JP2000096617A - 減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング内で発生した金属摩耗粉を効率よ
く収集し、ハウジング内に潤滑油を封止するためのシー
ル部材が早期に摩耗、損傷するのを防止する。 【解決手段】 ハウジング３１の下側ハウジング５に
は、減速歯車機構の出力軸１１を回転可能に支持する下
側軸受９を設け、この下側ハウジング５には下側軸受９
を下側から支持するカバー３２を設ける。また、出力軸
１１には下側軸受９を出力軸１１のピニオン１１Ａとの
間で支持するスリーブ３３を挿嵌する。また、カバー３
２の内周側には、スリーブ３３の外周面に摺接するオイ
ルシール２３を装着し、このオイルシール２３によって
減速機構等を潤滑する潤滑油をハウジング３１内に封入
する。さらに、オイルシール２３には、Ｕ字状をなす折
曲部２３Ｂの底部にハウジング３１内で発生した金属摩
耗粉を収集するための磁性リング３４を一体に取付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル，油圧クレーン等の旋回装置に用いて好適な減速装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３ないし図６に従来技術による減速装
置を、油圧ショベルの旋回装置に用いた場合を例に挙げ
て説明する。

【０００３】図中、１は油圧ショベルの下部走行体と上
部旋回体（いずれも図示せず）との間に設けられた旋回
装置を示し、該旋回装置１は、外部から圧油が給排され
ることにより回転軸２Ａを回転駆動する回転源としての
旋回モータ２と、後述の減速装置３とから大略構成され
ている。

【０００４】３は２段の減速段からなる減速装置で、該
減速装置３は、下部走行体と上部旋回体との間に上下方
向に配置された段付筒状のハウジング４と、後述の減速
歯車機構１３，１８および出力軸１１等によって構成さ
れ、ハウジング４内には減速歯車機構１３，１８等を潤
滑するための潤滑油が封入されている。そして、この減
速装置３は、旋回モータ２の回転軸２Ａの回転を減速し
て出力軸１１に出力する構成となっている。

【０００５】ここで、ハウジング４は、上部旋回体側に
固着された下側ハウジング５と、該下側ハウジング５の
上端に設けられ、内周側に全周に亘って内歯６Ａが形成
された第１の上側ハウジング６と、該上側ハウジング６
の上端に設けられ、内周側に全周に亘って内歯７Ａが形
成された第２の上側ハウジング７とによって大略構成さ
れ、該上側ハウジング７の上端には旋回モータ２が取付
けられている。

【０００６】８は下側ハウジング５の下端側に設けられ
た環状のカバー８で、該カバー８には、その内周側から
径方向内側に突出する環状突起８Ａが形成されている。
そして、このカバー８の環状突起８Ａは後述する下側軸
受９の外輪９Ｂに当接することによって、該下側軸受９
を下側から支持し軸方向に位置決めしている。

【０００７】９は下側ハウジング５の下端側に位置して
該下側ハウジング５と出力軸１１との間に設けられた出
力軸支持用の下側軸受で、該下側軸受９は、図４に示す
如く出力軸１１に嵌合して設けられた内輪９Ａと、該内
輪９Ａと径方向で対向して下側ハウジング５の内周に嵌
合して設けられた外輪９Ｂと、該内輪９Ａと外輪９Ｂと
の間に設けられた複数の転動体９Ｃとによって構成され
ている。

【０００８】また、１０は下側ハウジング５の上端側に
位置して該下側ハウジング５と出力軸１１との間に設け
られた出力軸支持用の上側軸受で、該上側軸受１０につ
いても、下側軸受９とほぼ同様に構成されている。

【０００９】１１はハウジング４内に下側軸受９、上側
軸受１０を介して回転可能に設けられた出力軸で、該出
力軸１１は、ハウジング４内を上下方向に延び、その上
端側には後述のキャリア２２が噛合して設けられてい
る。そして、出力軸１１は、その下端側が下部走行体側
の旋回輪に噛合するピニオン１１Ａとなり、減速歯車機
構１３，１８によって減速された回転を出力するもので
ある。

【００１０】１２は下側軸受９と出力軸１１との間に介
装され、出力軸１１の一部を構成するスリーブで、該ス
リーブ１２は、出力軸１１に挿嵌され、その上側面は下
側軸受９の内輪９Ａに当接し、下側面はピニオン１１Ａ
の上面に当接している。これによりスリーブ１２は、カ
バー８と共に下側軸受９を下側から支持して軸方向に位
置決めする構成となっている。

