JP2008267491A - Planetary gear speed reducer - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸及び出力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、この減速機構及び出力軸を収納する本体ケーシングと、出力軸を本体ケーシングに対して保持する軸受と、を備えた遊星歯車減速機に関する。 The present invention includes a speed reduction mechanism that includes a planetary gear mechanism connected to an input shaft and an output shaft, a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft, and a bearing that holds the output shaft with respect to the main body casing. Related to a planetary gear reducer.
例えば、建設機械等においては、遊星歯車減速機が用いられる。一般的に、このような遊星歯車減速機は、入力軸及び出力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、この減速機構及び出力軸を収納する本体ケーシングと、出力軸を本体ケーシングに対して保持する軸受と、を備えて構成されている。このような遊星歯車減速機として、特許文献1に記載されたものが知られている。この遊星歯車減速機では、本体ケーシングに相当する内歯歯車体の内部の中空部において、出力軸に相当する支持本体とこの支持本体に固定された円板状部とが上下のメインベアリングによって回転可能に支持されている。そして、支持本体は上側のメインベアリングである円錐ころ軸受により支持され、円板状部が下側のメインベアリングであるアンギュラ玉軸受により支持されている。また、支持本体内に配置された遊星歯車機構を含む減速機構においては、クランク機構部材が上下の円錐ころ軸受により回転可能に支持されており、上側の円錐ころ軸受はクランク機構部材を支持本体に対して、下側の円錐ころ軸受はクランク機構部材を円板状部に対して、それぞれ支持している。これらの軸受(支持本体及びこれに固定された円板状部を支持する円錐ころ軸受及びアンギュラ玉軸受、クランク機構部材を支持する上下の円錐ころ軸受)は、スラスト方向に予め相当程度の荷重が付与された状態で遊星歯車減速機内に組み込まれ、出力軸に相当する支持本体などを保持するようになっている。 For example, planetary gear speed reducers are used in construction machines and the like. Generally, such a planetary gear speed reducer is connected to an input shaft and an output shaft and includes a speed reduction mechanism including a planetary gear mechanism, a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft, and an output shaft as a main body casing. And a bearing for holding it. As such a planetary gear reducer, one described in Patent Document 1 is known. In this planetary gear reducer, in a hollow portion of an internal gear body corresponding to a main body casing, a support body corresponding to an output shaft and a disk-like portion fixed to the support body are rotated by upper and lower main bearings. Supported as possible. The support body is supported by a tapered roller bearing that is an upper main bearing, and the disk-shaped portion is supported by an angular ball bearing that is a lower main bearing. Further, in the speed reduction mechanism including the planetary gear mechanism disposed in the support body, the crank mechanism member is rotatably supported by the upper and lower tapered roller bearings, and the upper tapered roller bearing has the crank mechanism member as the support body. On the other hand, the lower tapered roller bearing supports the crank mechanism member with respect to the disk-shaped portion. These bearings (conical roller bearings and angular ball bearings supporting the support body and the disk-shaped portion fixed thereto, and upper and lower tapered roller bearings supporting the crank mechanism member) are subjected to a considerable load in the thrust direction in advance. In a given state, it is incorporated into a planetary gear speed reducer and holds a support body corresponding to an output shaft.
しかしながら、特許文献1に記載の遊星歯車減速機では、前述のように軸受に対してスラスト方向に相当程度の予荷重が付されるため、回転支持する際の摺動抵抗が増大してしまう虞がある。とくに、近年、燃費向上やNox低減の観点から、ハイブリッド型または電動型の建設機械が提唱されているが、かかる建設機械の場合、走行用の下位体の上部に駆動アクチュエータ等が搭載された上位体が旋回機構を介して配設され、この旋回機構において回生機構が設けられる。この場合、より回生効率を向上させる観点からは、旋回機構に用いられる遊星歯車減速機における上述の摺動抵抗を低減することが望まれる。 However, in the planetary gear speed reducer described in Patent Document 1, since a considerable preload is applied to the bearing in the thrust direction as described above, there is a risk that the sliding resistance when rotating and supporting is increased. There is. In particular, in recent years, hybrid type or electric type construction machines have been proposed from the viewpoint of improving fuel efficiency and reducing Nox. In the case of such construction machines, a driving actuator or the like is mounted on the upper part of the lower body for traveling. The body is disposed via a turning mechanism, and a regenerative mechanism is provided in this turning mechanism. In this case, from the viewpoint of further improving the regeneration efficiency, it is desired to reduce the above-described sliding resistance in the planetary gear speed reducer used for the turning mechanism.
