JP6143513B2 - Gear device - Google Patents
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Description
本発明は、減速機等として使用される歯車装置に関する。 The present invention relates to a gear device used as a reduction gear or the like.
減速機等の歯車装置では、歯車の動作に伴う歯車、軸受の損傷を防止するため、歯車等の潤滑、冷却が必要となる。このため、ケーシングの内部に潤滑油を貯め、歯車の回転により軸受に潤滑油を跳ねかける方法や、ポンプにより歯車、軸受に潤滑油を給油する方法が知られている(特許文献1参照)。 In a gear device such as a speed reducer, lubrication and cooling of the gears and the like are necessary to prevent damage to the gears and bearings accompanying the operation of the gears. For this reason, a method of storing lubricating oil in the casing and splashing the lubricating oil on the bearing by rotation of the gear, and a method of supplying the lubricating oil to the gear and the bearing by a pump are known (see Patent Document 1).
歯車装置内には、摩耗により鉄粉等の異物が生じる。異物は潤滑油に混ざって歯車や軸受にまで拡散し、一部はそれらに付着する。これは歯車や軸受に噛み込まれて歯車や軸受を損傷させたり、軸受の抵抗となるため、捕捉および除去が必要となる。潤滑油の流路にフィルタを設けてもよいが、フィルタは、微細な異物まで捕捉しようとすると潤滑油の流れを阻害するおそれがある。また、捕捉した異物をメンテナンス時の洗浄作業により除去する必要があり、メンテナンス性に劣る。 In the gear device, foreign matter such as iron powder is generated due to wear. The foreign matter is mixed with the lubricating oil and diffuses to the gears and bearings, and a part of them adheres to them. This is caught in the gear or the bearing and damages the gear or the bearing, or becomes a resistance of the bearing, and therefore needs to be captured and removed. Although a filter may be provided in the flow path of the lubricating oil, the filter may hinder the flow of the lubricating oil when trying to capture even fine foreign matter. Moreover, it is necessary to remove the trapped foreign matter by a cleaning operation at the time of maintenance, resulting in poor maintainability.
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、微細な異物の捕捉が可能で、捕捉した異物の除去時のメンテナンス性に優れた歯車装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gear device that can capture fine foreign matters and is excellent in maintainability when removing the captured foreign matters.
本発明のある態様は歯車装置に関する。歯車装置は、潤滑油によって歯車の潤滑が行われる歯車装置であって、潤滑油中の異物を吸着するための吸着体を備え、吸着体は、磁石と、磁石を覆う非磁性カバーとを有する。 One embodiment of the present invention relates to a gear device. The gear device is a gear device in which a gear is lubricated by lubricating oil, and includes an adsorbing body for adsorbing foreign matter in the lubricating oil, and the adsorbing body includes a magnet and a nonmagnetic cover that covers the magnet. .
