CN100439752C

CN100439752C - 动力传递装置及具备该装置的建设机械

Info

Publication number: CN100439752C
Application number: CNB2006101060236A
Authority: CN
Inventors: 米谷行雄
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP4912631B2; JP2007024272A; CN1900552A

Abstract

内齿轮(22)在其外周面通过轴承(23、24)可旋转地支撑于装置箱(21)内。驱动齿轮(26)与驱动源连结且可旋转地配置在内齿轮(22)的内侧。包括多个齿轮的齿轮传动机构(27)配置在驱动齿轮(26)与内齿轮(22)之间。具有输出齿轮(33)的输出轴(32)从内齿轮(22)的下面向下方延伸。

Description

动力传递装置及具备该装置的建设机械

技术领域

本发明涉及例如油压铲等建设机械的旋转装置等中使用的动力传递装置及具备该动力传递装置的建设机械。

背景技术

这种动力传递装置，例如公开于特开2002-97668号公报中。如图10所示，作为建设机械的油压铲具备：具有履带的下部移动体61；具有驾驶座等的上部旋转体62。上部旋转体62经由旋转轴承装置63可旋转地支撑于下部移动体61的上部。旋转轴承装置63具备：内圈64、外圈65、及配置在内圈64与外圈65之间的多个球66。由内齿轮构成的被动齿轮67形成于内圈64的内周面。动力传递装置68安装于上部旋转体62的上部，作为驱动源的油压电动机69安装于该动力传递装置68的上部。若油压电动机69旋转，则其旋转扭矩经由动力传递装置68被传递至上部旋转体62。并且，上部旋转体62在下部移动体61的上部旋转。

动力传递装置68具备沿纵向延伸的圆柱状的装置箱70。输出轴71收容于装置箱70内。输出轴71通过一对轴承72、73可旋转地支撑于装置箱70内。输出齿轮74形成于输出轴71的下端。输出齿轮74与被动齿轮67咬合。另外，包括多个齿轮的齿轮传动机构75也收容于装置箱70内。齿轮传动机构75配置在油压电动机69的电动机轴69a与输出轴71之间。油封76安装在输出轴71与装置箱70之间。油封76配置为比支撑输出轴71的下侧轴承73更靠下方。装置箱70内充满润滑油O。润滑油O对输出轴71的轴承72、73、齿轮传动机构75的齿轮咬合部等进行润滑化。旋塞阀77安装于装置箱70的侧部。旋塞阀77用于从装置箱70内排出润滑油O。

齿轮传动机构75具备：内齿轮78、第一恒星齿轮79、配置在第一恒星齿轮79与内齿轮78之间的第一行星齿轮80、第二恒星齿轮82、及配置在第二恒星齿轮82与内齿轮78之间的第二行星齿轮83。内齿轮78形成于装置箱70的内周面，第一恒星齿轮79固定于电动机轴69a。第二恒星齿轮82与支撑第一行星齿轮80的第一托架(carrier)81一同旋转。另外，第二恒星齿轮82可旋转地支撑于输出轴71上。连接筒85从支撑第二行星齿轮83的第二托架84的下部突出到下方。连接筒85经由花键卡合部86连接于输出轴71的上端部。若油压电动机69驱动电动机轴69a旋转，则其旋转扭矩经由第一恒星齿轮79、第一行星齿轮80、第一托架81、第二恒星齿轮82、第二行星齿轮83及第二托架84被传递至输出轴71。其结果，输出轴71旋转且输出轴71的旋转被减速。

如上所述，动力传递装置68中，内齿轮78形成于装置箱70的内周面。另外，输出轴71经过内齿轮78的内侧沿纵向延伸，且通过一对轴承72、73可旋转地支撑于装置箱70内。在该情况下，动力传递装置68的高度整体性地增大，存在导致装置大型化或重量增大的问题。另外，还存在收容于装置箱70内的润滑油O的量过多的问题。