【００１１】また、スリーブ１２の上側面には、ハウジ
ング４内に封入した潤滑油が溜めらる凹環状の油溜め１
２Ａが形成され、該油溜め１２Ａの底部には、図５に示
すように周方向に離間して後述の磁性板２６が収容され
る４個の円形穴１２Ｂが設けられている。

【００１２】１３は上側ハウジング７内に設けられた１
段目の減速歯車機構で、該減速歯車機構１３は、旋回モ
ータ２の回転軸２Ａにスプライン結合された太陽歯車１
４と、該太陽歯車１４と上側ハウジング７の内歯７Ａと
に噛合し、該太陽歯車１４の周囲を自転しつつ公転する
例えば３個の遊星歯車１５（１個のみ図示）と、該遊星
歯車１５の内周側に回転可能に設けられたピン１６と、
内周側が後述の太陽歯車１９に噛合した状態で該ピン１
６を回転可能に支持するキャリア１７等とによって構成
されている。

【００１３】１８は上側ハウジング６内に設けられた２
段目の減速歯車機構で、該減速歯車機構１８は、キャリ
ア１７の自転を伝達する太陽歯車１９と、該太陽歯車１
９と上側ハウジング６の内歯６Ａとに噛合し、該太陽歯
車１９の周囲を自転しつつ公転する例えば３個の遊星歯
車２０（１個のみ図示）と、該各遊星歯車２０の内周側
に回転可能に設けられたピン２１と、内周側が出力軸１
１の上端側にスプライン結合した状態で該ピン２１を回
転可能に支持するキャリア２２とによって構成されてい
る。

【００１４】２３はカバー８とスリーブ１２との間に設
けられたシール部材としての外周金属オイルシールで、
該オイルシール２３は、断面Ｕ字状の環体として成形さ
れたゴム部材２４と、該ゴム部材２４の外周側にＬ字状
に一体成形または焼付された金属環２５とによって構成
されている。

【００１５】そして、前記オイルシール２３は、その外
周側によって形成されカバー８の内周面に圧入等の手段
で固定的に取付けられる取付部２３Ａと、該取付部２３
Ａから径方向内側に折曲げられたＵ字状の折曲部２３Ｂ
と、該折曲部２３Ｂの先端から上方に折曲げられ、先端
部分がスリーブ１２の外周に液密に摺接する上側のリッ
プ部２３Ｃと、前記折曲部２３Ｂの先端から下方に折曲
げられ、先端部分がスリーブ１２の外周に液密に摺接す
る下側のリップ部２３ＤとによってＵ字状リップシール
として構成されている。

【００１６】そして、オイルシール２３のリップ部２３
Ｃ，２３Ｄのうち、上側のリップ部２３Ｃはハウジング
４内の潤滑油が外部に漏洩するのを防止するオイルシー
ルリップとして構成されると共に、下側のリップ部２３
Ｄはハウジング４内に外部からの塵埃等が侵入するのを
防止するダストシールリップとして構成されている。

【００１７】２６，２６，…はスリーブ１２の油溜め１
２Ａ内に周方向に沿って等間隔に設けられた４個の磁性
板で、該磁性板２６は、スリーブ１２の円形穴１２Ｂに
締着され、ハウジング４内で発生した金属摩耗粉を収集
するものである。

【００１８】従来技術による旋回装置１は上述の如き構
成を有するもので、旋回モータ２に外部から圧油を給排
して回転軸２Ａを回転駆動すると、この回転は減速装置
３のハウジング４内で減速歯車機構１３，１８によって
２段階に減速され、出力軸１１に高いトルクの回転力が
伝達される。

【００１９】そして、出力軸１１のピニオン１１Ａは下
部走行体側の旋回輪に噛合することによって、該旋回輪
に沿って自転しつつ公転し、このときの公転力がハウジ
ング４を介して上部旋回体に伝達されることにより、上
部旋回体全体が下部走行体上で旋回運動を行う。また、
上述の如き旋回装置１の動作時においては、オイルシー
ル２３によってハウジング４内に封止された潤滑油によ
り、減速歯車機構１３，１８を構成する各歯車等の潤滑
を行う。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、旋回装置１の運転時には、減速歯車機構１
３，１８を構成する各歯車が互いに噛み合うことによっ
て、これらの歯車に形成した表面処理皮膜が金属摩耗粉
となってハウジング４内に封入した潤滑油中に拡散され
る。そして、このときに旋回装置１の運転を停止する
と、潤滑油中に拡散された金属摩耗粉は、その大部分が
スリーブ１２側に沈殿して磁性板２６により収集され
る。

