遊星歯車の潤滑装置

【課題】遊星歯車の軸受を潤滑する潤滑油が遠心力の影響を受けて偏在する問題を解決し、軸受全体にわたり十分な潤滑油が行き渡るようにすることを課題とする。
【解決手段】遊星歯車１５とその支持軸１６との間に転がり軸受１９が介在され、前記支持軸１６に軸方向の一端面が開放された給油溜り２７が設けられ、前記給油溜り２７の周壁に設けた給油ガイド穴２９を前記転がり軸受１９の内輪２１に設けた給油穴２６に連通させ、前記給油溜り２７に対向して設置された外部の給油ノズル３１から潤滑油を給油溜り２７に向けて噴射するようにした遊星歯車の潤滑装置において、前記転がり軸受１９の外輪２０の内径面に、羽根付きの潤滑油移動部材３２を取り付けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般産業機械に使用される遊星歯車の潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車減速機における遊星歯車の軸受の潤滑装置として、従来から特許文献１に開示されたものが知られている。遊星歯車減速機は、用途に応じて縦軸型または横軸型があるが、特許文献１の場合は縦軸型である。この遊星歯車減速機は、入力軸に太陽歯車が設けられ、その太陽歯車とその周りに固定された内歯歯車との間に遊星歯車が介在されている。その遊星歯車の支持軸と一体のキャリヤが出力軸と一体化されている。
【０００３】
前記遊星歯車は、支持軸の周りに介在された転がり軸受を介して自転しつつ太陽歯車の周りを公転し、キャリヤを介して出力軸を公転速度で減速回転させる。
【０００４】
この場合の遊星歯車の潤滑装置は、遊星歯車の転がり軸受の上方に外部の給油ノズルが下向きに設置され、自転しつつ公転する遊星歯車の転がり軸受の上方から下向きに潤滑油を噴射するようにしている。軸受外輪に環状の捕捉部材（オイルスクープリング）が設けられ、軸受に向けて噴射された潤滑油を受け止め、転がり軸受の内部に向けて送りこむようにしている。
【０００５】
また、従来公知の一般的な転がり軸受の潤滑構造として、転がり軸受の支持軸に設けた給油通路の終端部を径方向外向きに屈曲し、複列の軸受間に介在された内輪間座の給油穴に連通させ、その給油穴から軸受内部に潤滑油を供給するようにしたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０１３３３号公報（図４）
【特許文献２】特開２００８−１９９４８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された潤滑装置においては、遊星歯車が自転しつつ公転しているため、給油ノズルから供給された潤滑油が、公転による遠心力の影響を受けて、遊星歯車を支持する転がり軸受の内部においては、公転中心から遠い部分に片寄って溜まり、近い部分においては潤滑油が不足するという潤滑油の偏在が生じる。その結果、公転中心に近い部分においては潤滑が不十分になる問題がある。
【０００８】
また、特許文献２のように、支持軸側から軸受内部に給油する構造をとることは、遊星歯車減速機においては支持軸が回転する構造であるので、支持軸側からの給油が困難となる。
【０００９】
そこで、この発明は、遊星歯車の軸受を潤滑する潤滑油が遠心力の影響を受けて偏在する問題を解決し、軸受全体にわたり十分な潤滑油が行き渡るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、この発明は、遊星歯車とその支持軸との間に転がり軸受が介在され、前記支持軸に軸方向の一端面が開放された給油溜りが設けられ、前記給油溜りの周壁に設けた給油ガイド穴を前記転がり軸受の内輪に設けた給油穴に連通させ、前記給油溜りに対向して設置された外部の給油ノズルから潤滑油を給油溜りに向けて噴射するようにした遊星歯車の潤滑装置において、前記転がり軸受の外輪の内径面に、潤滑油移動部材を取り付けた構成とした。
【００１１】
前記の潤滑油移動部材としては、例えば、取付けリングの内径面に周方向に所定の間隔をおいて羽根を設けたものを用いることができる。
【００１２】
前記の潤滑油移動部材は、遊星歯車と一体に回転し、その自転による回転によって軸受内に溜まった潤滑油を不足する部分に移動させ、潤滑油の偏在を解消する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明においては、遊星歯車と一体に回転する潤滑油移動部材を転がり軸受の外輪内径面に設けたことにより、遠心力の影響によって公転中心から遠い部分に溜まった潤滑油を不足する部分に移動させることができる。その結果、潤滑油の偏在が解消され、遊星歯車を支持する転がり軸受の潤滑性を向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１の一部省略正面図である。
