JP2010265988A - 減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受ハウジング部の上部に設けたオイル溜まり溝からコンタミネーションを効率よく排出できる減速機を提供する。
【解決手段】旋回減速機22は、潤滑用のオイル31を内部に充填した減速機構部32と、この減速機構部32の下部に設けた軸受ハウジング部33とを備えている。この軸受ハウジング部33内のベアリング34，35により、回転を駆動ギア23に伝達する出力軸36を回転自在に保持する。軸受ハウジング部33のテーパ部52の内周側に、軸受ハウジング部33の上部の全周にわたって漸次高低差を有する凹溝状のオイル溜まり溝61を設ける。このオイル溜まり溝61は、螺旋状に徐々に高さが変化するように鋳造などで形成する。このオイル溜まり溝61のうち最も低い場所62から外部へドレイン穴63を開口し、このドレイン穴63をドレインプラグ64により閉じる。
【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑用のオイルが内部に充填された減速機に関する。

図７は、作業機械としての油圧ショベルを示し、この油圧ショベルは、下部走行体１の上部に、旋回軸受部２を介して旋回体としての上部旋回体３が旋回可能に設けられ、この上部旋回体３の前部左側には、オペレータを保護するキャブ４が搭載され、また、上部旋回体３の前部中央には、作業装置５が作動可能に設けられている。

図８に示されるように、旋回軸受部２には、旋回ベアリング11が設けられている。この旋回ベアリング11は、円環状の内歯車である内輪12が下部走行体１の走行フレームに一体的に固定され、この内輪12の外周に対して旋回自在に摺動する円環状の外輪13が、上部旋回体３の図示されない旋回フレームに一体的に固定されている。

旋回軸受部２の回転中心部には、下部走行体１の走行モータに作動油を供給するためのスイベルジョイント14が配置されている。そして、上記旋回フレームには、走行フレームに固定された内輪12の内歯車に噛合して上部旋回体３を下部走行体１に対して旋回させる旋回装置15が設けられている。

なお、旋回装置15の個数は、上部旋回体３の重量に対応して適宜設定され、図８に示される実施の形態では、例えば一対設けられているが、これら旋回装置15は同等の構成を有しているため、以下、一方の旋回装置15についてのみ説明する。

図９に示されるように、旋回装置15は、上部旋回体３に設けられた油圧ポンプから供給される作動油により駆動される旋回モータ21と、この旋回モータ21の回転を減速して内輪12に伝達する減速機としての旋回減速機22とを有している。この旋回減速機22の下方に突出された出力軸には駆動ギア23が嵌着され、この駆動ギア23が、図８に示されるように内輪12の内歯車に噛合している。

図１０に示されるように、旋回減速機22は、潤滑用のオイル31が内部に充填された上下方向に中心軸を有する減速機構部32が上部に設けられ、この減速機構部32の下部に軸受ハウジング部33が設けられ、この軸受ハウジング部33内のベアリング34，35により、減速機構部32で減速された回転を駆動ギア23に伝達する出力軸36が回転自在に保持されている。

この旋回減速機22において、軸受ハウジング部33の下部にはオイルを外部へ排出するドレインコック37が設けられ、このドレインコック37からオイルとともに内部のコンタミネーションを外部へ排除するか、またはフィルタを経てオイルのみを減速機構部32の上部に循環する仕組みとなっている（例えば、特許文献１、２参照）。

ただし、減速機構部32で発生した摩耗粉や外部から侵入したゴミなどのコンタミネーションについては、できる限り下方のベアリング34，35に落ちないように、軸受ハウジング部33の上部に設けられたオイル溜まり溝38で溜まる形状としている。