【００２１】しかし、この金属摩耗粉の一部は、図６中
に示す矢示の如く、下側軸受９の外輪９Ｂと転動体９Ｃ
との間を経由して、カバー８の環状突起８Ａとスリーブ
１２との間の微小隙間Ｓ1 に入り込み、スリーブ１２と
オイルシール２３のリップ部２３Ｃとの摺接面間に例え
ば沈殿物Ａとなって沈殿することがある。そして、この
状態で旋回モータ２を駆動すると、金属摩耗粉からなる
沈殿物Ａにより、スリーブ１２とリップ部２３Ｃとの摺
接面を傷つけたり、オイルシール２３の摩耗を早め、潤
滑油の漏れを引き起こすという問題がある。

【００２２】また、旋回装置１の運転時には、潤滑油中
に拡散した金属摩耗粉の一部がスリーブ１２とオイルシ
ール２３のリップ部２３Ｃとの摺接面間に直接入り込む
ことがあり、この場合についても上述した場合と同様の
問題が生じる。

【００２３】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
てなされたもので、ハウジング内で発生した金属摩耗粉
を効率よく収集して、シール部材の摩耗、損傷を防止で
き、ハウジング内からの潤滑油の漏れを抑えることがで
き、装置の性能、信頼性等を高めることができるように
した減速装置を提供することを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による減速装置は、上下方向に配置され
上端側に回転源が設けられた筒状のハウジングと、該ハ
ウジング内に設けられ、前記回転源の回転を減速する減
速機構と、前記ハウジング内を上下方向に延びて下端側
にピニオンが設けられ、該減速機構によって減速された
回転を出力する出力軸と、前記減速機構を潤滑する潤滑
油を前記ハウジング内に封止するために前記ハウジング
の内周側に固定して設けられ、リップ部が該出力軸に摺
接するシール部材とからなる。

【００２５】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、シール部材にはハウジング内で発生した金属摩
耗粉を収集するための金属粉収集手段を設ける構成とし
たことにある。

【００２６】このように構成したことにより、例えば減
速機構側で発生した金属摩耗粉がハウジング内の潤滑油
中に拡散したとたときには、この金属摩耗粉をシール部
材側に設けた金属粉収集手段によって収集することがで
きるから、金属摩耗粉がシール部材のリップ部と出力軸
との摺接面間に侵入するのを防止することができる。

【００２７】また、請求項２の発明では、シール部材
は、ハウジングの内周側に固定的に設けられる取付部
と、該取付部より径方向内側に向けて形成されたＵ字状
の折曲部と、該折曲部より径方向内側に形成され前記出
力軸の外周に摺接するリップ部とからなるＵ字状リップ
シールとして構成し、金属粉収集手段は前記折曲部の底
部に配置する構成としている。

【００２８】このように構成したことにより、金属粉収
集手段をＵ字状リップシールに設けたＵ字状をなす折曲
部の底部に嵌合させて取付けることができる。

【００２９】さらに、請求項３の発明では、出力軸の外
周側には径方向の外側に突出し少なくともシール部材の
リップ部を上側から覆う環状突起を設けてなる。

【００３０】このように構成したことにより、出力軸の
外周側に設けた環状突起によって金属摩耗粉がシール部
材のリップ部側に侵入するのをさらに防止できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２に基づいて説明する。なお、本実施の形態で
は、上述した従来技術と同一の構成要素には同一の符号
を付し、その説明を省略する。

【００３２】図において、３１は本実施の形態に係るハ
ウジングで、該ハウジング３１は、前述した従来技術に
よるハウジング４とほぼ同様に構成され、下側ハウジン
グ５および後述のカバー３２等を有している。

【００３３】３２は前述した従来技術によるカバー８に
替えて下側ハウジング５に設けられた本実施の形態で用
いるカバーで、該カバー３２は、従来技術によるカバー
８とほぼ同様に構成され、その内周側にはオイルシール
２３が設けられている。

【００３４】ここで、カバー３２の内周側には径方向内
側に突出する環状突起３２Ａが設けられ、該環状突起３
２Ａは、その突出寸法が従来技術による環状突起８Ａの
突出寸法よりも短尺に形成されている。

【００３５】３３は出力軸１１のピニオン１１Ａと下側
軸受９との間に設けられた本実施の形態で用いるスリー
ブで、該スリーブ３３は、前述した従来技術によるスリ
ーブ１２とほぼ同様に形成され、その上面側には、ハウ
ジング４内に封入した潤滑油が溜められる凹環状の油溜
め３３Ａが設けられている。また、該油溜め３３Ａには
磁性板２４が収容される４個の円形穴３３Ｂ（１個のみ
図示）が設けられている。

