冷库用减速器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种冷库用减速器。在冷库内使用的冷库用减速器(14)中，封入于该减速器(14)内的润滑剂的流动点比冷库中的目标制冷温度至少低10℃以上，且冷库正式运转前的试运行时的润滑剂的最高温度环境下的基础油的粘度为15cSt以上。由此，得到能够更有效地防止漏油并且进一步延长减速器寿命的冷库用减速器。
【专利说明】冷库用减速器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在冷库中使用的减速器。
【背景技术】
[0002] 由于保管生鲜食品等的冷库的内部设定为超低温，因此设置为能够在该冷库内部 移动的保管架子或传送台等搬运装置需要以任意形式确保作为其驱动源的齿轮马达，尤其 是使用润滑剂的减速器良好地工作。
[0003] 减速器（或者齿轮马达）用作驱动冷库中的搬运装置等的一个构成要件，因此有 时为了进行该搬运装置等的试运行而在常温（非制冷状态）下运转相应时间。
[0004] 因此，专利文献1中公开有如下减速器（齿轮马达），即具备：第1油封，具有可在 冷库内密封减速器的旋转轴的温度特性；及第2油封，组装于该第1油封的减速器内侧，并 具有低温侧极限温度高于所述第1油封的温度特性，使得在试运行时及在冷库内的运行时 的两个运行状态下均发生漏油。
[0005] 以往技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2011-130650号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的技术课题
[0009] 然而实际情况是，即使具备上述的两种油封，在试运行时也会产生齿面的损伤和 磨损粉末，实际上将该减速器（齿轮马达）组装于冷库内的搬运装置等来运转时，有时还会 发生过早漏油的情况，并且有时还会发生减速器本身过早损伤的情况。
[0010] 本发明是为了解决这种不良情况而完成的，其课题在于得到能够更有效地防止漏 油并且进一步延长减速器寿命的冷库用减速器。
[0011] 用于解决技术课题的手段
[0012] 本发明通过如下方式来解决上述课题，即一种在冷库内使用的冷库用减速器中， 封入于该减速器内的润滑剂的流动点比所述冷库中的目标制冷温度至少低10°c以上，且冷 库的正式运转前的试运行时的润滑剂的最高温度环境下的基础油的粘度为15cSt以上。
[0013] 作为本发明的上述结构的"减速器"，除了单体减速器之外，还包含以与马达一体 化的"齿轮马达"形式使用，并且马达轴兼用于减速器的输入轴的减速器。
[0014] 本发明中，作为该减速器的润滑剂，使用流动点比目标制冷温度低10°C以上的润 滑剂。在此基础上，使该润滑剂具有在该试运行时的润滑剂的最高温度环境下的基础油的 粘度为15cSt以上的特性。
[0015] 其结果，在常温环境下的试运行时在齿面能够良好地形成油膜，由此能够将试运 行时的减速机构的齿面的损伤抑制在最小限度，因此，能够在齿面没有受损且填充有（未 混有磨损粉末的）干净的润滑剂的状态下进入实际的冷库内的超低温运行。因此，能够长 期发挥适于超低温环境的原本的润滑特性。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明，可以得到能够更有效地防止漏油并且进一步延长减速器寿命的冷库 用减速器。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是具备有本发明的实施方式的一例所涉及的冷库用减速器的齿轮马达的剖 视图。
[0019] 图2是上述齿轮马达的主要部分的放大剖视图。
【具体实施方式】
[0020] 以下，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
[0021] 图1是具备本发明的实施方式的一例所涉及的冷库用减速器的齿轮马达的剖视 图，图2是上述齿轮马达的主要部分的放大剖视图。另外，在该例子中，冷库（省略图示） 的目标制冷温度为-25°C。
[0022] 该冷库用齿轮马达10为通过用螺栓11紧固马达外壳（马达罩）12A及减速器外 壳14A来将马达12及减速器14 一体化的马达。马达12在负载的相反侧具备有风扇13。
