JP5436012B2 - Decelerator - Google Patents
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Description
本発明は、減速機に関する。 The present invention relates to a reduction gear.
従来、減速機の冷却方法には、減速機の歯車箱の外部へ潤滑剤を流出させ、外部で潤滑剤自体を冷却する外部冷却方式と、歯車箱の内部の潤滑剤中に冷却媒体を通す配管を配設し、歯車箱の内部で潤滑剤を冷却させる内部冷却方式が知られている。この内部冷却方式は、冷却システムが外部冷却方式と比較して、低コストで且つ小型装置ですむ代わりに、冷却性能が低いとされている。 Conventionally, the reduction gear cooling method includes an external cooling method in which the lubricant flows out of the gear box of the reduction gear and cools the lubricant itself, and a cooling medium is passed through the lubricant inside the gear box. An internal cooling system is known in which piping is provided and the lubricant is cooled inside the gear box. This internal cooling system is said to have a low cooling performance in comparison with the external cooling system, instead of a low cost and small device.
しかしながら、内部冷却方式は、上記の利点を有することから多くの装置に導入されている。例えば、特許文献1では、車両変速機の潤滑剤の冷却に内部冷却方式を導入した例が示されている。図7に従来の車両変速機の潤滑剤の冷却制御装置の概略構成図を示し、図8に当該熱交換器の横断面、即ち上から見た図を示す。 However, the internal cooling system has been introduced in many apparatuses because it has the above advantages. For example, Patent Document 1 shows an example in which an internal cooling system is introduced for cooling a lubricant in a vehicle transmission. FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a conventional cooling control device for a lubricant in a vehicle transmission, and FIG. 8 shows a cross section of the heat exchanger, that is, a diagram seen from above.
変速機1の下部に備えられたオイルパン2には、潤滑剤(潤滑油)が各潤滑部に供給された後貯留されている。オイルパン底部3と箱状部材4の間に冷却液が通過する入口5、出口6が形成されている。オイルパン2の底部3には、熱交換パイプ7が配設されて熱交換器8を構成し、冷却液と潤滑油との熱交換を行っている。ここで、熱交換パイプ7は、オイルパン2の底部3に対して平行にジグザグに曲折されて蛇行状態で該オイルパン2の底部3に固定して配置されている。
A lubricant (lubricating oil) is stored in the
これにより、潤滑油との接触面積を確保し、冷却性能の向上を図っている。 Thereby, the contact area with lubricating oil is ensured and the cooling performance is improved.
しかしながら、例えば、24時間連続稼働する抄紙機等に組み込まれる減速機においては、上述したような構造の内部冷却方式を用いたのでは、十分な冷却性能を満たしているとは言えなかった。しかし、外部冷却方式は、全体構造を複雑にするとともに、装置コストを上昇させてしまう。 However, for example, in a speed reducer incorporated in a paper machine or the like that operates continuously for 24 hours, using the internal cooling system having the above-described structure, it cannot be said that sufficient cooling performance is satisfied. However, the external cooling method complicates the overall structure and increases the apparatus cost.
本発明では、上記問題を解決するため、内部冷却方式でありながら冷却性能が高く、結果として、減速機の小型化及び冷却コストの低減化を図ることを課題とする。 In the present invention, in order to solve the above problem, the cooling performance is high while being an internal cooling system, and as a result, it is an object to reduce the size of the reduction gear and the cooling cost.
本発明は、歯車箱を備えた減速機において、該歯車箱内に、潤滑剤の冷却媒体の導入孔と、該冷却媒体の導出孔と、前記導入孔を介して導入された該冷却媒体を前記導出孔に向けて導出する冷却配管と、を備え、且つ、前記冷却配管が、前記歯車箱内の潤滑剤の表面に対して平行に配設されると共に、該表面と垂直な方向に複数段配設されており、且つ、該冷却配管は、当該減速機を上から見たときに長方形状に配設されると共に、特定の水平方向から見たときに蛇行している構成とすることにより、上記課題を解決した。 The present invention provides a reduction gear including a gear box, wherein the coolant cooling medium introduction hole, the cooling medium lead-out hole, and the cooling medium introduced through the introduction hole are provided in the gear box. A cooling pipe led out toward the lead-out hole, and the cooling pipe is arranged in parallel to the surface of the lubricant in the gear box, and a plurality of cooling pipes are perpendicular to the surface. The cooling piping is arranged in a rectangular shape when viewed from above, and the cooling pipe is meandering when viewed from a specific horizontal direction. The above-mentioned problem was solved.