【００３６】ここで、スリーブ３３には、その外周側上
端から径方向外側に向けて突出する環状突起３３Ｃが形
成され、該環状突起３３Ｃは、オイルシール２３のリッ
プ部２３Ｃを上側から覆う状態で配置されている。そし
て、この環状突起３３Ｃは、図２に示すように下側軸受
９の外輪９Ｂ下端面との間に微小隙間Ｓ2 を形成し、カ
バー３２の環状突起３２Ａとの間には微小隙間Ｓ3 を形
成している。

【００３７】３４はオイルシール２３に一体に設けられ
た金属粉収集手段としての磁性リングで、該磁性リング
３４は、横断面が略三角形状ないし台形状をなした環状
のゴムマグネットとして形成され、オイルシール２３の
折曲部２３Ｂ底部内に嵌合した状態で溶着されている。
そして、この磁性リング３４は、後述するようにハウジ
ング３１内で発生した金属摩耗粉を収集し、この金属摩
耗粉がスリーブ３３とリップ部２３Ｃ，２３Ｄとの摺接
面間に侵入するのを防止するものである。

【００３８】本実施の形態は上述の如き構成を有するも
ので、その基本的作動については従来技術によるものと
格別差異はない。

【００３９】然るに、本実施の形態によれば、ハウジン
グ３１のカバー３２とスリーブ３３との間には、ハウジ
ング３１内に潤滑油を封入するためのオイルシール２３
を設け、このオイルシール２３の折曲部２３Ｂには磁性
リング３４を一体に取付ける構成としている。

【００４０】これにより、減速機構側で発生した金属摩
耗粉が図２中に示す矢示Ｂの如く、下側軸受９とスリー
ブ３３との間の微小隙間Ｓ2 、カバー３２とスリーブ３
３との間の微小隙間Ｓ3 を経由してオイルシール２３側
に拡散したとしても、この金属摩耗粉を磁性リング３４
により矢示Ｃの如く導いて収集することができ、金属摩
耗粉がオイルシール２３のリップ部２３Ｃ，２３Ｄとス
リーブ３３の摺接面間に侵入するのを阻止することがで
きる。

【００４１】従って、本実施の形態によれば、オイルシ
ール２３のリップ部２３Ｃ，２３Ｄとスリーブ３３との
摺接面が金属摩耗粉によって摩耗、損傷する虞れがなく
なり、オイルシール２３の寿命を延ばして耐久性を高め
ることができる。そして、オイルシール２３によりカバ
ー３２とスリーブ３３との間を長期に亘って良好にシー
ルし続けることができ、ハウジング３１からの潤滑油の
漏れをなくして、装置の性能、信頼性等を高めることが
でる。

【００４２】また、磁性リング３４をオイルシール２３
の折曲部２３Ｂ内に嵌合して設ける構成としたから、磁
性リング３４を折曲部２３Ｂ内に位置決めした状態で取
付けることができ、磁性リング３４の取付時の作業性等
を高めることができる。

【００４３】また、スリーブ３３の外周側にはオイルシ
ール２３のリップ部２３Ｃを上側から覆う状態で環状突
起３３Ｃを形成したから、金属摩耗粉が下側軸受９の外
輪９Ｂと転動体９Ｃとの間からオイルシール２３側へと
侵入するときには、この金属摩耗粉を、下側軸受９と環
状突起３３Ｃとの間の微小隙間Ｓ2 およびカバー３２と
環状突起３３Ｃとの間の微小隙間Ｓ3 をそれぞれ経由さ
せることができる。これによって、金属摩耗粉が下側軸
受９からオイルシール２３側に直接侵入するのを環状突
起３３Ｃによって遮蔽することができ、リップ部２３
Ｃ，２３Ｄ側への金属摩耗粉の侵入を一層防止でき、オ
イルシール２３の寿命等をさらに延ばすことができる。

【００４４】さらに、オイルシール２３を定期的に交換
することにより、減速装置内で発生した金属摩耗粉を容
易に取り除くことができ、このような金属摩耗粉の除去
作業時における作業性等を高めることができる。

【００４５】さらに、磁性リング３４は、出力軸１１に
対して非回転側となるオイルシール２３側に設ける構成
としたから、磁性リング３４に一度吸着された金属摩耗
粉が出力軸１１による遠心力等によって再度磁性リング
３４から離脱する虞れがなくなり、これによってもリッ
プ部２３Ｃ側への金属摩耗粉の侵入を防止することがで
きる。