本発明は、上記実情に鑑みることにより、入力軸及び出力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、この減速機構及び出力軸を収納する本体ケーシングと、出力軸を本体ケーシングに対して保持する軸受と、を備えた遊星歯車減速機に関し、軸受に生じる摺動抵抗を低減し、動力伝達効率のよい遊星歯車減速機を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a speed reduction mechanism that includes a planetary gear mechanism connected to an input shaft and an output shaft, a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft, and an output shaft with respect to the main body casing. An object of the present invention is to provide a planetary gear reducer having a high power transmission efficiency by reducing sliding resistance generated in the bearing.
第1発明に係る遊星歯車減速機は、モータからの出力が入力される入力軸と、前記入力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、前記減速機構に連結された出力軸と、前記減速機構と前記出力軸とを収納する本体ケーシングと、前記出力軸を前記本体ケーシングに対して回転自在に保持する第1軸受と、を備えた遊星歯車減速機であって、前記第1軸受が自動調心ころ軸受により形成されていることを特徴とする。 The planetary gear speed reducer according to the first aspect of the present invention is an input shaft to which an output from a motor is input, a speed reduction mechanism connected to the input shaft and including a planetary gear mechanism, an output shaft connected to the speed reduction mechanism, A planetary gear reducer comprising: a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft; and a first bearing that rotatably holds the output shaft with respect to the main body casing. Is formed of a self-aligning roller bearing.
この発明によると、入力軸及び出力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、この減速機構及び出力軸を収納する本体ケーシングと、出力軸を本体ケーシングに対して保持する第1軸受と、を備えた遊星歯車減速機に関し、第1軸受が自動調心ころ軸受により形成される。これにより、自動調心ころ軸受により出力軸の傾斜に応じて軸受面の向きを変えて出力軸を回転支持することができるため、従来技術においてスラスト方向(軸方向)に付与されていた予荷重を削減することができ、第1軸受にて生じる摺動抵抗を大幅に低減することができる。従って、本発明の構成によると、軸受に生じる摺動抵抗を低減し、動力伝達効率のよい遊星歯車減速機を提供することができる。
また、ハイブリッド型または電動型の建設機械において、回生機構が設けられて上位体と下位体との間に配設される旋回機構に本発明が用いられる場合、摺動抵抗が少なく動力伝達効率のよい本発明の遊星歯車減速機によって、燃費の向上や低Nox化を達成することができる。
According to the present invention, a speed reduction mechanism including a planetary gear mechanism connected to the input shaft and the output shaft, a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft, and a first bearing that holds the output shaft with respect to the main body casing. The first bearing is formed by a self-aligning roller bearing. As a result, the self-aligning roller bearing can rotate and support the output shaft by changing the orientation of the bearing surface in accordance with the inclination of the output shaft, so that the preload applied in the thrust direction (axial direction) in the prior art The sliding resistance generated in the first bearing can be greatly reduced. Therefore, according to the configuration of the present invention, it is possible to provide a planetary gear speed reducer that reduces sliding resistance generated in the bearing and has good power transmission efficiency.
Further, in the hybrid type or electric type construction machine, when the present invention is used for the turning mechanism provided between the upper body and the lower body with the regenerative mechanism, the sliding resistance is small and the power transmission efficiency is low. With the good planetary gear speed reducer of the present invention, it is possible to achieve improvement in fuel consumption and reduction in Nox.
第2発明に係る遊星歯車減速機は、第1発明の遊星歯車減速機において、前記第1軸受は前記出力軸の一端側に配置され、深溝玉軸受として形成されるとともに前記出力軸の他端側に配置されて当該出力軸を回転自在に保持するための第2軸受がさらに備えられていることを特徴とする。 A planetary gear reducer according to a second invention is the planetary gear reducer according to the first invention, wherein the first bearing is disposed on one end side of the output shaft and is formed as a deep groove ball bearing and the other end of the output shaft. It is further characterized by further comprising a second bearing arranged on the side for holding the output shaft rotatably.