実開平３−１７４６３号公報（第１図） 特開２００６−２２０２２０号公報（図１）

この従来のドレイン方法では、オイルの交換と内部のコンタミネーションの一部排除が可能であるが、オイル溜まり溝38の中に体積しているコンタミネーションについては、十分に排除することができなかった。そのため、新油を入れたとしても、清浄度が悪くなり、摺動部品の寿命に影響し、機械全体の寿命低下につながる懸念がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、軸受ハウジング部の上部に設けられたオイル溜まり溝からコンタミネーションを効率よく排出できる減速機を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、潤滑用のオイルが内部に充填された上下方向に中心軸を有する減速機構部と、この減速機構部の下部に設けられた軸受ハウジング部と、この軸受ハウジング部によりベアリングを介して回転自在に保持され減速機構部で減速された回転を出力する出力軸と、この出力軸のベアリングより上側で軸受ハウジング部の上部の全周にわたって漸次高低差を有する凹溝状に設けられたオイル溜まり溝と、このオイル溜まり溝のうち最も低い場所から外部へ開口されたドレイン穴と、このドレイン穴を開閉する開閉手段とを具備した減速機である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の減速機におけるオイル溜まり溝が、螺旋状に形成され、ドレイン穴は、オイル溜まり溝の最も高い場所に隣接する最も低い場所に設けられたものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の減速機におけるオイル溜まり溝が、傾斜リング状に形成され、ドレイン穴は、傾斜リング状の最も低い場所に設けられたものである。

請求項１記載の発明によれば、減速機構部の下部に設けられた軸受ハウジング部によりベアリングを介して減速機構部で減速された回転を出力する出力軸を回転自在に保持し、この出力軸のベアリングより上側で軸受ハウジング部の上部の全周にわたって漸次高低差を有するオイル溜まり溝を凹溝状に設け、このオイル溜まり溝のうち最も低い場所から外部へドレイン穴を開口し、このドレイン穴を開閉手段により開閉するようにしたので、減速機構部で発生した摩耗粉などのコンタミネーションを、軸受ハウジング部の上部の全周にわたって設けられたオイル溜まり溝により、できる限り下方のベアリングに落ちないようにすることができるとともに、オイル溜まり溝に溜ったコンタミネーションを、オイル溜まり溝の全周にわたる漸次高低差により最も低い場所に集め、その位置に開口されたドレイン穴の開閉手段を開いて、外部へ効率よく排出できる。

請求項２記載の発明によれば、螺旋状に形成されたオイル溜まり溝は、最も高い場所と最も低い場所との間に顕著な高低差を設けることができ、最も低い場所にコンタミネーションを効率よく溜め、その位置のドレイン穴から外部へコンタミネーションを効率よく排出できる。

請求項３記載の発明によれば、傾斜リング状に形成されたオイル溜まり溝の最も低い場所にコンタミネーションを効率よく溜めて、その位置のドレイン穴から外部へコンタミネーションを効率よく排出できる。

本発明に係る減速機の一実施の形態を示す断面図である。 同上減速機の軸受ハウジング部の平面図である。 図２のIII−III線断面図である。 同上減速機のドレインプラグを示す側面図である。 同上減速機のオイル溜まり溝の他の実施の形態を示す説明図である。 同上オイル溜まり溝の他の実施の形態を備えた軸受ハウジング部の断面図である。 油圧ショベルの側面図である。 同上ショベルの旋回軸受部を示す平面図である。 同上軸受部の旋回装置を示す一部切欠き側面図である。 従来の旋回減速機を示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、旋回減速機22は、潤滑用のオイル31が内部に充填された上下方向に中心軸を有する減速機構部32が上部に設けられ、この減速機構部32の下部に軸受ハウジング部33が設けられ、この軸受ハウジング部33内のベアリング34，35により、減速機構部32で減速された回転を駆動ギア23に伝達する出力軸36が回転自在に保持されている。

減速機構部32は、旋回モータ21と接続される略円筒状のケーシングカバー41と、このケーシングカバー41の下部に設けられた内歯車であるギア部42とを備え、軸受ハウジング部33は、ギア部42の下部に設けられた略円筒状の軸受保持部43と、この軸受保持部43の下部に設けられた扁平円筒状のケージ44とを同軸状に備えている。ケージ44内には、オイル漏れを防止するオイルシール45が嵌着されている。ケーシングカバー41、ギア部42および軸受保持部43は、複数のボルト46により一体的に固定され、かつ、軸受保持部43とケージ44とが複数のボルト47により一体的に固定されている。

そして、減速機構部32の内部には、収容部48が、ケーシングカバー41、ギア部42および軸受保持部43の上部により区画されるとともに、出力軸挿通部49が、軸受保持部43およびケージ44により収容部48の下部に連通して区画され、これらに潤滑用のオイル31が充填されている。

軸受ハウジング部33の軸受保持部43は、ギア部42の下端部に嵌合して結合される嵌合フランジ部51が上端部に設けられ、この嵌合フランジ部51よりも下側の部分が縮径されてテーパ部52が形成され、このテーパ部52の下側に円筒部53が形成され、この円筒部53の外周面にドレインコック37を取付けるための台座部54および上下方向のリブ55がそれぞれ一体に形成され、円筒部53の下側にフランジ状の取付座部57が一体に形成されている。この取付座部57は、上部旋回体３の旋回フレーム上に固定される部分であり、図示されないボルト孔が周方向に複数穿設されている。