【００４６】なお、実施の形態では、シール部材をハウ
ジングに対して下側軸受よりも下側の位置に配置する構
成として述べたが、これに替えて、例えばシール部材
を、上側軸受と下側軸受との間の位置でハウジングと出
力軸との間に配置する構成としてもよい。

【００４７】また、実施の形態では、減速装置を油圧シ
ョベルの旋回装置に用いた場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限らず、油圧クレーン等の他の建設
機械の旋回装置に適用してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、減速機構の出力軸とハウジングとの間には、潤滑
油をハウジング内に封止するためのシール部材を設け、
該シール部材側にはハウジング内で発生した金属摩耗粉
を収集するための金属粉収集手段を設ける構成としたか
ら、例えば減速機構側で発生した金属摩耗粉がシール部
材側に侵入したとしても、この金属摩耗粉を金属粉収集
手段によって容易に収集することができる。

【００４９】これによって、金属摩耗粉がシール部材の
リップ部と出力軸との摺接面間に侵入するのを防止で
き、該摺接面が金属摩耗粉によって摩耗、損傷する虞れ
をなくし、シール部材の寿命、耐久性等を高めることが
できる。そして、シール部材によりハウジングと出力軸
との間を長期に亘って良好にシールし続けることがで
き、ハウジングからの潤滑油の漏れをなくして、装置の
性能、信頼性等を高めることがでる。

【００５０】また、請求項２の発明では、シール部材を
Ｕ字状リップシールとして構成し、金属粉収集手段をシ
ール部材に設けたＵ字状をなす折曲部の底部に取付ける
構成としたから、金属粉収集手段をシール部材の折曲部
に位置決めした状態で取付けることができ、該金属粉収
集手段をシール部材に取付けるときの作業性等を高める
ことができる。

【００５１】また、請求項３の発明では、出力軸の外周
側にシール部材のリップ部を上側から覆う環状突起を設
ける構成としたから、金属摩耗粉がリップ部側に侵入す
るのを環状突起によってさらに防止することができ、シ
ール部材の寿命等をより一層防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による旋回装置のカバー、
スリーブおよびオイルシール等を示す要部拡大断面図で
ある。

【図２】図１中のオイルシールおよび磁性リング等を拡
大して示す要部拡大断面図である。

【図３】従来技術による旋回装置を示す縦断面図であ
る。

【図４】図３中のカバー、スリーブおよびオイルシール
等を示す部分拡大断面図である。

【図５】図３中のスリーブおよび磁性板等を示す矢示Ｖ
−Ｖ方向からみた拡大断面図である。

【図６】図５中のオイルシール等を拡大して示す要部拡
大断面図である。

【符号の説明】

２ 旋回モータ（回転源） ２Ａ 回転軸 ３ 減速装置 ９ 下側軸受 １１ 出力軸 １１Ａ ピニオン １３，１８ 減速歯車機構 ２３ オイルシール（シール部材） ２３Ａ 取付部 ２３Ｂ 折曲部 ２３Ｃ，２３Ｄ リップ部 ３１ ハウジング ３３ スリーブ ３３Ｃ 環状突起 ３４ 磁性リング（金属粉収集手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に配置され上端側に回転源が設
   けられた筒状のハウジングと、該ハウジング内に設けら
   れ、前記回転源の回転を減速する減速機構と、前記ハウ
   ジング内を上下方向に延びて下端側にピニオンが設けら
   れ、該減速機構によって減速された回転を出力する出力
   軸と、前記減速機構を潤滑する潤滑油を前記ハウジング
   内に封止するために前記ハウジングの内周側に固定して
   設けられ、リップ部が該出力軸に摺接するシール部材と
   からなる減速装置において、 前記シール部材には前記ハウジング内で発生した金属摩
   耗粉を収集するための金属粉収集手段を設ける構成とし
   たことを特徴とする減速装置。
2. 【請求項２】 前記シール部材は、ハウジングの内周側
   に固定的に設けられる取付部と、該取付部より径方向内
   側に向けて形成されたＵ字状の折曲部と、該折曲部より
   径方向内側に形成され前記出力軸の外周に摺接するリッ
   プ部とからなるＵ字状リップシールとして構成し、前記
   金属粉収集手段は前記折曲部の底部に配置する構成とし
   てなる請求項１に記載の減速装置。
3. 【請求項３】 前記出力軸の外周側には径方向の外側に
   突出し少なくとも前記シール部材のリップ部を上側から
   覆う環状突起を設けてなる請求項１または２に記載の減
   速装置。