本発明のある態様の歯車装置によれば、非磁性カバーから磁石を取り出せば、非磁性カバーの表面に吸着された異物を簡単に除去でき、メンテナンス性に優れる。また、磁石により異物を吸着するので、細かい異物の捕捉も可能となる。 According to the gear device of an aspect of the present invention, if the magnet is taken out from the nonmagnetic cover, the foreign matter adsorbed on the surface of the nonmagnetic cover can be easily removed, and the maintainability is excellent. In addition, since foreign matter is adsorbed by a magnet, fine foreign matter can be captured.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る歯車装置10の構成を示す。歯車装置10は、平行軸歯車減速機であり、ケーシング11、吸着体31、支持部材41を備える。ケーシング11は、複数の歯車13a〜13fを収容する。歯車装置10には、ケーシング11内に潤滑油15が貯められ、複数の歯車13a〜13fは潤滑油15に一部が漬かって設置される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a
ケーシング11内には、入力軸17a、第1歯車軸17b、第2歯車軸17c、出力軸17dが平行に設けられ、これら軸17a〜17dは、ケーシング11に軸受(図示せず)を介して回転自在に支持される。ケーシング11には、内部を点検するための第1点検口19が設けられる。第1点検口19は第1蓋部材21により開閉され、第1蓋部材21はケーシング11にねじ等で着脱可能に取り付けられる。
In the
入力軸17aは、モータ(図示せず)に連結される。入力軸17aには入力歯車13aが固定され、第1歯車軸17bには第1大径歯車13bと第1小径歯車13cが固定される。第2歯車軸17cには第2大径歯車13dと第2小径歯車13eとが固定され、出力軸17dには出力歯車13fが固定される。これら軸17a〜17dは、各歯車13a〜13fが噛み合っており、モータの駆動により入力軸17aが回転すると、その回転が減速されて出力軸17dに伝達される。このとき、歯車13a〜13fの回転により歯車13a〜13fの各部位に潤滑油15が供給され、歯車13a〜13fの潤滑が行われる。
The
吸着体31は、ケーシング11の内底面11aから離れて潤滑油15中に設置される(吸着体31と内底面11aが接していてもよい)。吸着体31は、磁石33、非磁性カバー35を備える。磁石33は、柱状に形成され、フェライト磁石やネオジウム磁石等の永久磁石で構成される。
The
非磁性カバー35は、筒状の胴部35aと、胴部35aの両側の底部35b及び頂部35cとを備える。非磁性カバー35は、プラスチック等の非磁性材料で構成される。非磁性カバー35は、磁石33の外面全体を覆う。非磁性カバー35は、その外周に沿ったリング状の溝部37が上下に並んで形成される。溝部37は、胴部35aの周方向全周に沿っている。つまり、非磁性カバー35は、大径のリング部と小径のリング部とが交互に配置された形状とされている。
The
図1に戻り、吸着体31は、その近傍の異物51を磁石33により吸引する。異物51は、摩耗により生じた鉄粉等の金属粉や金属破片である。異物51は、潤滑油15中に混入しており、歯車13a〜13fの動作により潤滑油15に流れが生じることで、その一部が吸着体31の近傍まで運ばれる。磁石33に吸引された異物51は、非磁性カバー35の表面に吸着し、一部は溝部37内に保持される。磁石33は、異物51を吸引しつつ、歯車13a〜13f等の各部品を磁化しない程度の磁界を有するように構成される。
Returning to FIG. 1, the adsorbent 31 attracts the
支持部材41は、棒状の連結部43と、取付部45と、固定部47とを備える。支持部材41は非磁性材料または弱磁性材料で構成される。取付部45は、連結部43の一端側に形成された雄ねじである。磁石33には雌ねじ孔33aが形成される。取付部45は、非磁性カバー35に形成された貫通孔35dを通して雌ねじ孔33aにねじ込まれる。すなわち、取付部45には、吸着体31を着脱可能に取り付ける。