[0023] 减速器14具备与马达12的马达轴兼用的（被轴承28支承的）输入轴16、一体 形成于该输入轴16的准双曲面小齿轮18及与该准双曲面小齿轮18啮合的准双曲面齿轮 20。该准双曲面齿轮20组装于中间轴22, 一体形成于该中间轴22的中间小齿轮24与输出 齿轮26啮合。并且，输出齿轮26的旋转作为输出轴27的旋转而输出至外部。
[0024] 另外，该实施方式所涉及的减速器14中，通过设定减速器外壳14A的厚度、大小或 者风扇13的容量等，可得到如下特性：即使在常温环境下运行1小时以上，润滑剂的温度也 维持在大致95°C以下。另外，"常温"是指20°C ±15°C (5-35°C)的范围（JISZ8703)。
[0025] 该实施方式所涉及的齿轮马达10中，减速器14的输入轴16被由硅橡胶或丁腈橡 胶等构成的超低温用油封30及由丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶或者氟橡胶等构成的常温用油 封32这两种油封密封。另外，减速器14的输出侧仅被与输出轴27的轴承34相邻配置的 (与输入侧相同材料的）超低温用油封36密封。这是因为输出侧的转速较慢，且磨损粉末 引起的损伤几乎不成问题，因此为了降低成本而实施的结果。其中，关于输出轴（旋转轴） 的密封，也可以同时设置常温用的油封，此时可得到进一步提高油封寿命的效果。
[0026] 在此，对封入于本减速器14的润滑剂进行详细说明。
[0027] 本减速器14中，在图1中的减速器14内的空间Spl中封入有润滑剂。作为该润 滑剂使用具有如下特性的润滑剂，即其"流动点"比冷库中的目标制冷温度（本实施方式中 为-25°C)至少低10°C以上，且冷库正式运转之前的试运行时的该润滑剂的最高温度（本 实施方式中为95°C )下的基础油的粘度为15cSt以上。
[0028] 其中，"流动点"是表示润滑剂在低温环境下的流动性的指标。纯物质在一定温度 (熔点）下从液体变化为固体，但是作为多成分混合物的润滑剂中未示出明确的熔点，因此 使用称作"流动点"的指标来代替熔点。根据JISK2269,润滑剂的流动点规定为"将取入试 管的试样预热至46°C之后，以规定方法逐渐冷却，从比预期流动点高10°C的温度开始进行 测定，每下降2. 5°C时从冷却浴取出试管并进行观察，求出放平试管时在5秒之内完全不动 的温度，将比该温度高2. 5°C的温度作为流动点"。本实施方式中，该"流动点"设定为（目 标制冷温度虽然是_25°C，但比该温度低10°C以上的非常低的）_40°C。
[0029] 虽然本实施方式所涉及的冷库的目标制冷温度为-25°C，但将润滑剂的流动点设 定为_40°C是因为，这种在冷库内运行的减速器14中使用的润滑剂在运行初期存在仍然保 持硬度的倾向，因此，在运行开始初期有时无法追随轴或齿面的细微的晃动或振动等而形 成良好的油膜或与油封30、32、36融合，这些有可能成为齿面的耐久性下降或漏油的原因。
[0030] 关于冷库正式运转前的试运行时的润滑剂的最高温度，如前述，该实施方式中，具 有即使在常温环境下将减速器14运行1小时以上，润滑剂的温度也维持在95°C以下的特 性，因此将该温度95°C理解为"正式运转前的试运行的最高温度"。即，本实施方式中设定 为，在该常温环境下至少运行1小时以上时的最高温度即95°C环境下的润滑剂的基础油的 粘度确保为15cSt以上。"15cSt以上"的数值是基于如下事实确定的，即
【发明者】确认到例 如在"5?10cSt"左右时实际上有时会发生不良情况。
[0031] 另外，所谓"粘度"是表示润滑剂的流动容易度（粘度、顺滑度）的指标。具体而 言，将如下粘度定义为〇. 1帕斯卡?秒的粘度，即在润滑剂的油膜厚度h = lcm的条件下以 速度V = lcm/s移动面积为lcm2的板时，其阻力成为1达因（dyne)的流体的粘度。这称 作"绝对粘度"，通常将该绝对粘度除以其润滑剂密度的值用作"运动粘度"。本实施方式中 的数值也表示"运动粘度"的数值。运动粘度的单位为cSt(mm 2/s)。
[0032] 在润滑剂中混合高粘度油与低粘度油，由此基本上能够调配各种运动粘度的润滑 齐?。粘度取决于温度，越是低温时粘度越大，越是高温时粘度越小，因此，通常在超低温环境 下具有良好特性的润滑剂在95 °C的环境下其粘度变得极小。但是，本实施方式中，恰恰在该 95°C环境下具备15cSt的粘度。
[0033] 具体而言，该实施方式中，作为基础油采用聚α-烯烃（合成油）。增稠剂例如包 含锂等，由此能够实现所述95°C时的粘度（15cSt)。该润滑剂具有良好的粘度-温度特性 (低温流动性较高，且在高温环境下粘度也不会下降太多），并且具有氧化稳定性、润滑性 优异，且耐高温性也比较良好的特性，是具有与本发明宗旨吻合的特性的润滑剂。
