JP2012112122A - 建設機械の駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】直径方向にコンパクトでありながら潤滑油の冷却効果を高め、製作コストを安くする。
【解決手段】モータ1と、このモータ1の回転力を減速して上部旋回体に伝達する減速ユニット2を、互いの中心軸が一致する状態で装置軸方向に並んで設け、減速ユニット2のケーシング4内に潤滑油Oを注入したショベルの旋回駆動装置において、内部に冷媒通路16を備えた扁平な箱状の冷却器15を、冷媒通路16が潤滑油O中に浸って潤滑油Oと熱交換を行い、かつ、潤滑油Oを上下両側空間の間で流通させる連通路18が形成される状態でモータ1と減速ユニット2との間に装置軸方向に並んで設けた。
【選択図】図1

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、駆動源としての油圧または電動のモータの回転力を油入減速ユニットで減速して上部旋回体等の被駆動部に伝達する駆動装置に関するものである。
ショベルの旋回駆動装置を例にとって背景技術を説明する。
ショベルは、クローラ式の下部走行体上に上部旋回体が地面に対し鉛直な軸のまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体に作業アタッチメントが取付けられて構成される。
このショベルにおいて、上部旋回体を旋回させる旋回駆動装置は、駆動源としての油圧または電動のモータと、このモータの回転力を歯車減速機構により減速して被駆動部である上部旋回体に伝達する減速ユニットとによって構成される。
モータと減速ユニットとは、互いの中心軸(モータ軸と減速出力軸)が一致する状態で装置軸方向に並んで設けられ、モータが上となる縦置き姿勢でアッパーフレームに取付けられる。
減速ユニットは、たとえばサン、プラネタリ、リング各ギヤを備えた一〜複数段の遊星歯車機構から成り、この減速ユニットの出力が、出力軸に設けられたピニオン、及び下部走行体のロワフレームに設けられた旋回ギヤを介して上部旋回体に伝えられる。
減速ユニット内には潤滑油が注入され、遊星歯車機構等の歯車機構の潤滑作用が行われるが、装置の発熱によって潤滑油が高温化するため、潤滑油を冷却する冷却手段が講じられている。
この冷却手段として、特許文献1に示されているように減速ユニットのケーシングに冷媒通路を設け、水、油等の冷却媒体をこの冷媒通路に流して潤滑油を外周から冷却する技術が公知である。
特許第4504899号
しかし、上記公知技術によると次の問題があった。
(I) ケーシング周壁の肉厚を大きくしてその肉厚内に冷媒通路を設けるジャケット構造をとっているため、ケーシングの直径寸法が大きくなる。
従って、駆動装置の最大直径寸法が増加し、この直径方向の占有スペースが大きくなるため、とくにショベルの旋回駆動装置のように狭いスペースに多くの機器類が密集して設置される状況下で、機器類のレイアウトが難しくなる。
(II) 旋回駆動装置の場合、減速ユニットの下端部に設けられたシャフト支持部をアッパーフレームに上からボルト止めする構成がとられるが、冷媒通路を設けることで減速ユニットのケーシングが大径化するため、このケーシングが邪魔になってレンチ等の締付工具が入り難くなり、ボルトの締め戻し作業が面倒となる。
(III) ケーシング内部の潤滑油をケーシング外周側からのみ冷却するため、つまり冷媒通路の片面(内側の面)だけが冷却に寄与する構成であるため、冷却効果が低い。
(IV) ケーシングの肉厚内に冷媒通路を形成するため、特許文献1に記載されているように冷媒通路用の中子を用いた鋳型成形といった特殊な成形法をとらなければならず、ケーシングの製作コストが高くなる。
そこで本発明は、直径方向にコンパクトでありながら潤滑油の冷却効果を高め、製作コストが安くてすむ建設機械の駆動装置を提供するものである。