The
固定部47は、連結部43の他端側が接続される。固定部47は、第1蓋部材21の背面にねじ等で着脱可能に固定された板状部材47aを含む。固定部47は、潤滑油15外で第1蓋部材21を介してケーシング11に固定され、吸着体31は、支持部材41により支持されて潤滑油15中に位置決めされる。第1蓋部材21のねじ等を外せば、第1蓋部材21を作業員が把持して、吸着体31を潤滑油15外に取り出せる。
The other end side of the connecting
連結部43と固定部47の接続箇所には板状のリブ49が設けられる。支持部材41は、自由端側で吸着体31を支持している。歯車13a〜13fの動作により潤滑油15に流れが生じることで、吸着体31を変位させる力が働き、固定端である連結部43と固定部47の接続箇所に負荷が作用する。支持部材41は、この負荷にリブ49で抵抗でき、その接続箇所が高剛性化する。
A plate-
第1実施形態に係る歯車装置10によれば、非磁性カバー35が磁石33を覆うため、非磁性カバー35から磁石33を取り出せば、非磁性カバー35外の異物51に磁力が作用しなくなる。このため、非磁性カバー35の表面を払う等して、その表面に吸着した異物51を簡単に除去でき、メンテナンス性に優れる。また、磁石33により異物51を吸着するので、細かい異物51の捕捉も可能で、潤滑油15の流れを阻害することもほとんどない。また、非磁性カバー35が磁石33を覆うため、磁石33より非磁性カバー35の表面積が大きくなり、異物51の吸着量が増大する。特に、溝部37が形成されることで非磁性カバー35の表面積がさらに増大するため、異物51の吸着量がさらに増大する。また、非磁性カバー35に溝部37が形成されるため、溝部37が上下に並ぶように吸着体31を配置すれば、溝部37の壁面に異物が引っかかることで吸着量がさらに増大する。
According to the
また、支持部材41の固定部47が潤滑油15外に固定されるため、作業員が潤滑油15中に手をいれず、固定部47を把持して吸着体31を取り出せる。特に、固定部47が第1蓋部材21に固定されるため、ケーシング11の内部の点検等で第1蓋部材21を取り外すとき、あわせて吸着体31をケーシング11外に取り出せる。このため、ケーシング11内の点検とともに、吸着体31への異物51の吸着状況を容易に確認できる。
Further, since the fixing
また、非磁性カバー35により磁石33の外面全体が覆われるため、ケーシング11内に吸着体31がある間、磁石33に異物51が直接吸着しなくなる。このため、非磁性カバー35から磁石33を取り出すとき、非磁性カバー35の表面の異物51が磁石33に付着しないように除去すれば、磁石33の表面から異物51を除去する手間が抑えられる。
Further, since the entire outer surface of the
図2は、第1変形例としての吸着体31の構造を示す。本変形例の吸着体31は、支持部材41の下端に支持された磁石33と、磁石33を覆う非磁性カバー35を有する。磁石33は、棒状に形成され、その長手方向が支持部材41の長手方向と直交するように支持される。また、磁石33は、その長手方向の一端側がN極、他端側がS極とされる。
FIG. 2 shows the structure of the adsorbent 31 as a first modification. The adsorbent 31 of this modification has a
非磁性カバー35は、薄いプラスチックフィルムにより構成され、磁石33の全体を覆うとともに、支持部材41の下端部を覆っている。プラスチックフィルム35は、非磁性体または弱磁性体のひも状部材38によって、磁石33および支持部材41に固定される。ひも状部材38は、非磁性体のひもあるいは弱磁性体の針金により構成される。具体的には、プラスチックフィルム35は、磁石33の長手方向両端側の2箇所および支持部材の上下2箇所にひも状部材38を巻きつけることにより固定されている。吸着体31は、ひも状部材38を取り外し、プラスチックフィルムにより構成される非磁性カバー35を磁石33から取り外すことにより、非磁性カバー35から磁石33を出し入れ可能となる。
The
本変形例においては、支持部材41とともに吸着体31を潤滑油15中から取り出し、ひも状部材38を取り外し、プラスチックフィルム35を磁石33から取り外すことにより、プラスチックフィルム35表面に付着した鉄粉等の異物51を容易に除去できる。ひも状部材38を弱磁性体の針金で構成した場合、磁石33に巻き付けているときには、針金自体も磁気を帯びて異物51を吸着する。一方、針金38を磁石33から取り外すと、磁気を失うため、針金38に付着した異物51を容易に除去することができる。
