイルシールと、内輪、外輪及び転動体を有してなり、前記オイルシールの近傍で前記変速機構を回転自在に支持する軸受と、を含んでなる変速機のグリース封止構造において、
前記軸受として、前記内輪及び外輪の一方が他方よりも前記オイルシール側に突出した、空きスペースを有する軸受が備えられ、且つ、前記軸受の転動体と、前記オイルシールと、の間における前記グリースの移動を規制するためのシールド状部材が前記軸受の空きスペースに備えられた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１において、
前記シールド状部材は前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に近接して相対的に回転し、ラビリンスを構成するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けられた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１において、
前記シールド状部材は前記軸受の外輪及び内輪のいずれか一方に連結された部材に摺接して相対的に回転するように、前記軸受の外輪及び内輪の他方に取付けられた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項３において、
前記シールド状部材は摺接部分がゴム部材で構成された
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１において、
前記シールド状部材が前記ケーシングに取付けられた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周及び外周のいずれか一方から軸方向に突出する円筒部と、を有してなる断面Ｌ字形状の環状体とされた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記シールド状部材は、前記軸受の転動体及び前記オイルシールを隔てるためのリング板状の隔壁部と、該隔壁部の内周から軸方向の前記転動体側に突出する内側円筒部と、前記隔壁部の外周から軸方向の前記転動体側に突出する外側円筒部と、を有してなる断面コ字形状の環状体とされた
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。 - 請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記グリースが第１のグリースとして封入されると共に、前記シールド状部材と前記オイルシールとの間に第２のグリースが封入された
ことを特徴とする変速機のグリース封止構造。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009085267A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nabtesco Corp | 歯車装置 |
-
2003
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