この発明によると、出力軸は第1軸受と第2軸受とによって一端側と他端側とが支持され、第1軸受は自動調心ころ軸受として形成され、第2軸受は深溝玉軸受として形成される。このように出力軸の両端が自動調心ころ軸受と深溝玉軸受とで支持されることにより、スラスト方向に予荷重が付与されなくても出力軸が回転自在に保持される。従来技術の遊星歯車減速機においては、スラスト方向の予荷重を付与するために、各部材の距離を調整して組み立てなければならないという工程上の制約が生ずる。即ち、出力軸に相当する支持本体及び円板状部が円錐ころ軸受とアンギュラ玉軸受とによって支持された従来技術では、まず、各部材が一端仮組みされる。そして、この仮組状態において、アンギュラ玉軸受に所望の予荷重が作用する位置を測定し、この測定位置に合致するように、支持本体に固定されてクランク機構部材を回転自在に支持するための円板状部の厚みを切削し、その後に最終の組立工程が行われることになる。しかしながら、本発明の構成によると、スラスト方向に予荷重が付与されなくても出力軸が回転自在に保持されるため、予荷重を付与する工程を省略して組立工程の簡素化を達成でき、生産性の向上を図ることができる。 According to this invention, the output shaft is supported at one end side and the other end side by the first bearing and the second bearing, the first bearing is formed as a self-aligning roller bearing, and the second bearing is formed as a deep groove ball bearing. Is done. Thus, by supporting both ends of the output shaft by the self-aligning roller bearing and the deep groove ball bearing, the output shaft is rotatably held even if no preload is applied in the thrust direction. In the prior art planetary gear reducer, in order to apply a preload in the thrust direction, there is a process restriction that the distance between each member must be adjusted and assembled. That is, in the prior art in which the support body and the disk-shaped portion corresponding to the output shaft are supported by the tapered roller bearing and the angular ball bearing, first, each member is temporarily assembled. Then, in this temporarily assembled state, a position where a desired preload acts on the angular ball bearing is measured, and the crank mechanism member is rotatably supported by being fixed to the support body so as to match the measurement position. The thickness of the disk-shaped part is cut, and then the final assembly process is performed. However, according to the configuration of the present invention, since the output shaft is rotatably held even if no preload is applied in the thrust direction, the assembly process can be simplified by omitting the step of applying the preload, Productivity can be improved.
第3発明に係る遊星歯車減速機は、第2発明の遊星歯車減速機において、前記減速機構は、前記入力軸に噛み合うスパーギアと、前記スパーギアに固定されるとともに前記出力軸に対して回転自在に保持されるクランクシャフトと、前記クランクシャフトの回転に伴って揺動する遊星ギアと、前記遊星ギアに噛み合うとともに前記本体ケーシングの内周に設けられた内歯と、前記出力軸に対して前記クランクシャフトを回転自在に支持するように当該クランクシャフトの一端側を保持する第3軸受と、前記出力軸に固定されたホールドフランジに対して前記クランクシャフトを回転自在に支持するように当該クランクシャフトの他端側を保持する第4軸受と、を備え、前記第2軸受は、前記ホールドフランジを介して前記出力軸を前記本体ケーシングに対して回転自在に保持するとともに、当該第2軸受における前記出力軸の出力端側の端部が前記ホールドフランジに係止され、当該第2軸受における前記出力端側と反対側の端部が前記本体ケーシングに対して係止され、前記第3軸受及び前記第4軸受は、それぞれニードル軸受およびスラスト軸受を備えて構成されていることを特徴とする。 A planetary gear reducer according to a third invention is the planetary gear reducer according to the second invention, wherein the reduction mechanism is fixed to the spur gear meshing with the input shaft, and is rotatable with respect to the output shaft. A crankshaft that is held; a planetary gear that swings as the crankshaft rotates; an internal gear that meshes with the planetary gear and that is provided on an inner periphery of the main body casing; and the crank with respect to the output shaft A third bearing that holds one end of the crankshaft so as to rotatably support the shaft, and a crank flange that rotatably supports the crankshaft with respect to a hold flange fixed to the output shaft. A fourth bearing for holding the other end, and the second bearing connects the output shaft to the main body casing via the hold flange. An end on the output end side of the output shaft in the second bearing is locked to the hold flange, and an end on the opposite side to the output end side in the second bearing Is locked to the main body casing, and the third bearing and the fourth bearing are configured to include a needle bearing and a thrust bearing, respectively.