In this modification, the adsorbent 31 together with the
図3は、第2変形例、第3変形例としての吸着体31の構造を示す。非磁性カバー35や磁石33は、図3(a)、(b)に示すように、相似な外形の直方体状に形成されてもよい。この他に、これらの外形を相似な円形、台形等にしてもよい。なお、非磁性カバー35と磁石33は必ずしも密着している必要はなく、容易に分解可能な密封構造とされているのが好ましい。
FIG. 3 shows the structure of the adsorbent 31 as a second modification and a third modification. As shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、図3(c)、(d)に示すように、非磁性カバー35の表面に複数の凸部35eが設けられてもよい。これにより、非磁性カバー35と磁石33は、非相似な外形となり、相似な外形とするより、非磁性カバー35の表面積が増大し、異物51の吸着量が増大する。非磁性カバー35の表面積を増大させるため、その表面に複数の凹部を設けたり、複数の凸部と凹部を交互に設けて波状等にしてもよい。また、磁石33の外形を直方体状にし、非磁性カバー35の外形を円形、台形等にして、互いに非相似な外形としてもよい。
Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, a plurality of
(第2実施形態)
図4、図5は、第2実施形態に係る歯車装置10の構成を示す。以下の実施形態では、第1実施形態で説明した要素と同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。歯車装置10は、直交軸歯車減速機であり、入力軸17eに固定された第1傘歯車13hと、中間軸17fに固定された第2傘歯車13gとが噛み合う。以下、この中間軸17fと平行な水平方向をX方向として説明する。
(Second Embodiment)
4 and 5 show a configuration of the
吸着体31は、潤滑油15中であって、入力軸17eからX方向の一方寄りの第1位置A1に設置される。図4では、この第1位置A1を実線で示す。支持部材41の連結部43は、固定部47の複数箇所に接続可能である。つまり、固定部47は、吸着体31(支持部材41)を取り付けるための被取付部を複数有する。支持部材41の接続箇所を変えたとき、吸着体31は、入力軸17eからX方向の他方寄りの第2位置A2に設置される。図4では、この第2位置A2を二点鎖線で示す。すなわち、吸着体31は、ケーシング11内の複数の位置A1、A2に設置可能とされる。
The adsorbent 31 is installed in the lubricating
第1傘歯車13hおよび第2傘歯車13gが回転したとき、第1傘歯車13hおよび第2傘歯車13gの潤滑油15中の動きで生じる流れにより、異物51が一部に多く集まる。この集まる位置は、第1傘歯車13hの回転が正方向P1か逆方向P2かで異なる。吸着体31の設置される第1位置A1は、第1傘歯車13hが正方向P1に回転したとき、第2位置A2は、第1傘歯車13hが逆方向P2に回転したとき、異物51が多く集まる位置に設けられる。作業者は、第1傘歯車13hの回転方向を予め把握し、複数の位置A1、A2のうち、異物51が多く集まる位置に吸着体31を設置する。
When the
第2実施形態に係る歯車装置10によれば、複数の位置A1、A2から選択して吸着体31を設置できるため、第1傘歯車13hの回転方向に応じて吸着体31の設置位置を変えれば、異物51を効果的に吸着できる。なお、位置A1および位置A2の両方に吸着体31を設置してもよい。
According to the
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態に係る歯車装置10の部分断面図を示す。ケーシング11は、ドレン部23、ドレンプラグ25を更に備える。ドレン部23は、ケーシング11内の潤滑油15を排出するために設けられる。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the