本発明では、冷却配管が、潤滑剤の表面に対して平行に配設されると共に、該表面と垂直な方向(高さ方向)に複数段配設されるように構成している。この結果、潤滑剤の高さ方向の冷却配管の本数が多くなるため、冷却配管と潤滑剤の接触する表面積を大きくできると共に、潤滑剤に対してオイルパン底部でのみ熱交換する従来構造に比べて、高さ方向においても熱交換が可能になり、より温度の高い表面付近を含む潤滑剤の全体をより直接的に冷却できる。更に、潤滑剤の高さ方向に複数段冷却配管が備えられた構成により、従来のように底部にのみ冷たい潤滑剤が溜る現象を緩和でき、潤滑剤内で対流現象をより積極的に生じさせると共に、全体の潤滑剤をより一様に冷却させることができる。特に、本発明では、結果として冷却配管と歯車の距離を近づけることができるため、歯車の回転力(攪拌作用)により、冷却された潤滑剤を一層効果的に広範囲に広げることができる。即ち、本発明は、熱交換の攪拌性能の向上を実現している。その上、本発明では、徒に(同一平面上で)冷却配管の本数を増やしているわけではないため、潤滑剤の流動を遮断することにはならず、潤滑剤が冷却配管の間を円滑に流動することができる。これにより、冷却された潤滑剤は、より容易に且つ広範囲に広がることができる。即ち、本発明は、上述した熱交換を行う表面積の拡張と熱交換の攪拌性能の向上による効果が相俟って、冷却性能の向上を実現している。 In the present invention, the cooling pipes are arranged in parallel to the surface of the lubricant and are arranged in a plurality of stages in a direction (height direction) perpendicular to the surface. As a result, since the number of cooling pipes in the height direction of the lubricant increases, the surface area where the cooling pipe and the lubricant come into contact can be increased, and compared with the conventional structure in which heat is exchanged only at the oil pan bottom with respect to the lubricant. Thus, heat exchange is possible also in the height direction, and the entire lubricant including the vicinity of the surface having a higher temperature can be cooled more directly. In addition, the configuration in which the multi-stage cooling pipe is provided in the height direction of the lubricant can alleviate the phenomenon that cold lubricant accumulates only at the bottom as in the prior art, and the convection phenomenon occurs more actively in the lubricant. At the same time, the entire lubricant can be cooled more uniformly. In particular, according to the present invention, as a result, the distance between the cooling pipe and the gear can be reduced, so that the cooled lubricant can be more effectively spread over a wide range by the rotational force (stirring action) of the gear. That is, the present invention realizes improvement in heat exchange stirring performance. Moreover, in the present invention, since the number of cooling pipes is not increased (on the same plane), the flow of the lubricant is not interrupted, and the lubricant smoothly flows between the cooling pipes. Can flow into. Thereby, the cooled lubricant can spread more easily and over a wide range. That is, the present invention realizes the improvement of the cooling performance by combining the effects of the expansion of the surface area for heat exchange and the improvement of the stirring performance of the heat exchange described above.
また、本発明は、内部冷却方式であるため、外部冷却方式と異なり、冷却装置の小型化、装置コストの低減化を図ることができる。 In addition, since the present invention is an internal cooling system, unlike the external cooling system, it is possible to reduce the size of the cooling device and the cost of the device.
本発明によれば、内部冷却方式でありながら冷却性能が高く、結果として、減速機の小型化及び冷却コストの低減化を図ることができる。 According to the present invention, although it is an internal cooling system, the cooling performance is high, and as a result, the reduction gear can be reduced in size and the cooling cost can be reduced.