この発明によると、減速機構がスパーギアとクランクシャフトと遊星ギアと本体ケーシングの内周に設けられた内歯とを備えて構成され、ニードル軸受及びスラスト軸受を備えて構成される第3軸受と第4軸受とによってクランクシャフトが回転自在に支持される。そして、クランクシャフトの一端側を第3軸受が出力軸に対して回転支持し、クランクシャフトの他端側を第4軸受が出力軸に固定されたホールドフランジに対して回転支持する。このため、ニードル軸受及びスラスト軸受により形成されて予荷重が付与されない状態の第3軸受及び第4軸受によってクランクシャフトを回転自在に保持することができる。クランク機構部材が上下の円錐ころ軸受によって回転支持された従来技術においては、予荷重を付与するために各部材の距離を調整しなければならず、厚みの異なる止め輪を予め数種類用意した上でこれらの止め輪を適宜選定して仮装着しながら、円錐ころ軸受に所望の予荷重が作用するように調整する必要がある。しかしながら、本発明の構成によると、第3軸受及び第4軸受に予荷重が付与されなくてもクランクシャフトが回転自在に保持されるため、第3軸受及び第4軸受に予荷重を付与する工程を省略して組立工程を簡素化でき、生産性の向上を図ることができる。
また、本発明によると、第2軸受は、その出力側端部がホールドフランジに係止され、その反対側の端部が本体ケーシングに係止され、ホールドフランジを介して出力軸を本体ケーシングに対して回転自在に保持する。そして、第3軸受及び第4軸受に予荷重が付与されないため、ホールドフランジを介して作用する第4軸受からのスラスト方向の荷重が低減され、第2軸受においてスラスト方向に作用する荷重も低減されるため、第2軸受の耐久性を向上させることができる。
According to this invention, the speed reduction mechanism is configured to include the spur gear, the crankshaft, the planetary gear, and the inner teeth provided on the inner periphery of the main body casing, and includes the third bearing and the third bearing configured to include the needle bearing and the thrust bearing. The crankshaft is rotatably supported by the four bearings. Then, the third bearing rotates and supports one end side of the crankshaft with respect to the output shaft, and the other end side of the crankshaft is rotatably supported by the hold flange fixed to the output shaft. For this reason, a crankshaft can be rotatably hold | maintained by the 3rd bearing and the 4th bearing in the state which are formed with a needle bearing and a thrust bearing, and a preload is not provided. In the prior art in which the crank mechanism member is rotationally supported by the upper and lower tapered roller bearings, the distance between the members must be adjusted in order to apply the preload, and several types of retaining rings having different thicknesses are prepared in advance. While appropriately selecting and temporarily mounting these retaining rings, it is necessary to adjust so that a desired preload acts on the tapered roller bearing. However, according to the configuration of the present invention, since the crankshaft is rotatably held even if no preload is applied to the third bearing and the fourth bearing, the step of applying the preload to the third bearing and the fourth bearing. Can be omitted, the assembly process can be simplified, and productivity can be improved.
Further, according to the present invention, the output side end of the second bearing is locked to the hold flange, the opposite end is locked to the main body casing, and the output shaft is connected to the main body casing via the hold flange. Hold it rotatably. Since no preload is applied to the third bearing and the fourth bearing, the load in the thrust direction from the fourth bearing acting via the hold flange is reduced, and the load acting in the thrust direction in the second bearing is also reduced. Therefore, the durability of the second bearing can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施形態に係る遊星歯車減速機は、例えば、建設車両において適用することができるが、この建設車両の例に限らず適用することができる。即ち、入力軸及び出力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、この減速機構及び出力軸を収納する本体ケーシングと、出力軸を本体ケーシングに対して保持する軸受と、を備えた遊星歯車減速機に関して広く適用することができる。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The planetary gear speed reducer according to the embodiment of the present invention can be applied to, for example, a construction vehicle, but is not limited to this example of a construction vehicle. That is, a planetary gear including a speed reduction mechanism including a planetary gear mechanism connected to an input shaft and an output shaft, a main body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft, and a bearing that holds the output shaft with respect to the main body casing. It can be widely applied to gear reducers.
(遊星歯車減速機の全体構成)
図1は、本発明の一実施の形態に係る遊星歯車減速機1を示す断面図である。図1に示す遊星歯車減速機1は、例えば、図示しない建設車両に配設され、クローラ式の走行装置として構成される走行用の下位体とその上部に配置されて駆動アクチュエータや運転室等が搭載された上位体との間に配設された旋回機構において用いられる。
(Overall configuration of planetary gear reducer)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a planetary gear speed reducer 1 according to an embodiment of the present invention. A planetary gear speed reducer 1 shown in FIG. 1 is disposed on a construction vehicle (not shown), for example, a traveling lower body configured as a crawler type traveling device and a driving actuator, a driver's cab, etc. It is used in a turning mechanism arranged between the mounted upper body.