ドレンプラグ25は、ドレン部23に形成された雌ねじ孔23aにねじ込まれるねじ部25aを有する。すなわち、ドレンプラグ25は、ドレン部23に着脱可能に取り付けられる。ドレンプラグ25は、軟鉄などの弱磁性体によって形成されており、磁石33の磁力によりケーシング11が磁化されるのを低減できる。また、ドレンプラグ25の中央には貫通孔25bが形成されている。貫通孔25bの一端部、具体的にはケーシング11側の端部には、非磁性カバー35を着脱可能に装着する装着部25cが設けられている。
The
吸着体31は、磁石33と、磁石33を覆うとともに、ドレンプラグ25に装着される非磁性カバー35と、を有する。磁石33は、棒状とされ、その長手方向の一端側がS極、他端側がN極とされる。非磁性カバー35は、ドレンプラグ25の装着部25cに装着される被装着部35mと、被装着部35mの一端部から形成され、磁石33を収納する磁石収納部35lとを有する。磁石収納部35lが、潤滑油15中に配置される。被装着部35mの他端部側は開口とされ、当該開口から磁石収納部35lへ磁石33を組込み・取り出し可能とされている。被装着部35mの開口は、蓋部材35nにより閉塞される。吸着体31は、蓋部材35nを取り外すことで、非磁性カバー35から磁石33を出し入れ可能となる。
The adsorbent 31 includes a
第3実施形態に係る歯車装置10によれば、ドレンプラグ25をケーシング11から取り外すときに吸着体31を取り出せ、潤滑油15の排出とともに、吸着体31への異物51の吸着状況を確認できる。そして、ドレンプラグ25をケーシング11から取り外したときに、蓋部材35nを取り外し、磁石33を磁石収納部35lから取り出すことで、磁石収納部35lの外周面に付着した異物を容易に除去できる。
According to the
(第4実施形態)
図7は、第4実施形態に係る歯車装置10の構成を示す。歯車装置10は、ドライサンプ用の循環流路61を備える。循環流路61の途中には、吸入路63、オイルタンク65、吐出路67が順に設けられる。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows a configuration of the
吸入路63の途中には、ポンプ69、ストレーナ71が順に設置される。循環流路61は、ポンプ69の駆動により、その循環流路61中の潤滑油15が強制的に移送される。これにより、循環流路61は、ケーシング11内に設けられた歯車収容室11bから潤滑油15を吸入し、吸入路63、オイルタンク65、吐出路67を通して、再度歯車収容室11bに潤滑油15を排出する。なお、歯車収容室11bは、ケーシング11内で歯車13a〜13fを収容する空間である。
In the middle of the suction path 63, a pump 69 and a strainer 71 are installed in this order. The
ストレーナ71は、吸入路63を通過する異物51を捕捉する。オイルタンク65は、ケーシング11の歯車収容室11bと別体に設けられる。吸着体31は、タンク65内の内底面65a上に設置される。吸着体31は、ストレーナ71により捕捉されずに流入する異物51を吸着する。
The strainer 71 captures the
第4実施形態に係る歯車装置10によれば、吸着体31が歯車収容室11bから離れたオイルタンク65内に設置されるため、歯車収容室11b内の歯車13a〜13f等の動作が磁石33により阻害されない。よって、吸引力の大きい磁石33を使用でき、異物51の吸着量が増大する。
According to the
また、吸着体31がオイルタンク65内に設置されるため、吸入路63、吐出路67に設置するより、吸着体31を大きくして異物51の吸着量を増大できる。また、異物51の捕捉を吸着体31により行えるため、ドライサンプするうえでストレーナ71を簡略化または省略できる。
Further, since the adsorbing
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, embodiment shows only the principle and application of this invention. In the embodiment, many modifications and arrangements can be made without departing from the spirit of the present invention defined in the claims.