図1に本発明の実施形態の一例にかかる減速機100の縦断面図を示す。また、図2には、図1に示す減速機100の側面図を示し、図3には、図1の減速機100の矢示IIIで示す部分の拡大図を示す。
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a
まず、減速機100の全体構成について説明する。
First, the overall configuration of the
減速機100は、歯車箱102を備えている。歯車箱102のケーシング104は、上側カバー106、下側カバー108及び側面カバー110から構成されている。
The
上側カバー106と下側カバー108は、ボルト112、114により締結されている。また、下側カバー108と側面カバー110は、ボルト116、118により締結されている。
The
歯車箱102は、歯車箱102内部の高速側の歯車(小径の歯車)120側の側面に、冷却媒体の導入孔128と、導出孔130と、を有している。また、歯車箱102内部に、導入孔128を介して導入された冷却水(冷却媒体)を導出孔130に向けて導出する冷却配管132を有している。この冷却配管132の内部には、潤滑油(潤滑剤)Oiを冷却する冷却水が流れている。歯車箱102の外枠側面には、固定板134が取り付けられている(図2参照)。
The
また、歯車箱102内には、入力軸122が、軸受137を介して、回転自在に支持されている。また、入力軸122と平行に出力軸124が、軸受(図示略)を介して、回転自在に支持されている。入力軸122に固定される高速側の歯車(小径の歯車)120は、出力軸124に固定される低速側の歯車(大径の歯車)126と噛み合っている。
An
これらの歯車120、126の下部には、潤滑油槽136が設けられている。この潤滑油槽136には、大量の潤滑油Oiが貯留されており、低速側の歯車126の下部が浸っている。軸受137、(出力軸124側の軸受:図示略)の下部には、それぞれの下部を囲むように軸受用オイルパン138、140が取り付けられている。また、低速側の歯車126の外周を覆うように、半月状の歯車用オイルパン142が設けられている。
A lubricating oil tank 136 is provided below the
次に、冷却配管132の歯車120、126付近の構成について説明する。
Next, a configuration near the
固定板134には、複数(図示の例では6個)の配管固定孔154(154A〜154F)が形成されている。この配管固定孔154には、その一部に冷却媒体の導入用パイプ156、冷却媒体の導出用パイプ158が挿着される。
Plural (six in the illustrated example) pipe fixing holes 154 (154A to 154F) are formed in the
冷却媒体の入口通路(図示略)は、導入用パイプ156を介して、冷却配管132の冷却媒体導入側端部132In(図3、4参照)と接続されている。一方、冷却媒体の出口通路(図示略)は、導出用パイプ158を介して、冷却配管132の冷却媒体導出側端部132Otと接続されている。
An inlet passage (not shown) for the cooling medium is connected to a cooling medium introduction side end 132In (see FIGS. 3 and 4) of the
冷却配管132は、導入側端部132In、導出側端部132Otと、それぞれナット160により締結されたコネクタ162に接続されており、このコネクタ162を介して導入用パイプ156、導出用パイプ158にそれぞれ接続されている。
The
固定板134には、導入用パイプ156、導出用パイプ158を挿着するための配管固定孔154(154A〜154F)が、上下方向に複数形成されている。固定板134の下端から最下部の配管固定孔154C、154Fまでの高さは、H1である。固定板134の下端から中央の配管固定孔154B、154Eまでの高さは、H1より大きいH2である。固定板134の下端から最上部の配管固定孔154A、154Dまでの高さは、H2より更に大きいH3である(H1<H2<H3)。
A plurality of pipe fixing holes 154 (154A to 154F) for inserting the
導入用パイプ156、導出用パイプ158は、それぞれいずれかの配管固定孔154に挿着され、ナット160により取り付けられる。本実施形態では、導出用パイプ158を配管固定孔154C(高さ:H1)に挿着し、導入用パイプ156を配管固定孔154D(高さ:H3)に挿着している。
The
なお、固定板134の中央下部に位置する孔は、オイルを排出するために用いられる潤滑油排出孔162である。また、上側カバー106に形成される潤滑油投入孔144は、減速機100のメンテナンス等にも用いられる。運転時には、潤滑油投入孔用のカバー146により閉じられている。
In addition, the hole located in the center lower part of the fixing
ここで、冷却配管132の構成について更に詳細に説明する。
Here, the configuration of the
潤滑油槽136の中には、冷却配管132が配設されている。
A cooling
また、図4に冷却配管132の断面図((A)横断面図、(B)縦断面図(C)正面断面図)、図5に冷却配管132の斜視図を示す。
4 is a sectional view of the cooling pipe 132 ((A) transverse sectional view, (B) longitudinal sectional view (C) front sectional view), and FIG. 5 is a perspective view of the
冷却配管132は、銅製のパイプであり、冷却配管132の内径は、全て同一である。また、この外周には、銅製の冷却フィン148が巻回されている。冷却配管132の外径が一部小さくなっている溝部分150があるが、これは冷却配管132の組立てを容易にするために冷却フィン148を巻回しない部分に相当している。冷却配管132は、歯車箱102側に設けられた支持部152によって、この溝部分150を挟持される。
The
冷却配管132は、歯車箱102内の潤滑油Oiの表面Oi1に対して平行に配設されると共に、この表面Oi1から垂直な方向に複数段配設されている。また、冷却配管132は、水平方向から見たときに蛇行しており、コイル状となっている(図4(B)、(C))。さらに、冷却配管132は、潤滑油Oiの表面Oi1から垂直方向下側(X方向:図4)に向けてコイル状に配設されている。
The cooling
ここで、「冷却配管132は、歯車箱102内の潤滑油Oiの表面Oi1に対して平行に配設されている」とは、歯車箱102を地面(基準面)に対して水平に配置することを前提としているが、歯車箱102が地面に対して若干傾いて設置された時に、潤滑油Oiの表面Oi1と冷却配管132が結果として平行でなくなる場合を含むとする。
Here, “the
また、「蛇行」とは、特定の水平方向から見た場合に、冷却配管内の冷却水の流速が急激に変動する位置を少なくとも2つ有することをいうものであり、例えば、冷却水の流速が急激に変動する位置が1つしか有していないU字形の冷却配管は除くものとする。 Further, “meandering” refers to having at least two positions where the flow rate of the cooling water in the cooling pipe rapidly changes when viewed from a specific horizontal direction. Except for U-shaped cooling pipes that have only one position where fluctuates rapidly.