另外，在动力传递装置68中，行星齿轮80、83等齿轮传动机构75配置为比轴承72、73或油封76等更靠上方。在该情况下，由齿轮传动机构75产生的金属粉末或异物等有可能落到轴承72、73或油封76的附近。因此，轴承72、73或油封76等有可能因金属粉末或异物等而受到损伤。

进而，在动力传递装置68中，支撑输出轴71的下端的下侧轴承73配置为与上部旋转体62大致相同的高度。该情况下，旋塞阀77的安装位置不能设定为与下侧轴73相同的高度，只能设定为比下侧轴承73及油封76更靠上方。因此，例如在更换油时等，从旋塞阀77排出润滑油O时，旧润滑油O将残留在下侧轴承73或油封76的部分。由此，下侧轴承73及油封76有可能因包含金属粉末等的旧润滑油O而受到损伤。

进而，在动力传递装置68中，下侧轴承73配置在输出轴71的下端部。另外，油封76靠近输出齿轮74与被动齿轮67的咬合部而配置。在该情况下，输出齿轮74与被动齿轮67的咬合部的润滑油G的压力作用到油封76。因此，油封76有可能因润滑油G的压力而受到损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现装置的紧凑化且能够减轻装置的重量的动力传递装置、及具备该装置的建设机械。

为了实现上述目的，本发明的一实施方式提供的动力传递装置，具备：内齿轮，其支撑于装置箱；驱动齿轮，其与驱动源连结，配置在所述内齿轮的内侧；齿轮传动机构，其配置在所述驱动齿轮与所述内齿轮之间；和输出轴，其与所述内齿轮配置在同轴上，一体地形成于所述内齿轮，所述内齿轮在其外周面通过轴承可旋转地支撑于所述装置箱，所述内齿轮形成为有底状，所述驱动齿轮在其轴端部可旋转地支撑于所述内齿轮的底部。

附图说明

图1是具备本实施方式的动力传递装置的建设机械的局部剖面图。

图2是表示油压铲的示意图。

图3是表示小齿轮与齿条的关系的剖面图。

图4是放大表示图1的动力传递装置附近的局部剖面图。

图5是沿图4的5-5线的剖面图。

图6是沿图4的6-6线的剖面图。

图7是沿图4的7-7线的剖面图。

图8是表示变形例的局部剖面图。

图9是表示其他变形例的局部剖面图。

图10是具备以往的动力传递装置的建设机械的局部剖面图。

具体实施方式

以下，基于图1～图7，对具体化本发明的一实施方式进行说明。

如图1～图3所示，作为建设机械的油压铲具备：下部移动体11，其作为具有履带10的第一机架；上部旋转体12，其作为具有驾驶室12a或臂12b等的第二机架。上部旋转体12经由旋转轴承装置13可旋转地支撑于下部移动体11的上部。本实施方式中，下部移动体11被定义为装置主体。

旋转轴承装置13具备：内圈14，其固定在下部移动体11上；外圈15，其固定在上部旋转体12上；多个球16，其配置于内圈14与外圈15之间。由内齿轮构成的被动齿轮17形成于内圈14的内周面。环状的润滑油槽(bath)14a固定于内圈14的底部。另外，作为润滑剂的润滑油G收容于润滑油槽14a的内部。

动力传递装置18通过螺栓19安装于上部旋转体12(外圈15)的上部。作为驱动源的油压电动机20安装于动力传递装置18的上部。若油压电动机20旋转，则上部旋转体12以旋转轴承装置13的轴线为中心旋转。

如图1及图4所示，动力传递装置18具备装置箱21。装置箱21由上部装置箱21a、中间部装置箱21b、及下部装置箱21c构成。上部装置箱21a也被用作收容油压电动机20的电动机箱。内齿轮22在其外周面通过一对轴承23、24可旋转地支撑于中间部装置箱21b的内周面。驱动轴25与内齿轮22配置在同轴上。驱动轴25在其上端与油压电动机20的电动机轴20a连接。驱动齿轮26形成于驱动轴25的下端。包括多个齿轮的齿轮传动机构27配置于驱动齿轮26与内齿轮22之间。若驱动齿轮26旋转，则其旋转扭矩经由齿轮传动机构27被传递至内齿轮22，使内齿轮22旋转。