【図２】図２は、図１のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、潤滑油移動部材の正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、他の潤滑油移動部材の正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ３−Ｘ３線の断面図である。
【図５】図５（ａ）から（ｃ）は、他の潤滑油移動部材の諸例を示す一部拡大正面図である。
【図６】図６（ａ）は、他の潤滑油移動部材の正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＸ４−Ｘ４線の断面図である。
【図７】図７（ａ）は、他の潤滑油移動部材の一部拡大縦断正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図である。
【図８】図８は、実施形態１の変形例の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１６】
図１および図２に示した実施形態１の遊星歯車減速機１１は、入力軸１２の一端部に同芯状態に設けられた太陽歯車１３、その太陽歯車１３の周りに同芯状態に固定された内歯歯車１４、太陽歯車１３と内歯歯車１４の間に介在された１以上の遊星歯車１５、遊星歯車１５を支持する支持軸１６、支持軸１６の一端部と一体化された径方向のキャリヤ１７、そのキャリヤ１７の他端部に一体化され前記入力軸１２と同芯状態に配置された出力軸１８（図２参照）とにより構成される。
【００１７】
前記の遊星歯車１５とその支持軸１６との間に転がり軸受１９が介在される。この転がり軸受１９は、支持軸１６の外径面に嵌合固定された内輪２１、遊星歯車１５の内径側に一体化された外輪２０、前記内輪２１の外径面に形成された２列の軌道面２２と外輪２０の内径面に形成された円弧状の軌道面２３との間に介在された２列のたる形のころ２４、そのころ２４の保持器２５とからなる自動調心ころ軸受１９ａである。
【００１８】
前記内輪２１の周方向４等分位置に径方向の給油穴２６が設けられ、各給油穴２６は２列の軌道面２２の間に開口される。
【００１９】
前記の支持軸１６の一方の端面、即ち、入力軸１２が突き出す方向の端面に開放された給油溜り２７が設けられる。給油溜り２７の周壁部分の周方向４等分位置に径方向の穴による給油ガイド穴２９が設けられる。各給油ガイド穴２９は前記の給油穴２６の位置と合致し径方向に連通する。前記給油溜り２７の開口面の中心上の外部に、給油溜り２７に対向した給油ノズル３１が設置される。
【００２０】
前記外輪２０の軌道面２３の中央部において左右のころ２４間に存在するすき間に環状の潤滑油移動部材３２が取り付けられる。潤滑油移動部材３２は、図３（ａ）（ｂ）に示したように、取付けリング３３と、その取付けリング３３の内径面に周方向に一定間隔をおいて内径方向に突き出すように設けられた多数の羽根３４とにより構成される。羽根３４は、取付けリング３３の幅（軸方向長さ）と一致する幅と所定の厚さを有したストレート形状のものであり、両側辺はテーパ状に形成されている。
【００２１】
前記軌道面２３のすき間部分に周方向の取付け溝３５（図２参照）が設けられ、その取付け溝３５に前記の取付けリング３３が嵌合固定されることにより、潤滑油移動部材３２が外輪２０の内径面に固定され、羽根３４が両側のころ２４の間において内径方向にストレートに突き出す。羽根３４の幅や長さは、ころ２４や保持器２５に干渉しない範囲に設定される。
【００２２】
前記羽根３４のその他の例として、回転方向の面がＶ字形に屈曲しているもの（図４（ａ）（ｂ）参照）、回転方向に湾曲しているもの（図５（ａ）参照）、先端部３６が回転方向に屈曲しているもの（図５（ｂ）参照）、回転方向の面に囲み面３７が設けられ箱形になっているもの（図５（ｃ）参照）等がある。また、ストレート形状の羽根３４で回転方向に対して傾斜角θをもつものもある（図６参照）。
【００２３】
このうち、回転方向の面がＶ字形に屈曲しているもの（図４（ａ）（ｂ）参照）、回転方向に湾曲しているもの（図５（ａ）参照）、先端部３６が回転方向に屈曲しているもの（図５（ｂ）参照）、回転方向の面に囲み面３７が設けられ箱形になっているもの（図５（ｃ）参照）は、いずれも回転方向の面に凹入部３８が形成されるので、効率よく潤滑油を移動することができる。
【００２４】
通常、潤滑油移動部材３２は樹脂製であるが、金属製でもよく、また取付けリング３３を金属、羽根３４を樹脂（たとえば、ＰＴＦＥ）によって形成してもよい。また、羽根３４に潤滑油をスムーズに移動させ得るように、撥油剤を塗布する場合もある。
【００２５】
また、取付けリング３３を用いることなく、図７（ａ）（ｂ）に示したように、
羽根３４を直接外輪２０の内径面に取り付けてもよい。この場合の羽根３４は、その根元に固定基部３９とその固定基部３９の反対面に突起４０が設けられる。
【００２６】
外輪２０の内径面には、全周にわたり前記の場合と同様の取付け溝３５が設けられ、その取付け溝３５の溝底に周方向に一定間隔をおいて固定穴４１が設けられる。その固定穴４１の部分において、羽根３４の固定基部３９を取付け溝３５に密に嵌合させるとともに、突起４０も固定穴４１に密に嵌合させ、接着剤等によって固定する。