図1に示すように、遊星歯車減速機1は、入力軸11、減速機構12、出力軸13、本体ケーシング14、第1軸受15、第2軸受16などを備えて構成されている。遊星歯車減速機1は、建設機械の旋回機構として設けられるため、上下方向に配置され、上部側(上位体側)に配置されたモータ10から入力される回転力が減速機構12を介して下部側(下位体側)に配置された出力軸13へと減速されて伝達されるようになっている。これにより、モータ10と出力軸13との間における相対回転に伴って、上位体の下位体に対する回転動作が行われるようになっている。
As shown in FIG. 1, the planetary gear speed reducer 1 includes an
入力軸11は、モータ10からの出力が入力されるようになっており、モータ10の出力軸10aと連結されている。この入力軸11は、遊星歯車機構を含む後述の減速機構12と連結されている。また、出力軸13は減速機構12に連結されており、減速機構12と出力軸13とは、略中空円筒状に形成された本体ケーシング14に収納されている。なお、出力軸13の一端側は、本体ケーシング14から突出した状態で支持されている。また、本体ケーシング14は、いずれも筒状に形成された第1ケース部14aと第2ケース部14bとが一体の筒状となるように縁部分同士で結合されて形成されている。
The output from the
(第1軸受及び第2軸受の構成)
第1軸受15は、出力軸13の一端側に配置されるとともに、本体ケーシング14の一端側(本体ケーシング14において出力軸13が突出する側)の端部に配設されて、出力軸13を本体ケーシング14に対して回転自在に保持している。そして、この第1軸受15は、自動調心ころ軸受により形成されている。
(Configuration of the first bearing and the second bearing)
The
第2軸受16は、出力軸13の他端側に配置されるとともに、本体ケーシング14の他端側に配設されて、出力軸13を回転自在に保持するための深溝玉軸受として形成されている。なお、減速機構12の一部として設けられたホールドフランジ17が出力軸13にボルト18等で固定されており、このホールドフランジ17を介して第2軸受16が出力軸13を本体ケーシング14に対して回転自在に保持している。なお、出力軸13においてはその軸方向と平行に複数の柱部13aが突設されており、この柱部13aに対してホールドフランジ17がボルト18及びピン36を介して結合されている。また、第2軸受16における出力軸13の出力端側の端部16aがホールドフランジ17に係止され、第2軸受16における上記出力端側と反対側の端部16bが本体ケーシング14の第2ケース部14bに対して係止されている。
The
(減速機構の構成)
減速機構12は、前述のホールドフランジ17、スパーギア19、クランクシャフト20、第1遊星ギア21a、第2遊星ギア21b、内歯22、第3軸受23、第4軸受24などを備えて構成されている。この減速機構12は、センタクランク方式ではなく、入力軸11及び出力軸13の軸方向に対してその周方向に均等角度で複数のクランクシャフト20(図1では、断面に表れた1個のみ図示している)が配置された偏心揺動型減速機として構成されている。
(Configuration of deceleration mechanism)
The
スパーギア19は、入力軸11に設けられて入力軸11とともに回転するギア11aに対して噛み合うように、入力軸11の周方向に均等角度で複数(本実施形態では3個)配置されている。クランクシャフト20は複数(本実施形態ではスパーギアと同じ3個)設けられており、各クランクシャフト20は各スパーギア19に固定されている。このクランクシャフト20は、入力軸11の軸方向の周囲に周方向に亘って均等角度で配置されている。また、各クランクシャフト20は、出力軸13と軸方向が平行となるように配置され、後述するように、出力軸13に対して第3軸受23によって回転自在に保持され、ホールドフランジ17に対して第4軸受24によって回転自在に保持されている。なお、出力軸13において複数(本実施形態では3個)突設された柱部13aは、出力軸13の軸方向の周囲に亘って均等角度で配置されている。そして、クランクシャフト20と柱部13aとは同心円上に沿って均等角度で順番に配置されている。
A plurality of spur gears 19 (three in this embodiment) are arranged at equal angles in the circumferential direction of the
図2は、クランクシャフト20を示す一部断面を含む正面図(図1で表した姿勢に対応した図)である。この図2に示すように、クランクシャフト20は、軸状に形成されており、スパーギア取付部25、第1被支持部26、第2被支持部27、第1偏心部28、第2偏心部29などが設けられている。図1にも示すように、スパーギア取付部25にはスパーギア19がスパーギア取付部25とともに一体に回転するようにスプライン機構を介して取り付けられており、第1被支持部26aには第3軸受23が取り付けられており、第2被支持部26bには第4軸受24が取り付けられている。そして、第1偏心部27aおよび第2偏心部27bは、いずれもクランクシャフト20の軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成されており、その円形断面の中心位置がクランクシャフト20の軸中心位置から偏心した位置に配置されるように、クランクシャフト20において設けられている。なお、第1偏心部27aにはニードル軸受28aが取り付けられており、第2偏心部27bにはニードル軸受28bが取り付けられている。
FIG. 2 is a front view including a partial cross section showing the crankshaft 20 (a view corresponding to the posture shown in FIG. 1). As shown in FIG. 2, the