内齿轮22形成为有底状。凹部28形成于内齿轮22的底部22a的中央的位置。球29可滚动地支持于凹部28内。球29与驱动齿轮26的下面的中央接触。由此，驱动齿轮26可旋转地支撑于内齿轮22的底部22a。多个贯通孔30形成于内齿轮22的底部22a。用于滤除金属粉末或异物等(以下，简称为金属粉末)的过滤器31，分别安装于各贯通孔30中。圆筒状的输出轴32从内齿轮22的底部22a的下面向下方延伸。输出轴32与内齿轮22配置在同轴上。输出齿轮33形成在输出轴32的除去上端部的部分。如图3所示，输出齿轮33与被动齿轮17咬合。

隔板34形成于下部装置箱21c的上表面。下部装置箱21c用来形成装置箱21的底部的内表面。隔板34沿输出轴32的外周面延伸成环状。隔板34的位置在输出轴32的外周面的附近，是比贯通孔30更靠近内齿轮22的轴线的位置。隔板34的上端缘靠近内齿轮22的底部22a的下面。隔板34的上端缘与内齿轮22的底部22a的下面之间形成有微小间隙。油封35配置在隔板34与输出轴32之间。油封35配置为比输出齿轮33与被动齿轮17的咬合部更靠上方。油封35被由隔板34与上述的微小间隙构成的密封圈构造包围。

在装置箱21内，润滑油O充满至规定油位。润滑油O对内齿轮22的轴承23、24、驱动齿轮26的球29及齿轮传动机构27的齿轮咬合部等润滑化。油位表36安装于上部装置箱21a上。油位表36检测润滑油O在装置箱21内的油位。旋塞阀37安装于中间部装置箱21b的下部。旋塞阀37配置为比内齿轮22的轴承23、24及支撑驱动齿轮26的球29更靠下方。

如图4～图7所示，驱动齿轮26发挥恒星齿轮的功能，与内齿轮22配置在同轴上。托架40经由还发挥隔离物作用的轴承41可旋转地支撑于内齿轮22的底部22a。托架40与内齿轮22及恒星齿轮26配置在同轴上。轴承41由环状的平板构成，发挥接受轴向的负载的滑动轴承的功能。该轴承41还可以是由滚子或球构成的滚动轴承。托架40具备构成平面三角形状的支撑板部40a。本实施方式中，三根支柱部40c与支撑板部40a一体形成。另外，三个行星齿轮42通过支轴43及轴承44可旋转地支撑于托架40的支撑板部40a。各行星齿轮42分别配置在支撑板部40a上的各支柱部40c之间。另外，各行星齿轮42分别和恒星齿轮26与内齿轮22咬合。因此，若恒星齿轮26旋转，则各行星齿轮42一边自转，一边以恒星齿轮26为中心公转。其结果，托架40与恒星齿轮26向相同方向旋转且托架40的旋转被减速。

第一传动齿轮45在比恒星齿轮26更靠上方的位置被驱动轴25插通。第一传动齿轮45与恒星齿轮26配置在同轴上，且可旋转地支撑于驱动轴25上。另外，构成托架40的一部分的固定板40b分别固定于各支轴43上。托架40的支持板部40a及固定板40b经由花键卡合部与第一传动齿轮45连接。由此，第一传动齿轮45与托架40一同旋转。支撑板47是圆形状的平板，经由四根支柱部47a与上部装置箱21a的下面一体化。四个第二传动齿轮48配置在上部装置箱21a的下面与支撑板47之间。支轴49插入到上部装置箱21a的孔21d内而被固定。各第二传动齿轮48经由轴承50可旋转地支撑于支轴49上。第二传动齿轮48分别和第一传动齿轮45与内齿轮22咬合。若第一传动齿轮45与托架40一同旋转，则第一传动齿轮45的旋转扭矩经由各第二传动齿轮48被传递至内齿轮22。于是，内齿轮22向与第一传动齿轮45相反的方向旋转，内齿轮22的旋转被减速。并且，输出轴32与内齿轮22一同旋转。