【００２７】
以上の説明は、遊星歯車１５を支持する転がり軸受１９が、自動調心ころ軸受１９ａの場合についてのものであるが、この転がり軸受１９として、図８に示したように、複列の円筒ころ軸受１９ｂ、１９ｂを使用する場合もある。この場合は、両方の円筒ころ軸受１９ｂ、１９ｂの各内輪２１ａの相互間に間座４２が介在され、その間座４２に給油穴２６が設けられ、その給油穴２６が支持軸１６の給油ガイド穴２９と連通される。外輪２０の軌道面２３の中間部分に周方向の取付け溝３５が設けられ、その取付け溝３５に潤滑油移動部材３２が固定されることは、前記の場合と同様である。
【００２８】
実施形態１の遊星歯車減速機１１における遊星歯車１５の潤滑装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００２９】
遊星歯車減速機１１は、入力軸１２に加えられた回転トルクによって、太陽歯車１３が回転すると、太陽歯車１３と内歯歯車１４との間で遊星歯車１５が自転し（図１の矢印ａ参照）、同時に公転する（同矢印ｂ参照）。遊星歯車１５の公転によりキャリヤ１７を介して出力軸１８に減速回転が出力される。入出力の方向を逆にすれば増速機となる。
【００３０】
前記の作動中、給油ノズル３１から給油溜り２７に向けて潤滑油が噴射される。給油溜り２７内に入った潤滑油は、遊星歯車１５の公転に伴う遠心力により、公転中心Ｐ（図１参照）から遠い給油溜り２７の内周壁２８に沿うように片寄り、公転中心Ｐに近い内周壁２８の部分には潤滑油が少なくなる潤滑油の偏在が生じる。
【００３１】
しかし、この実施形態１の場合は、遊星歯車１５と一体に自転する潤滑油移動部材３２の羽根３４が、潤滑油をその羽根３４の前面で押しながら回転するので、公転中心Ｐから遠い内周壁２８に沿った部分に溜まった潤滑油を反対側の内周壁２８の方へ移動させる。これにより潤滑油の偏在が解消され、すべての給油ガイド穴２９、給油穴２６を経て転がり軸受１９の内部に潤滑油が供給される。
【符号の説明】
【００３２】
１１遊星歯車減速機
１２入力軸
１３太陽歯車
１４内歯歯車
１５遊星歯車
１６支持軸
１７キャリヤ
１８出力軸
１９転がり軸受
１９ａ自動調心ころ軸受
１９ｂ円筒ころ軸受
２０外輪
２１、２１ａ内輪
２２軌道面
２３軌道面
２４ころ
２５保持器
２６給油穴
２７給油溜り
２８内周壁
２９給油ガイド穴
３１給油ノズル
３２潤滑油移動部材
３３取付けリング
３４羽根
３５取付け溝
３６先端部
３７囲み面
３８凹入部
３９固定基部
４０突起
４１固定穴
４２間座

【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車とその支持軸との間に転がり軸受が介在され、前記支持軸に軸方向の一端面が開放された給油溜りが設けられ、前記給油溜りの周壁に設けた給油ガイド穴を前記転がり軸受の内輪に設けた給油穴に連通させ、前記給油溜りに対向して設置された外部の給油ノズルから潤滑油を給油溜りに向けて噴射するようにした遊星歯車の潤滑装置において、前記転がり軸受の外輪の内径面に、潤滑油移動部材を取り付けたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項２】
前記転がり軸受が、自動調心ころ軸受によって構成され、その内輪の２列の内輪軌道面の中間部分に前記の給油穴が設けられ、前記外輪軌道が減速歯車と一体化された外輪の内径面に２列に形成され、その２列の外輪軌道面の間に前記の潤滑油移動部材が取り付けられたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項３】
前記転がり軸受が、複列の円筒ころ軸受によって構成され、各円筒ころ軸受の内輪相互間に間座が介在され、その間座に前記給油穴が設けられ、前記外輪軌道が減速歯車と一体化された外輪の内径面に２列に形成され、その２列の外輪軌道面の間に前記の潤滑油移動部材が取り付けられたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項４】
前記の潤滑油移動部材が、取付けリングと、その取付けリング径面に周方向に所定の間隔をおいて設けられた所要数の羽根とにより構成されたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項５】
前記の潤滑油移動部材が、所要数の羽根により構成され、各羽根が直接前記外輪に取り付けられたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項６】
前記羽根の回転方向の面に凹入部が設けられたことを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。
【請求項７】
前記羽根が回転方向に対して傾斜角を有することを特徴とする遊星歯車の潤滑装置。

【図１】