図1及び図2に示すように、第3軸受23は、出力軸13に対してクランクシャフト20を回転自在に支持するようにこのクランクシャフト20の一端側を出力軸13に埋入されるような位置で回転自在に保持している。第4軸受24は、ホールドフランジ17に対してクランクシャフト20を回転自在に支持するようにこのクランクシャフト20の他端側をホールドフランジ17に形成された孔部において保持している。また、図2に示すように、第3軸受23はニードル軸受29a及びスラスト軸受30aを備えて構成されており、第4軸受24もニードル軸受29b及びスラスト軸受30bを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、ニードル軸受29a・29bを示す正面図(図3(a))と、平面図(図3(b))とを示したものである。なお、図3(a)は、図3(b)のa−a線矢視断面図である。この図3に示すように、ニードル軸受29a・29bは、周方向に配列された複数の円筒ころ31と、これらの円筒ころ31を回転自在に保持する保持器32とを備えて構成されている。また、図4は、スラスト軸受30a・30bを示す正面図(図4(a)と、平面図(図4(b))とを示したものである。なお、図4(a)は、図4(b)のa−a線矢視断面図である。この図4に示すように、スラスト軸受30a・30bは、周方向に配列された複数の円筒ころ33と、これらの円筒ころ33を回転自在に保持する保持器34とを備えて構成されている。なお、図2に示すように、ニードル軸受29a・29bの外側には円筒状のブッシュ37が配設されており、スラスト軸受30a・30bとニードル軸受28a・28bとの間には適宜スペーサ38が配設されている。
FIG. 3 shows a front view (FIG. 3A) and a plan view (FIG. 3B) showing the
第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bは、それぞれクランクシャフト20の回転に伴って揺動する本実施形態の遊星ギアとして構成されている。これらの第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bは、外周に外歯が形成された外歯歯車として形成されており、平行に重ねられた状態で本体ケーシング14内に配置されている。そして、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bには、それぞれ周方向に均等角度で複数(本実施形態では6個)の孔部が形成され、これらの各孔部は出力軸13の柱部13a又はクランクシャフト20に対応した位置に配置されるように設けられている。柱部13aに対応した孔部においては、柱部13aが遊嵌状態で貫通している。また、第1遊星ギア21aにおけるクランクシャフト20に対応した孔部は、クランクシャフト20の第1偏心部27aを回転自在に保持するニードル軸受28aと係合している。同様に、第2遊星ギア21bにおけるクランクシャフト20に対応した孔部は、第2偏心部27bを回転自在に保持するニードル軸受28bと係合している。第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bは、このように構成されることで、クランクシャフト20とともに回転する第1偏心部27a・第2偏心部27bの回転に伴って揺動回転するようになっている。
The first
本体ケーシング14の内周に設けられた内歯22は、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bに設けられた外歯と噛み合うピン状部材として形成されている。各内歯22は、本体ケーシング14の内周において等間隔で本体ケーシングに嵌め込まれた状態で配列されている。そして、内歯22の歯数は、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bの外歯の歯数よりも1個或いは数個多くなるように設けられている。このため、クランクシャフト20が回転するごとに、噛み合う外歯と内歯22との噛み合いがずれ、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bが揺動回転するようになっている。
The inner teeth 22 provided on the inner periphery of the
(遊星歯車減速機の作動)
上述した構成を備える遊星歯車減速機1は、モータ10の出力軸10aが回転してモータ10からの回転力が入力軸11に伝達されると、入力軸11が回転してギア11aと噛み合うスパーギア19が回転する。このスパーギア19の回転とともにクランクシャフト20が回転し、このクランクシャフト20とともに第1偏心部27a及び第2偏心部27bが回転するため、この回転に伴って、前述のように、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bが内歯22と噛み合いをずらしながら揺動回転する。そして、第1遊星ギア21a及び第2遊星ギア21bの揺動回転に伴って、ニードル軸受28a・28bで回転保持されたクランクシャフト20も入力軸11の軸方向を中心とした公転運動を行う。これにより、クランクシャフト20を第3軸受23及び第4軸受24を介して回転自在に保持する出力軸13及びホールドフランジ17が回転することになる。このように、減速機構12を介してモータ10と出力軸13との間に減速した相対回転が生じることで図示しない建設機械における上位体が下位体に対して回転駆動されることになる。
(Operation of planetary gear reducer)
In the planetary gear speed reducer 1 having the above-described configuration, when the
(本実施形態の効果)