また、冷却配管132は、水平方向から見たとき(図4(B)、(C))と、上から見たときに(図4(A))、少なくとも直近の上段と下段の冷却配管132の同士が重ならないように配設されている。具体的には、冷却配管132が、潤滑油Oiの表面Oi1から垂直方向に向けて、歯車120、126を囲むように、大きさの異なる長方形の形状に配設されている。例えば、1段目は、位置132A1から位置132A2までの長方形の形状に配設される冷却配管132により構成される(図5参照)。また、2段目は、位置132B1から位置132B2までの長方形の形状に配設される冷却配管132により構成される。同様に、3段目は、位置132C1から位置132C2までの長方形の形状に配設される冷却配管132により構成される。後段の4段目(位置132D1から位置132D2まで)、5段目(位置132E1から位置132E2まで)、6段目(位置132F1から位置132F2まで)についても同様に、長方形の形状に配設される冷却配管132により構成される。
Further, the
また、高速側の歯車120の方が、低速側の歯車126よりも冷却配管132の段数が、多く設けられている。この実施形態では、高速側の歯車120の冷却配管132の段数Y2が6段であるのに対し、低速側の歯車126の冷却配管132の段数Y1が4段である。
Further, the
次に、減速機100の作用について説明する。
Next, the operation of the
モータの動力は、モータ軸(モータ、モータ軸:共に図示略)に連結される入力軸122に伝達される。入力軸122が回転することにより、入力軸122に固定される高速側の歯車120が回転し、高速側の歯車120と噛み合っている低速側の歯車126が回転する。これにより、低速側の歯車126の回転は、所定の減速比で減速され、出力軸124から取り出される。
The power of the motor is transmitted to an
また、オイルパン138、140、142の設置により、軸受137、(出力軸124側:図示略)の一部が潤滑油Oiと密着するため、軸受137に対して十分な量の潤滑油Oiが供給され、十分な潤滑性能を保持することができる。また、低速側の歯車126の一部は、潤滑油Oiに浸るため、低速側の歯車126に対して十分な量の潤滑油Oiが供給され、十分な潤滑性能を保持することができる。
In addition, since the oil pans 138, 140, 142 are installed, a part of the bearing 137 (
入口通路から流入する冷却水は、導入用パイプ156を介して、冷却配管132の導入側端部132Inから流入する。冷却水が、冷却配管132を介して潤滑油Oiと接すると、低温の冷却水が高温の潤滑油Oiから熱を奪い、潤滑油Oiを冷却する(温度を低下させる)ことができる。つまり、この冷却水は、冷却配管132を介して、潤滑油Oiと熱交換を行っている。その後、冷却水は、冷却配管132の導出側端部132Otに流れ、冷却配管132の導出側端部132Otと接続されている導出用パイプ158を介して、出口通路に流出する。
The cooling water flowing from the inlet passage flows from the introduction side end 132In of the
次に、冷却配管132の歯車120、126付近の構成に基づく作用について説明する。
Next, an operation based on the configuration near the
図6の(A)は、冷却配管132を上側に配設したときの概略構成図であり、(B)冷却配管132を下側に配設したときの概略構成図である。
6A is a schematic configuration diagram when the
固定板134には、導入用パイプ156と導出用パイプ158を挿着するための配管固定孔154が、上下方向に複数形成されている。この構成を用いた固定板134を用いることにより、歯車の径に応じて、任意の位置(高さ)まで導入用パイプ156と導出用パイプ158を移動することができ、冷却配管132を適切な位置(高さ)で配設することができる。
A plurality of
例えば、低減速比の場合、高速側と低速側の歯車120、126の直径がほぼ同じ大きさである。低速側の歯車126は、高減速比の場合(図6(B))と比べて小径である(図6(A))。この場合、導入用パイプ156を配管固定孔154Dに挿着し、導出用パイプ158を配管固定孔154Bに挿着することにより、冷却配管132を上側に配設することができる(歯車120、126の中心から冷却配管132の上端までの距離:HA)。
For example, in the case of the reduction speed ratio, the diameters of the
一方、高減速比の場合は、低速側の歯車126の直径が、高速側の歯車120の直径に比べ、大きくなる(図6(B))。このため、導入用パイプ156を配管固定孔154Eに挿着するとともに、導出用パイプ158を配管固定孔154Cに挿着し、冷却配管132を下側に配設する(図6(B))(歯車120、126の中心から冷却配管132の上端までの距離:HB(HA<HB))。これにより、歯車120、126と冷却配管132の接触を回避できる。
On the other hand, in the case of a high reduction ratio, the diameter of the