軸受ハウジング部33のテーパ部52の内周側には、出力軸36のベアリング34，35より上側で軸受ハウジング部33の上部の全周にわたって漸次高低差を有する凹溝状のオイル溜まり溝61が設けられている。このオイル溜まり溝61は、従来のオイル溜まり溝38（図１０）と異なり、図２および図３に示されるように、螺旋状に徐々に高さが変化するように鋳造などで形成された形状である。

このオイル溜まり溝61のうち最も低い場所62から外部へネジ穴であるドレイン穴63が開口され、このドレイン穴63に、ドレイン穴63を開閉する開閉手段としてのドレインプラグ64が螺合され、ドレイン穴63を閉じている。結果的に、ドレイン穴63およびドレインプラグ64は、オイル溜まり溝61の最も高い場所65に隣接する最も低い場所62に設けられている。

ドレインプラグ64は、図４に示されるようにネジ部66にフランジ部67が一体形成され、このフランジ部67側からネジ部66内に６角形の工具嵌着穴68が形成されている。

減速機構部32は、図１に示されるように、例えば２段減速式の遊星ギア列であり、回転が固定されたギア部42の内周側に、第１キャリア部81と第２キャリア部82とが、上下２段にそれぞれ回転自在に設けられている。

第１キャリア部81は、旋回モータ21の出力軸がスプライン結合されこの出力軸と一体的に回転する第１太陽ギア84を備え、この第１太陽ギア84の外周のギアとギア部42の内周のギアとの間に第１遊星ギア85が噛合され、この第１遊星ギア85が第１キャリア86に回転自在に保持されている。

また、第２キャリア部82は、第１キャリア86の下部内周面に設けられた下部ギア91が、第１太陽ギア84の下部に同軸状に配置された第２太陽ギア92に噛合され、この第２太陽ギア92とギア部42の内周のギアとの間に第２遊星ギア93が噛合され、この第２遊星ギア93が第２キャリア94に回転自在に保持されている。そして、この第２キャリア94の下部には、出力軸36の上端部がスプライン結合されている。

さらに、第１太陽ギア84と第２太陽ギア92との間にはスペーサ96が介在され、第２太陽ギア92と出力軸36との間にはスペーサ97が介在されている。出力軸36は、減速機構部32により減速された旋回モータ21の回転を出力するもので、上側から下側へと順次拡径され、下端部がケージ44よりも下方に突出し、この突出した下端部の外周面に駆動ギア23が形成されて、図８に示されるように旋回ベアリング11の内輪12の内歯ギアに噛合している。

次に、上記図１乃至図４に示された実施の形態の作用効果を説明する。

オイル溜まり溝61の螺旋状に徐々に高さが変化する形状変更により、図２に矢印で示されたように、オイル溜まり溝61の中でも最も低く形成されたドレイン穴63の位置に向ってコンタミネーションが徐々に移動し、ドレイン穴63に螺着されたドレインプラグ64の位置にコンタミネーションが溜まりやすくなる。

定期的に、ドレインプラグ64を外して、ドレイン穴63を開き、コンタミネーションの集積部からコンタミネーションを抜取るようにする。このとき、螺旋状に徐々に高さが変化するオイル溜まり溝61に沿って、最も高い場所65から最も低い場所62に向ってオイルが勢いよく流れるので、螺旋途中にあるコンタミネーションもオイルとともにドレイン穴63から効率よく排出できる。

減速機構部32の下部に設けられた軸受ハウジング部33によりベアリング34，35を介して減速機構部32で減速された回転を出力する出力軸36を回転自在に保持し、この出力軸36のベアリング34，35より上側で軸受ハウジング部33の上部の全周にわたって漸次高低差を有するオイル溜まり溝61を凹溝状に設け、このオイル溜まり溝61のうち最も低い場所62から外部へドレイン穴63を開口し、このドレイン穴63をドレインプラグ64により開閉するようにしたので、減速機構部32で発生した摩耗粉などのコンタミネーションを、軸受ハウジング部33の上部の全周にわたって設けられたオイル溜まり溝61により、できる限り下方のベアリング34，35に落ちないようにすることができるとともに、オイル溜まり溝61に溜ったコンタミネーションを、オイル溜まり溝61の全周にわたる漸次高低差により最も低い場所62に集め、その位置に開口されたドレイン穴63のドレインプラグ64を取外して、コンタミネーションを外部へ効率よく排出できる。