遊星歯車減速機1によると、入力軸11及び出力軸13に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構12と、この減速機構12及び出力軸13を収納する本体ケーシング14と、出力軸13を本体ケーシング14に対して保持する第1軸受15と、を備えた遊星歯車減速機1であって、第1軸受15が自動調心ころ軸受により形成される。これにより、自動調心ころ軸受により出力軸13の傾斜に応じて軸受面の向きを変えて出力軸13を回転支持することができるため、従来技術においてスラスト方向(軸方向)に付与されていた予荷重を削減することができ、第1軸受15にて生じる摺動抵抗を大幅に低減することができる。従って、遊星歯車減速機1によると、軸受に生じる摺動抵抗を低減し、動力伝達効率のよい遊星歯車減速機を提供することができる。
また、ハイブリッド型または電動型の建設機械において、回生機構が設けられて上位体と下位体との間に配設される旋回機構に遊星歯車減速機1が用いられる場合、摺動抵抗が少なく動力伝達効率のよいこの遊星歯車減速機1によって、燃費の向上や低Nox化を達成することができる。
(Effect of this embodiment)
According to the planetary gear speed reducer 1, a
Further, in the hybrid type or electric type construction machine, when the planetary gear speed reducer 1 is used for the turning mechanism provided between the upper body and the lower body provided with the regenerative mechanism, there is little sliding resistance and the power With this planetary gear speed reducer 1 with good transmission efficiency, it is possible to achieve improved fuel efficiency and low Nox.
遊星歯車減速機1によると、出力軸13は第1軸受15と第2軸受16とによって一端側と他端側とが支持され、第1軸受15は自動調心ころ軸受として形成され、第2軸受16は深溝玉軸受として形成される。このように出力軸13の両端が自動調心ころ軸受と深溝玉軸受とで支持されることにより、スラスト方向に予荷重が付与されなくても出力軸13が回転自在に保持される。このため、遊星歯車減速機1によると、従来技術のような工程上の制約が生ずることなく、スラスト方向に予荷重が付与されなくても出力軸が回転自在に保持されるため、予荷重を付与する工程を省略して組立工程の簡素化を達成でき、生産性の向上を図ることができる。
According to the planetary gear speed reducer 1, the
遊星歯車減速機1によると、減速機構12がスパーギア19とクランクシャフト20と遊星ギア(21a、21b)と本体ケーシング14の内周に設けられた内歯22とを備えて構成され、ニードル軸受(29a、29b)及びスラスト軸受(30a、30b)を備えて構成される第3軸受23と第4軸受24とによってクランクシャフト20が回転自在に支持される。そして、クランクシャフト20の一端側を第3軸受23が出力軸13に対して回転支持し、クランクシャフト20の他端側を第4軸受24が出力軸13に固定されたホールドフランジ17に対して回転支持する。このため、ニードル軸受(29a、29b)及びスラスト軸受(301、30b)により形成されて予荷重が付与されない状態の第3軸受23及び第4軸受24によってクランクシャフト20を回転自在に保持することができる。従って、遊星歯車減速機1によると、従来技術のように予荷重を付与するために各部材の距離を調整する必要がなく、第3軸受23及び第4軸受24に予荷重が付与されなくてもクランクシャフト20が回転自在に保持されるため、第3軸受23及び第4軸受24に予荷重を付与する工程を省略して組立工程を簡素化でき、生産性の向上を図ることができる。
According to the planetary gear speed reducer 1, the
また、遊星歯車減速機1によると、第2軸受16は、その出力側の端部16aがホールドフランジ17に係止され、その反対側の端部16bが本体ケーシング14に係止され、ホールドフランジ17を介して出力軸13を本体ケーシング14に対して回転自在に保持する。そして、第3軸受23及び第4軸受24に予荷重が付与されないため、ホールドフランジ17を介して作用する第4軸受24からのスラスト方向の荷重が低減され、第2軸受16においてスラスト方向に作用する荷重も低減されるため、第2軸受16の耐久性を向上させることができる。
Further, according to the planetary gear speed reducer 1, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、本実施形態においては、複数のクランクシャフトの回転に伴って遊星ギアが揺動するタイプの減速機構を備えるものを例にとって説明したが、センタクランク方式の減速機構を備えるものや他のタイプの遊星歯車機構を含む減速機構を備えるものであってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, in the present embodiment, the description has been given by taking as an example a type equipped with a speed reduction mechanism in which the planetary gears oscillate with the rotation of a plurality of crankshafts. A reduction mechanism including a planetary gear mechanism may be provided.