[0034] 另外，封入于减速器14的油封30、32、36内的密封润滑剂基本上与封入于减速器 14内的润滑剂相同即可，但本实施方式中，作为密封润滑剂使用如下润滑剂，即流动点与封 入于减速器14内的润滑剂相同，但稠度比封入于该减速器14内的润滑剂小（硬），另一方 面，粘度比封入于减速器14内的润滑剂低。即，若粗略进行说明，则是与封入于减速器14 内的润滑剂相比，更硬但更顺滑的润滑剂。这是因为，减速器14的油封30、32、36的密封润 滑剂相对于封入于减速器14内的润滑剂具有稠度更小（硬）的特性时更容易组装油封且 不易发生泄漏，并且，具有粘度更低的特性时能够进一步提高减速器14的效率。而且，稠度 是表示润滑剂的外观硬度的指标，与"粘度"略有不同。稠度的测定方法有多种，但均使用 规定的稠度计，使以与润滑剂表面接触的方式悬挂的一定重量的圆锥浸入润滑剂5秒钟， 用数值表示圆锥在润滑剂中的沉入程度。JIS K2220中，规定有其具体的测量方法，并将结 果分类为9阶段。
[0035] 接着，对该冷库用减速器14的作用进行说明。
[0036] 减速器14(或者齿轮马达10)用作驱动冷库中的搬运装置等的一个构成要件，因 此为了该搬运装置等的试运行而运转相应时间。该试运行通常在常温（非制冷状态）下进 行。并且，有时还会在试运行的同时逐渐从常温向目标制冷温度降温。为了防止结露，冷库 的温度会以极其缓慢的速度逐渐降低（成为〇°c以下的区域后，以每天1°C的降低速度），其 结果冷库用减速器14的润滑剂有可能在远高于目标制冷温度的较高温度环境下长时间试 运行。
[0037] 但是，在冷库内的超低温环境下具有最佳特性的润滑剂在这种试运行中，粘度会 变得过低，认为这会导致在齿面难以形成油膜而引起过早损伤或者磨损粉末随着该齿面的 损伤而增大引起油封的损伤等。换言之，这表明实际上进入原本的制冷环境下的运行的阶 段中，齿面和油封均成为已受到较大损伤的状态。尤其，如该实施方式，当减速器14的减速 机构由通过伴随滑动的啮合来传递动力的准双曲面小齿轮18及准双曲面齿轮20等正交减 速机构构成时，认为其不良情况会明显（虽未图示，但可理解为同样通过伴随滑动的啮合 来传递动力的蜗杆减速机构等也是相同情况）。
[0038] 但是，根据本实施方式，封入于减速器14的润滑剂在该减速器14的正式运转前的 试运行时的最高温度（在常温环境下连续运行1小时以上时达到的温度）即95°C的环境 下，也能确保15cSt的粘度。通常，"在常温环境下至少运行1小时以上时的温度"实际上能 够理解为"即使连续运行也不再上升的温度"。由此，总之本实施方式的设定是即使几乎无 限制地进行常温环境下的试运行，在齿面上也始终形成充分的油膜，从而防止损伤的设定。 因此，磨损粉末的产生也极少，且还能够抑制由于该磨损粉末的影响而发生进一步的损伤 或油封30、32、26受损的恶性循环。
[0039] 其结果，实际上在冷库内的制冷环境下开始运行时，能够以与字面意义上的新 产品相同的状态开始运转，因此与润滑剂原本在制冷环境下具有良好的特性（流动点 为-40°C以下，远低于目标制冷温度10°C以上的特性）的现象相结合，即使直接进入制冷环 境下的运行也能够有效地防止漏油，能够延长减速器14的寿命。
[0040] 尤其，在该实施方式中，关于油封30、32,除了超低温用油封30之外还具备常温用 油封32,因此即使在试运行时产生微量的磨损粉末等，也能够通过常温用油封32良好地捕 捉该磨损粉末等，因此能够良好地防止试运行时的漏油，并且能够防止磨损粉末钻入超低 温用油封30的滑动部而联动旋转，在制冷温度环境下运行时也能够长期良好地维持密封 功能。
[0041] 而且，封入于减速器14的油封30、32、36内的密封润滑剂采用如下润滑剂，即流动 点与封入于减速器14内的润滑剂相同，但稠度比封入于该减速器14内的润滑剂小（硬）， 并且粘度比封入于减速器14内的润滑剂低，因此（与直接使用与封入于减速器14内的 润滑剂相同的润滑剂时相比）油封的组装更轻松且难以发生泄漏，并且能够进一步提高效 率。
[0042] 另外，上述实施方式中，将润滑剂的流动点设定为比目标制冷温度足够低的值 (_40°C以下），但是本发明中，流动点并非一定要低至这个程度。但是，从上述观点来看，优 选使用流动点至少比目标制冷温度低l〇°C以上的润滑剂。