下面，详细地对动力传递装置18的动作进行说明。

首先，若油压电动机20驱动，恒星齿轮26向图5的顺时针方向旋转，则各行星齿轮42一边向图5的逆时针方向自转，一边以恒星齿轮26为中心向顺时针方向公转。于是，托架40向与恒星齿轮26相同的方向(图5的顺时针方向)旋转。此时，托架40的旋转扭矩经由花键卡合部46被传递至第一传动齿轮45。由此，第一传动齿轮45向图7的顺时针方向旋转。此时，第一传动齿轮45的旋转扭矩经由各第二传动齿轮48被传递至内齿轮22。由此，内齿轮22向图7的逆时针方向旋转，内齿轮22的旋转被减速。此时，输出轴32与内齿轮一同旋转，输出轴32的旋转扭矩经由输出齿轮33及被动齿轮17被传递到上部旋转体12。并且，上部旋转体12在下部移动体11上旋转。

根据本实施方式可获得如下的效果。

(1)内齿轮22在其外周面通过一对轴承23、24可旋转地支撑于装置箱21中。而且，具有输出齿轮33的输出轴32一体地形成于内齿轮22的下面。在该情况下，不需要从如图10所示的内齿轮向下方较大地突出的输出轴。因此，与以往结构比较，内齿轮22与输出齿轮33之间的距离缩短。由此，能够实现动力传递装置18的小型化，且能够减轻装置的重量。另外，还能够减少收容于装置箱21内的润滑油O的量。进而，将该动力传递装置18用于油压铲等建设机械中时，通过动力传递装置18的小型化，能够减少布局上的制约，从而布局设计或图样设计将变得容易。

(2)恒星齿轮26及齿轮传动机构27配设在内齿轮22的内侧。因此，在动力传递装置18动作中，即使由齿轮的咬合部产生的金属粉末混入到润滑油O中，支撑内齿轮22的外周的轴承23、24也不易受到因润滑油O中的金属粉末引起的恶劣影响。因此，能够抑制轴承23、24因润滑油O中的金属粉末而受到损伤或磨耗。

(3)多个贯通孔30形成于内齿轮22的底部22a。另外，过滤器31分别安装在各贯通孔30中。在该情况下，通过过滤器31，能够抑制由齿轮的咬合部产生的金属粉末落到比内齿轮22更靠下方的位置。而且，由于油封35被上述的密封圈构造包围，因此即使金属粉末落到比内齿轮22更靠下方的位置，也能抑制金属粉末窜入到油封35中。因此，由于可防止油封35的损伤，从而可防止来自油封35的漏油。在该情况下，装置箱21内的油O通过隔板34与内齿轮22的底部22a之间的微小间隙到达油封35的部分。由此，油封35始终被润滑化。

(4)输出轴32未被轴承支撑于装置箱21上。由此，与图10所示的以往结构比较，油封35的安装位置不受限于轴承的位置。因此，能够将油封35从输出齿轮33与被动齿轮17的咬合部空出足够的距离而配置。由此，在动力传递装置18的动作中，两齿轮33、17的咬合部的润滑油G的压力不易作用到油封35上。从而，还能够抑制由润滑油G引起的油封35的损伤。

(5)旋塞阀37配置在比内齿轮22的轴承23、24及支撑驱动齿轮26的球29更靠下方的位置。因此，更换油时，能够使装置箱21内的旧润滑油O不残留于轴承23、24及球29而排出。换而言之，由于轴承23、24或球29上不残留金属粉末，因此能够防止由金属粉末引起的对轴承23、24或球29的恶劣影响。