1 遊星歯車減速機
10 モータ
11 入力軸
12 減速機構
13 出力軸
14 本体ケーシング
15 第1軸受
1
Claims (3)
前記入力軸に連結されて遊星歯車機構を含む減速機構と、
前記減速機構に連結された出力軸と、
前記減速機構と前記出力軸とを収納する本体ケーシングと、
前記出力軸を前記本体ケーシングに対して回転自在に保持する第1軸受と、
を備えた遊星歯車減速機であって、
前記第1軸受が自動調心ころ軸受により形成されていることを特徴とする、遊星歯車減速機。 An input shaft to which the output from the motor is input;
A speed reduction mechanism coupled to the input shaft and including a planetary gear mechanism;
An output shaft coupled to the speed reduction mechanism;
A body casing that houses the speed reduction mechanism and the output shaft;
A first bearing for rotatably holding the output shaft with respect to the body casing;
A planetary gear reducer equipped with
A planetary gear reducer, wherein the first bearing is formed of a self-aligning roller bearing.
前記第1軸受は前記出力軸の一端側に配置され、
深溝玉軸受として形成され、前記出力軸の他端側に配置されて当該出力軸を回転自在に保持するための第2軸受がさらに備えられていることを特徴とする、遊星歯車減速機。 The planetary gear reducer according to claim 1,
The first bearing is disposed on one end side of the output shaft,
A planetary gear reducer formed as a deep groove ball bearing, further comprising a second bearing disposed on the other end side of the output shaft for rotatably holding the output shaft.
前記減速機構は、
前記入力軸に噛み合うスパーギアと、
前記スパーギアに固定されるとともに前記出力軸に対して回転自在に保持されるクランクシャフトと、
前記クランクシャフトの回転に伴って揺動する遊星ギアと、
前記遊星ギアに噛み合うとともに前記本体ケーシングの内周に設けられた内歯と、
前記出力軸に対して前記クランクシャフトを回転自在に支持するように当該クランクシャフトの一端側を保持する第3軸受と、
前記出力軸に固定されたホールドフランジに対して前記クランクシャフトを回転自在に支持するように当該クランクシャフトの他端側を保持する第4軸受と、
を備え、
前記第2軸受は、前記ホールドフランジを介して前記出力軸を前記本体ケーシングに対して回転自在に保持するとともに、当該第2軸受における前記出力軸の出力端側の端部が前記ホールドフランジに係止され、当該第2軸受における前記出力端側と反対側の端部が前記本体ケーシングに対して係止され、
前記第3軸受及び前記第4軸受は、それぞれニードル軸受およびスラスト軸受を備えて構成されていることを特徴とする、遊星歯車減速機。 The planetary gear reducer according to claim 2,
The deceleration mechanism is
A spur gear meshing with the input shaft;
A crankshaft fixed to the spur gear and rotatably held with respect to the output shaft;
A planetary gear that swings as the crankshaft rotates;
An inner tooth meshing with the planetary gear and provided on the inner periphery of the main body casing;
A third bearing for holding one end of the crankshaft so as to rotatably support the crankshaft with respect to the output shaft;
A fourth bearing for holding the other end of the crankshaft so as to rotatably support the crankshaft with respect to a hold flange fixed to the output shaft;
With
The second bearing holds the output shaft rotatably with respect to the main body casing via the hold flange, and an output end side end of the output shaft in the second bearing is engaged with the hold flange. And the end of the second bearing opposite to the output end is locked to the main body casing,
The planetary gear reducer characterized in that the third bearing and the fourth bearing are respectively provided with a needle bearing and a thrust bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007111209A JP2008267491A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Planetary gear speed reducer |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011038582A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Nabtesco Corp | Rocking type reduction gear |
JP2013224667A (en) * | 2008-11-29 | 2013-10-31 | Nabtesco Corp | Windmill pitch driving device |
CN106090190A (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-09 | 谐波传动系统有限公司 | Planet-gear speed reducer |
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- 2007-04-20 JP JP2007111209A patent/JP2008267491A/en active Pending
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