[0043] 并且，上述实施方式中，作为"冷库的正式运转之前的试运行时的润滑剂的最高温 度"设为"在常温环境下至少运行1小时以上时的温度（95°C ) "，从而实际上能够无限制地 执行试运行。但是，（若正常运行通常的减速器，则95°C几乎成为润滑剂的最高温度，但是） 例如，当事先知道试运行的时间等相对有限时，作为该"冷库的正式运转之前的试运行时的 润滑剂的最高温度"，可设为与实际试运行相应的最高温度。例如，作为正式运转之前的试 运行时的最高温度，当认为在"80°C"就足够时，只要确保"80°C下15cSt的粘度"即可。此 时，能够进一步缩小润滑剂的可适应的温度范围，因此能够使用进一步改善制冷运行时的 特性的润滑剂或者更低成本的润滑剂。相反，例如在所设置的地域的"气温"非常高或需要 频繁进行负载较高的试运行时等情况下，作为正式运转之前的试运行时的最高温度，应设 为高于95°C的值（例如100°C )，并且确保"100°C下15cSt的粘度"。
[0044] 并且，上述实施方式中，作为减速器的减速机构采用（存在滑动的）正交减速机 构，即准双曲面减速机构，因此本发明的效果尤为明显，但是本发明的减速器的减速机构并 不特别限定于存在滑动的正交减速机构。例如，可以是几乎没有滑动的正交锥齿轮减速机 构，也可以是平行轴减速机构。而且，还可以是行星齿轮减速机构。任意情况下，均可得到 相应的效果。
[0045] 并且，上述实施方式中，作为油封准备常温用及超低温用的两种，且作为密封润滑 剂采用如下润滑剂，即流动点与封入于减速器内的润滑剂相同，但稠度比封入于该减速器 内的润滑脂润滑剂小（硬），且粘度比封入于减速器内的润滑脂润滑剂低。但是，本发明中， 对于油封及密封润滑剂，并非一定要采用上述结构。相反，采用本发明能够减轻油封的负 担，因此还有能够进一步简化油封结构的可能性。
[0046] 并且，本发明中，关于润滑剂的具体构成（组成），只要明确可得到"流动点比冷库 中的目标制冷温度至少低l〇°C以上且冷库的正式运转之前的试运行时的润滑剂的最高温 度环境下的基础油的粘度为15cSt以上"的特性，则没有特别限定。
[0047] 产业上的可利用性
[0048] 本发明可利用于在冷库内使用的减速器。
[0049] 在2012年3月30日申请的日本申请号2012-082350的说明书、附图及权利要求 书中公开的全部内容通过参考援用于本说明书中。
[0050] 符号说明
[0051] 10_冷库用齿轮马达，12-马达，14-减速器。
【权利要求】
1. 一种冷库用减速器，其在冷库内使用，其特征在于， 封入于该减速器内的润滑剂的流动点比所述冷库中的目标制冷温度至少低10°c以上， 且冷库正式运转前的试运行时的润滑剂的最高温度环境下的基础油的粘度为15cSt以上。
2. 根据权利要求1所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述流动点设定为-40°C以下。
3. 根据权利要求1或2所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述试运行时的润滑剂的最高温度设定为在常温环境下至少运行1小时以上时的温 度。
4. 根据权利要求3所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述试运行时的润滑剂的最高温度设定为95°C。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述减速器的减速机构由通过伴随滑动的啮合来传递动力的正交减速机构构成。
6. 根据权利要求1?5中的任一项所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述减速器的油封的密封润滑剂的流动点与封入于所述减速器内的润滑剂相同，但是 稠度低于封入于该减速器内的润滑剂。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的冷库用减速器，其特征在于， 所述减速器的油封的密封润滑剂的流动点与封入于所述减速器内的润滑剂相同，但是 粘度低于封入于该减速器内的润滑剂。
【文档编号】F16H57/04GK104067029SQ201380006189
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】阪本光则, 矶崎哲志 申请人:住友重机械工业株式会社