再有，上述实施方式可进行如下变更。

如图8所示，可将支撑恒星齿轮26的构件变更为推力轴承51。

如图9所示，可将支撑托架40的构件变更为推力轴承52。

本实施方式中，齿轮传动机构27也可具备例如两个或四个以上的行星齿轮42，另外，还可具备两个、三个、或五个以上的第二传动齿轮48。

本实施方式中，动力传递装置18还可用于例如汽车起重机等机械中。在该情况下，在不脱离发明的宗旨的范围内，可根据需要变更各部的结构。具体为，可省略输出轴32的输出齿轮33，设置用于链驱动的链轮。

还可将作为驱动源的油压电动机20变更为电动机。

Claims

1.一种动力传递装置，其中，

具备：

内齿轮，其支撑于装置箱中；

驱动齿轮，其与驱动源连结，配置在所述内齿轮的内侧；

齿轮传动机构，其配置在所述驱动齿轮与所述内齿轮之间；和

输出轴，其与所述内齿轮配置在同轴上，一体地形成于所述内齿轮，

所述内齿轮在其外周面通过轴承可旋转地支撑于所述装置箱，

所述内齿轮形成为有底状，所述驱动齿轮在其轴端部可旋转地支撑于所述内齿轮的底部。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，

所述驱动齿轮是与所述内齿轮配置在同轴上的恒星齿轮，

所述齿轮传动机构具备：行星齿轮，其配置在所述恒星齿轮与所述内齿轮之间；第一传动齿轮，其与所述恒星齿轮配置在同轴上，可与支撑所述行星齿轮的托架一同旋转；第二传动齿轮，其可旋转地支撑于所述装置箱，配置在所述第一传动齿轮与所述内齿轮之间。

3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其中，

所述输出轴上形成有用于与搭载所述动力传递装置的装置主体的连结的齿轮。

4.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其中，

在所述输出轴与所述装置箱之间配置有油封。

5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中，

所述输出轴从所述内齿轮的下部向下方延伸，贯通孔形成于所述内齿轮的底部，隔板形成于所述装置箱的底部的内表面，所述隔板被设置在比所述贯通孔更靠近所述内齿轮的轴线的位置，包围所述油封，微小间隙形成在所述隔板与内齿轮的底部之间。

6.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，

用于排出所述装置箱内的油的旋塞阀，配置在比支撑所述内齿轮的轴承、及由所述驱动齿轮支撑所述内齿轮的底部的位置更靠下方的位置。

7.根据权利要求2所述的动力传递装置，其中，

电动机固定于所述装置箱，所述装置箱的一部分形成收容所述电动机的电动机箱，所述第二传动齿轮支撑于所述电动机箱。

8.根据权利要求5所述的动力传递装置，其中，

所述油封被由所述隔板与所述微小间隙构成的密封圈构造包围。

9.根据权利要求5所述的动力传递装置，其中，

过滤器设置在所述贯通孔内。

10.一种建设机械，其具备第一机架、相对于该第一机架可旋转的第二机架，其中，

权利要求3所述的动力传递装置固定于所述第二机架上，并且所述输出轴的齿轮与形成于所述第一机架的被动齿轮咬合，通过所述输出轴的旋转，所述第一机架相对于所述第二机架旋转，或所述第二机架相对于所述第一机架旋转。

11.一种建设机械，具备：

移动体；

内圈，其固定于所述移动体上，具有具备内齿轮的内周面；

旋转体，其可旋转地支撑于所述移动体的上部；和

外圈，其固定于所述旋转体上，能以所述内圈的轴线为中心旋转，其中，

权利要求3所述的动力传递装置固定于所述外圈上，所述输出轴的齿轮与形成在所述内圈的内周面的被动齿轮咬合。