上記のメカニズムにより、冷却配管132を歯車120、126にできるだけ近づけさせることができ、冷却配管132の歯車120、126に対する距離を調整する機構を実現している。
With the above mechanism, the
歯車120、126の径や歯車120、126が固定されている軸122、124の位置を変更することにより、冷却配管132の配設位置を変更する必要がある場合であっても、この機構(メカニズム)を用いて、容易に同一形状に組んだ冷却配管132全体を歯車120、126に近づけたり遠ざけたりすることができる。これにより、歯車120、126による攪拌作用の高度化及び冷却配管132の配設位置の最適化を図ることができ、潤滑油Oiの冷却効率をより向上させることができる(詳細については後述する)。この結果、歯車120、126や軸受137等の劣化を防止し、減速機100の長期使用を可能にしている。
Even if it is necessary to change the arrangement position of the
また、固定板134には、上下方向に複数の配管固定孔154が形成されているため、1つの固定板134で冷却配管132の位置を複数箇所に変更することができる。これにより、複数種類の減速機100に対して、固定板134を共通して適用することができる。この結果、固定板134を減速機100シリーズの共通部品として製造することができるため、減速機100シリーズ全体で見た場合の製造コスト、製造工程を低減させることができる。
In addition, since a plurality of
冷却配管132は、銅製であるため、十分な熱伝達性能を有している。その上、冷却配管132の外周には、銅製の冷却フィン148が形成され、潤滑油Oiと冷却配管132の接触面積が広げられている。
Since the
冷却配管132は、歯車箱102内の潤滑油Oiの表面Oi1に対して平行に配設されると共に、この表面Oi1から垂直方向下側にむけて複数段配設されている。また、冷却配管132は、水平方向から見たときに蛇行しており、コイル状となっている。さらに、減速機100を水平方向から見たときに、垂直方向下側に対して、少なくとも直近の上段と下段の冷却配管132同士が重ならないように配設されている。
The cooling
これにより、潤滑油Oiと冷却配管132の接触する表面積が大きくなるため、全体として冷却配管132が潤滑油Oiに接触する表面積が大きくなる。このため、冷却配管132を介して、冷却水が潤滑油Oiからより多くの熱を奪う高効率な熱交換をより円滑に行うことができる。
As a result, the surface area where the lubricating oil Oi and the
冷却配管132が、潤滑油Oiの表面Oi1から垂直方向下側に向けて配設されている((導入用パイプ156の高さ)>(導出用パイプ158の高さ))。つまり、冷却配管132は、潤滑油Oiの表面Oi1側から、より詳細には歯車120、126に最も近い位置から潤滑油Oi内に配設されている。これにより、潤滑油Oi内で最も高温となる歯車120、126周辺の潤滑油Oiと、熱交換のなされていない最も低温の冷却液が最初に熱交換を行うことができる。このため、本実施形態では、発生する熱量に応じて、熱交換の強弱をつけた最適な熱交換を可能にしている。この結果、潤滑油Oi内に局所的な高温部を発生させず、潤滑油Oiの温度を均一にすることができる。
The
この潤滑油Oi内の温度を均一に冷却することについては、垂直方向下側にむけての冷却配管132の配設段数が、低速側の歯車126側よりも高速側の歯車120側の方が多いことからも補完されている。
Regarding the uniform cooling of the temperature in the lubricating oil Oi, the number of stages of the
この構成によれば、小径である高速側の歯車120側の冷却配管132を垂直方向下側にむけて多く配設していることにより、冷却配管132と両歯車120、126の最下部との距離をほぼ一定にすることができるため、両歯車120、126から(垂直方向下側において)ほぼ同位置で、発生した熱を奪うことができる。また、発生熱量が高くなる恐れがある歯車同士120、126の噛み合い位置及び(高速回転する)高速側の歯車120周辺には、より多くの冷却配管132を配設しているため、発生する熱量が高いところに対し、冷却性能も強めている。これにより、潤滑油Oiに局所的な高温部を発生させず、冷却した潤滑油Oiを全体に広げることができ、潤滑油Oi内の温度をより均一に収束させることができる。
According to this configuration, a large number of cooling
また、歯車120、126と冷却配管132との距離をより近づけることにより、歯車120、126の攪拌作用を利用して、冷却された潤滑油Oiをより広範囲に広げ、熱交換の攪拌性能を向上させることができる。特に、(高速回転する)高速側の歯車120は、回転力による潤滑油Oiの攪拌作用が強いため、冷却された潤滑油Oiをより広範囲に広げ、熱交換の攪拌性能をより向上させている。
Further, by making the distance between the
即ち、冷却配管132と両歯車120、126の最下部の距離をほぼ一定にし、歯車120、126の回転速度の差異により生じる発生熱量及び攪拌作用を考慮して、冷却配管132を配設することにより、潤滑油Oiの温度を均一に冷却することができる。