上述の実施形態では、歯車装置10として、平行軸歯車減速機や直交軸歯車減速機を説明したが、ケーシング11内に歯車があれば、減速機構の種類は特に限定されず、例えば差動歯車機構でもよい。また、吸着体31は、潤滑油15中に設置される以外に、潤滑油15の液面上に設けられた潤滑油通路上や、歯車により跳ねかけられる潤滑油の飛散箇所等の所定位置に設置されてもよい。また、吸着体31は、循環流路61中に設置する場合、オイルタンク65以外の吸入路63、吐出路67に設置されてもよい。循環流路61は、ケーシング11内に歯車収容室11bとは別に設けられてもよい。
In the above-described embodiment, the parallel shaft gear reducer and the orthogonal shaft gear reducer have been described as the
吸着体31は、磁石33を非磁性カバー35から出し入れする構造については特に限定されない。たとえば、非磁性カバー35を複数に分割できる構造とし、各分割部分をねじ等により着脱可能とし、磁石33を出し入れしてもよい。また、複数に分割した非磁性カバー35内に磁石33を入れた後、各分割部分を熱溶着等により接合し、磁石33を取り出すときに非磁性カバー35を切断してもよい。
The adsorbent 31 is not particularly limited with respect to the structure in which the
磁石33は、永久磁石以外に電磁石が用いられてもよく、その材料は限定されない。非磁性カバー35は、非磁性材料であれば、ポリカーボネート等の樹脂材料のように材料は限定されない。支持部材41の取付部45は、吸着体31にねじ以外に接着等で取り付けられてもよいし、吸着体31と一体に設けられてもよい。支持部材41の固定部47は、蓋部材21を含まずにケーシング11の内面等に固定されてもよい。
The
また、上述の実施形態においては、吸着体31が、支持部材41により支持される場合、ドレンプラグ25に固定される場合およびオイルタンク65に配置される場合のいずれか1つのみが採用された形態を説明した。これらに限定されず、複数の配置形態を採用してもよいし、支持部材41に支持された吸着体31やドレンプラグ25に固定された吸着体31をオイルタンク65に配置してもよい。
In the above-described embodiment, only one of the case where the adsorbent 31 is supported by the
10:歯車装置、11:ケーシング、11b:歯車収容室、15:潤滑油、25:ドレンプラグ、31:吸着体、33:磁石、35:非磁性カバー、37:溝部、39:切込部、41:支持部材、51:異物、61:循環流路、65:オイルタンク 10: gear device, 11: casing, 11b: gear housing chamber, 15: lubricating oil, 25: drain plug, 31: adsorbent, 33: magnet, 35: nonmagnetic cover, 37: groove, 39: notch, 41: support member, 51: foreign matter, 61: circulation flow path, 65: oil tank
Claims (12)
潤滑油中の異物を吸着するための吸着体を備え、
前記吸着体は、磁石と、前記磁石を覆う非磁性カバーとを有し、
前記非磁性カバーは、前記磁石の外面全体を覆うことを特徴とする歯車装置。 A gear device in which a gear is lubricated by lubricating oil,
With an adsorbent for adsorbing foreign matter in the lubricating oil,
The adsorbent may possess a magnet, and a non-magnetic cover covering said magnet,
The non-magnetic cover covers the entire outer surface of the magnet .
潤滑油中の異物を吸着するための吸着体を備え、 With an adsorbent for adsorbing foreign matter in the lubricating oil,
前記吸着体は、磁石と、前記磁石を覆う非磁性カバーとを有し、 The adsorbent has a magnet and a nonmagnetic cover that covers the magnet,
前記非磁性カバーは、非磁性体または弱磁性体のひも状部材により前記磁石に固定されることを特徴とする歯車装置。 The gear device, wherein the non-magnetic cover is fixed to the magnet by a non-magnetic or weak magnetic string member.
前記吸着体を取り付ける取付部と、前記潤滑油外に固定された固定部と、を有する支持部材を更に備え、
前記吸着体は、前記支持部材により潤滑油中に位置決めされることを特徴とする請求項1または2に記載の歯車装置。 Lubricating oil is stored in the gear device,
A mounting member for attaching the adsorbent, and a fixing member fixed outside the lubricating oil;
The adsorber gear device according to claim 1 or 2, characterized in that it is positioned in the lubricating oil by the supporting member.
前記吸着体は、前記循環流路中に設置されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の歯車装置。 A circulation channel for sucking lubricating oil from the gear housing chamber housing the gear and discharging it again to the gear housing chamber;
The adsorber gear device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is installed in the circulation passage.
前記吸着体は、前記オイルタンク内に設置されることを特徴とする請求項6に記載の歯車装置。 An oil tank provided separately from the gear housing chamber in the middle of the circulation flow path;
The gear device according to claim 6 , wherein the adsorbent is installed in the oil tank.
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