特に、螺旋状に形成されたオイル溜まり溝61は、最も高い場所65と最も低い場所62との間に顕著な高低差を設けることができ、最も低い場所62にコンタミネーションを効率よく溜め、その位置のドレイン穴63から外部へコンタミネーションを効率よく排出できる。

このように、オイル溜まり溝61の形状変更により、減速機構部32のコンタミネーションを一箇所に集まりやすい形状とし、その部分の底に追加でドレインプラグ64を設けることにより、オイルの交換と合わせて、オイル溜まり溝61の最も低い場所62に堆積しているコンタミネーションも簡単に排除できるようになる。さらに、新油交換後のオイルの清浄度を保つことにより、機械全体の寿命向上を図れる。

次に、図５および図６に示された他の実施の形態を説明する。なお、図１および図４に示された構造は、共通であるから、その説明は省略する。

図１に示されるように、潤滑用のオイル31が内部に充填された上下方向に中心軸を有する減速機構部32の下部に軸受ハウジング部33が設けられ、この軸受ハウジング部33によりベアリング34，35を介して、減速機構部32で減速された回転を出力する出力軸36が回転自在に保持され、軸受ハウジング部33のテーパ部52の内周側には、図５および図６に示されるように、出力軸36のベアリング34，35より上側で軸受ハウジング部33の上部の全周にわたって漸次高低差を有する凹溝状のオイル溜まり溝61aが設けられ、このオイル溜まり溝61aのうち最も低い場所62aから外部へネジ穴であるドレイン穴63aが開口され、このドレイン穴63aに、ドレイン穴63aを開閉する開閉手段としてのドレインプラグ64aが螺合され、ドレイン穴63aを閉じている。

オイル溜まり溝61aは、図５に示されるように水平基準面69に対して傾斜した傾斜リング状に徐々に高さが変化するように鋳造などで形成された形状であり、ドレイン穴63aは、傾斜リング状の最も低い場所62aに設けられている。この最も低い場所62aに対して１８０°の位置に最も高い場所65aが設けられている。

この図５および図６に示された実施の形態によれば、傾斜リング状に形成されたオイル溜まり溝61aの最も低い場所62aにコンタミネーションを効率よく溜めて、その位置のドレイン穴63aから外部へコンタミネーションを効率よく排出できる。

なお、開閉手段としてドレインプラグ64を用いた場合は、ドレイン穴63の開口面積を十分に確保でき、コンタミネーションの排出効果も大きいが、開閉手段としては、ドレインコックを用いるようにしてもよい。

本発明は、旋回減速機22だけでなく、減速機構部32の下部に軸受ハウジング部33が設けられ、この軸受ハウジング部33の上部の全周にわたってオイル溜まり溝61が設けられた減速機であれば、旋回以外の用途の減速機にも用いることができる。

31 オイル
32 減速機構部
33 軸受ハウジング部
34，35 ベアリング
36 出力軸
61 オイル溜まり溝
62，62a 最も低い場所
63 ドレイン穴
64 開閉手段としてのドレインプラグ
65，65a 最も高い場所

Claims (3)

1. 潤滑用のオイルが内部に充填された上下方向に中心軸を有する減速機構部と、
   この減速機構部の下部に設けられた軸受ハウジング部と、
   この軸受ハウジング部によりベアリングを介して回転自在に保持され減速機構部で減速された回転を出力する出力軸と、
   この出力軸のベアリングより上側で軸受ハウジング部の上部の全周にわたって漸次高低差を有する凹溝状に設けられたオイル溜まり溝と、
   このオイル溜まり溝のうち最も低い場所から外部へ開口されたドレイン穴と、
   このドレイン穴を開閉する開閉手段と
   を具備したことを特徴とする減速機。
2. オイル溜まり溝は、螺旋状に形成され、
   ドレイン穴は、オイル溜まり溝の最も高い場所に隣接する最も低い場所に設けられた
   ことを特徴とする請求項１記載の減速機。
3. オイル溜まり溝は、傾斜リング状に形成され、
   ドレイン穴は、傾斜リング状の最も低い場所に設けられた
   ことを特徴とする請求項１記載の減速機。

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