That is, the distance between the cooling
また、歯車120、126周辺に冷却配管132を設けたことによる熱交換は、底面の潤滑油Oiとの間に温度差を生じさせる。結果として、この温度差は、潤滑油Oi内で対流現象を生じさせ、温度差のある潤滑油Oiを流動させるため、上述した攪拌作用を促進させる。
Further, the heat exchange by providing the
本実施形態では、歯車120、126による機械的な攪拌効果と、自然法則に基づく対流効果が相俟って、熱交換における高効率な攪拌作用を実現している。
In this embodiment, the mechanical stirring effect by the
この効果は、上述した表面積の拡張による効果と相俟って、冷却性能をさらに向上させることができる。 This effect, combined with the effect of the surface area expansion described above, can further improve the cooling performance.
さらに、潤滑油Oiの表面Oi1から垂直方向下側にむけて配設した冷却配管132のうち、少なくとも直近の上段と下段の冷却配管132同士が重ならないように配設されている。
Further, among the cooling
これにより、直近の上段と下段の冷却配管132同士が接触していないため、この冷却配管132同士の間を潤滑油Oiが流動することができる。即ち、冷却配管132は、潤滑油Oiの流動を妨げず、冷却配管132周りの潤滑油Oiの流速が速くなり、上述した攪拌効率をより一層上昇させることができる。よって、この効果は、冷却性能をさらに向上させることができる。
Thereby, since the nearest upper and
即ち、垂直方向下側における潤滑油Oiの流動性の向上は、単に冷却配管132を積層したわけではなく、本実施形態にかかる構成の配列を採用しているからこそ実現できる効果であり、冷却性能をより向上させるために有効な要素である。
That is, the improvement in the fluidity of the lubricating oil Oi on the lower side in the vertical direction is an effect that can be realized not only by stacking the cooling
本発明の実施形態にかかる冷却配管132の階層構造は、上述した冷却配管132の歯車120、126に対する距離を調整する機構による効果と相俟って、潤滑油Oiの表面Oi1から垂直方向下側にむけて冷却配管132と潤滑油Oiの接触する表面積が大きくなると共に、攪拌性能の向上を図ることができる。この結果、冷却装置の冷却能力をより向上させることができる。
The hierarchical structure of the
即ち、本発明は、冷却配管132の配設パターンを同一平面内(2次元)に限定せず、潤滑油Oiの円滑な流動性を補完できる冷却配管132と歯車120、126の位置関係を考慮して、高さ方向(3次元)まで更に拡張して冷却配管132の配設パターンを形成することにより、単に冷却配管132を積層しただけでは得ることができない飛躍的な冷却性能の向上を実現している。
That is, the present invention does not limit the arrangement pattern of the
この冷却性能の向上により、歯車120、126の特に軸受137、(出力軸124側の軸受:図示略)部分の劣化を防止し、減速機100の使用期間の長期化及びメンテナンス周期の長期化を実現することができる。
By improving the cooling performance, deterioration of the
また、内部冷却方式であるため、減速機100の小型化、冷却コストの低減化を図ることができる。
Moreover, since it is an internal cooling system, the
以上のことから、本発明を用いることにより、内部冷却方式でありながら冷却性能が高く、結果として、減速機100の小型化及び冷却コストの低減化を図ることができる。
From the above, by using the present invention, the cooling performance is high although it is an internal cooling system, and as a result, the
なお、本実施形態では、熱交換の高効率化を考慮して、導入用パイプの取り付け位置を導出用パイプより高く設けているが、導入用パイプと導出用パイプを取り付ける高さを同一としてもよい。 In this embodiment, in consideration of higher efficiency of heat exchange, the installation position of the introduction pipe is set higher than that of the extraction pipe. However, even if the height for attaching the introduction pipe and the extraction pipe is the same. Good.
また、熱伝導率を考慮し、銅製の冷却配管の材料を用いているが、腐食性、耐熱性を考慮し、他の材料(例えば、ステンレス等)を用いてもよい。冷却配管の内径は、同一に限らず、より冷却性能を高めるため、発熱が高い(高温部の)高速段側の冷却配管の外径を大きくしてもよい。冷却配管外周に形成されている冷却フィンは、その形状や大きさを工夫して、潤滑油Oiとの接触面積をより広げ、冷却性能を向上させることができる。 In addition, although the copper cooling pipe material is used in consideration of thermal conductivity, other materials (for example, stainless steel) may be used in consideration of corrosiveness and heat resistance. The inner diameter of the cooling pipe is not limited to the same, and the outer diameter of the cooling pipe on the high-speed stage side where heat generation is high (in the high temperature part) may be increased in order to further improve the cooling performance . Cooling fins formed in the cold却配tube circumference, by devising the shape and size, it spreads more contact area with the lubricating oil Oi, thereby improving the cooling performance.
上記実施形態では、抄紙機に用いる減速機を想定していたため、冷却媒体として(腐食時に交換が容易な)冷却水(水冷)を用いているが、冷却媒体として機能し得るものであるならば、特に限定されるものではない。 In the above embodiment, since the speed reducer used in the paper machine is assumed, cooling water (water cooling) is used as the cooling medium (easy to replace at the time of corrosion), but if it can function as the cooling medium, There is no particular limitation.
固定板(下端から最下部に形成された配管固定孔までの長さH1と上端から最上部に形成された配管固定孔までの長さH4が異なる部材)の上下を180度回転させて使用したり、高さ方向の位置が異なる配管固定孔が形成された左右の固定板を取り替えたりすることにより、歯車の大きさ、要求される冷却性能に応じ冷却配管の高さをより微調整しやすくすることができる。また、導入孔と導出孔を歯車箱の同じ側面に形成しているが、両者を各々異なる側面に形成してもよい。導入(導出)用パイプの設置位置は、挿入される配管固定孔の高さ(位置)により設置時に調整されるが、使用後、作業者の手動による調整機構または自動調整機構を設け(共に図示略)、導入(導出)用のパイプの配設位置を調整できるようにしてもよい。 Used by rotating 180 degrees on the top and bottom of the fixing plate (members with different length H1 from the lower end to the pipe fixing hole formed at the bottom and length H4 from the upper end to the pipe fixing hole formed at the top) Or by replacing the left and right fixing plates with different pipe fixing holes in the height direction, it is easier to fine-tune the height of the cooling pipe according to the gear size and required cooling performance. can do. In addition, although the introduction hole and the lead-out hole are formed on the same side surface of the gear box, both may be formed on different side surfaces. The installation position of the introduction (lead-out) pipe is adjusted at the time of installation depending on the height (position) of the pipe fixing hole to be inserted. (Omitted) The arrangement position of the pipe for introduction (derivation) may be adjusted.
歯車箱内に取り付けられる歯車として、平行軸歯車だけでなく、直交歯車に本発明を適用することができる。また、歯車の段数は、1段ギヤのタイプのものに限らず、2段以上のタイプのものであっても本発明を適用することができる。 The present invention can be applied not only to a parallel shaft gear but also to an orthogonal gear as a gear mounted in the gear box. The number of gear stages is not limited to the one-stage gear type, and the present invention can be applied to a two-stage or more type.
また、図示はしないが、配管固定孔を長孔としてもよい。これにより、導出(導入)用パイプの取り付け位置を冷却配管固定孔に応じて変更する必要がないため、微調整をより容易に、且つより適切に行うことができる。また、冷却配管の配設位置の微調整ができるため、適用できる減速機のバリエーションもより広がり、減速機シリーズ全体としての共通部品が多くなるため、減速機シリーズ全体で見た場合の製造コストを低減することができる。なお、導出(導入)用パイプを微調整できる機構であれば、配管固定孔を長孔にする以外の機構を用いてもよい。 Although not shown, the pipe fixing hole may be a long hole. Thereby, since it is not necessary to change the attachment position of the lead-out (introduction) pipe according to the cooling pipe fixing hole, fine adjustment can be performed more easily and more appropriately. In addition, since the cooling pipe arrangement position can be finely adjusted, the range of applicable reduction gears is further expanded, and the number of common parts for the entire reduction gear series increases. Can be reduced. Any mechanism other than making the pipe fixing hole a long hole may be used as long as it can finely adjust the lead-out (introduction) pipe.
本実施形態では、冷却配管は一体として成形しているが、冷却配管が複数個に分割され、冷却配管の各々の端部が着脱可能なコネクタにより接続され、コネクタの少なくとも1つが、前記歯車箱側の支持部に設けられるようにしてもよい。これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができることに加えて、冷却配管の先端がゆがむことを防止するとともに、配管の組付けをより容易に行うことができる。例えば、装置内の冷却配管が腐食する等、何らかの不具合があったときに冷却配管の交換を容易に且つ部分的に行うことができるため有益である。支持部は、上記実施形態において歯車箱の底面に設けられているが、歯車箱の他の側面に設けてもよい。 In this embodiment, the cooling pipe is integrally formed, but the cooling pipe is divided into a plurality of parts, each end of the cooling pipe is connected by a detachable connector, and at least one of the connectors is the gear box. You may make it provide in the side support part. Thereby, in addition to being able to obtain the same effect as that of the above embodiment, it is possible to prevent the tip of the cooling pipe from being distorted and to more easily assemble the pipe. For example, the cooling pipe can be easily and partially replaced when there is some trouble such as corrosion of the cooling pipe in the apparatus. The support portion is provided on the bottom surface of the gear box in the above embodiment, but may be provided on the other side surface of the gear box.
なお、実施形態に記載されている構成部品・要素のうち、特に記載されていないものであっても、構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な断りがない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Note that, among the components and elements described in the embodiment, even if not particularly described, the dimensions, materials, shapes, and other relative arrangements of the components are not particularly specified, unless otherwise specified. The scope of the present invention is not intended to be limited to that.
100…減速機
102…歯車箱
128…導入孔
130…導出孔
132…冷却配管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該歯車箱内に、潤滑剤の冷却媒体の導入孔と、該冷却媒体の導出孔と、前記導入孔を介して導入された該冷却媒体を前記導出孔に向けて導出する冷却配管と、を備え、
且つ、
前記冷却配管が、前記歯車箱内の潤滑剤の表面に対して平行に配列されると共に、該表面と垂直な方向に複数段配設されており、且つ、該冷却配管は、当該減速機を上から見たときに長方形状に配設されると共に、特定の水平方向から見たときに蛇行している
ことを特徴とする減速機。 In a reduction gear with a gearbox,
In the gear box, a coolant cooling medium introduction hole, a cooling medium lead-out hole, and a cooling pipe for leading the cooling medium introduced through the introduction hole toward the lead-out hole are provided. Prepared,
and,
The cooling pipe is arranged in parallel to the surface of the lubricant in the gear box, and is arranged in a plurality of stages in a direction perpendicular to the surface, and the cooling pipe is connected to the speed reducer. A speed reducer characterized by being arranged in a rectangular shape when viewed from above and meandering when viewed from a specific horizontal direction.
前記冷却配管が、コイル状となっている
ことを特徴とする減速機。 In claim 1,
The speed reducer, wherein the cooling pipe is coiled.
前記冷却配管の配設段数が、
低速で回転する歯車側よりも、高速で回転する歯車側の方が多い
ことを特徴とする減速機。 In claim 1,
The number of stages of the cooling pipe is
A speed reducer characterized in that there are more gears rotating at high speed than gears rotating at low speed.
前記減速機を水平方向から見たときに、少なくとも直近の上段と下段の前記冷却配管同士が重ならないように配設されている
ことを特徴とする減速機。 In claims 1 to 3,
When the speed reducer is viewed from the horizontal direction, at least the nearest upper and lower cooling pipes are disposed so as not to overlap each other.
前記減速機を上から見たときに、少なくとも直近の上段と下段の前記冷却配管同士が重ならないように配設されている
ことを特徴とする減速機。 In claim 4,
When the speed reducer is viewed from above, it is arranged so that at least the nearest upper and lower cooling pipes do not overlap each other.
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