上記課題を解決する手段として、本発明においては、駆動源としての油圧または電動のモータと、このモータの回転力を減速して被駆動部に伝達する減速ユニットとを、互いのモータ軸と減速出力軸の中心が一致する状態で装置軸方向に並んで設け、上記減速ユニットのケーシング内に潤滑油を注入した建設機械の駆動装置において、液体または気体を冷却媒体として通す冷媒通路を備えた冷却器を、潤滑油中に浸って潤滑油と熱交換を行う状態で上記減速ユニットと装置軸方向に並んで設けたものである。
この構成によれば、冷媒通路を備えた冷却器を、冷媒通路が潤滑油中に浸って潤滑油と熱交換を行う状態で減速ユニットと装置軸方向に並んで設けたから、ケーシングの周壁に設けた冷媒通路によって外周側からのみ潤滑油と熱交換を行う公知のジャケット構造と比較して、熱交換に寄与する表面積を大きくとれることで潤滑油に対する冷却効果を向上させることができる。
また、ジャケット構造と比較して、ケーシング周壁に冷媒通路が無い分、装置直径寸法を小さくでき、軸方向から見た装置の占有スペースを縮小できるため、機器レイアウト上有利となるとともに、冷却器が外周にはみ出して機械のフレーム(ショベルの場合はアッパーフレーム)に対する取付ボルトの締め戻し操作に支障を来たすおそれがない。
さらに、ケーシングの肉厚内に冷媒通路を形成する場合と比較して、冷却器の製作が簡単でコストが安くてすむ。
本発明において、上記モータ、減速ユニット、冷却器を上下方向に並ぶ縦置き姿勢で機械のフレームに取付けるのが望ましい(請求項2)。
この構成によれば、ショベルの旋回駆動装置のように縦置き型で上下方向には一定のスペースの余裕があるが直径方向には無い状況で設置される場合に、装置の平面占有スペースを縮小できることでとくに機器類のレイアウト上有利となる。
また本発明においては、上記減速ユニットを、一〜複数段の遊星歯車機構によって構成するのが望ましい(請求項3,4)。
この構成によると、遊星歯車機構は、元々、軸方向寸法がコンパクトであるため、冷却器を装置軸方向の中間部に設けても全長寸法が過大とならない。
この場合、上記冷却器を、装置軸方向の両側面とも潤滑油中に没して潤滑油と熱交換を行う状態で設けるのが望ましい(請求項4)。
こうすれば、熱交換に寄与する表面積をさらに大きくして冷却効果を一層高めることができる。
さらに本発明においては、上記冷却器を有する状態と冷却器が無い状態とに変換し得るように、上記モータと減速ユニット、及び冷却器と減速ユニットまたはモータとをそれぞれ着脱自在に連結するのが望ましい(請求項5)。
こうすれば、寒冷地向けなど冷却の必要のない場合には冷却器無しの仕様に転換できるため、設備の無駄がない。
本発明においては、上記冷却器を、上記モータと上記減速ユニットとの間に設けるのが望ましい(請求項6)。
この構成によれば、モータと減速ユニットとは元々ボルト連結されるため、両者間に冷却器を挟んでボルト連結することにより、冷却器を簡単に取付けることができる。
また、冷却器を加えるための工夫は、連結ボルトを長くするだけでよく、モータ及び減速ユニットに特別な加工を施す必要がないため、コストが安くてすむ。
一方、複数段の減速機構を装置軸方向に並べて上記減速ユニットを構成する場合には、上記冷却器を隣り合う減速機構の間に設けるのが望ましい(請求項7)。
こうすれば、冷却器が潤滑油中に完全に没し、その軸方向両側で均等な熱交換作用が行われるため、冷却効果が一層高くなる。
また本発明においては、上記冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路を設けるのが望ましい(請求項8)。
この構成によると、とくに冷媒通路が潤滑油中に没して設置される場合に、潤滑油を冷却器の両側空間に行き渡らせることができるため、減速ユニットの潤滑が阻害されるおそれがないとともに、冷却器による冷却効果を高める点の実効が高くなる。
本発明においては、冷却器の外周部に、上記冷媒通路に対する冷却媒体の入口及び出口を設けるのが望ましい(請求項9)。
こうすれば、外部から冷却器に直接冷却媒体を導入し、排出できるため、たとえば減速ユニットのケーシングに冷媒入口及び出口を設けて冷却器に連通させる構造をとった場合と比較して、冷却媒体の導入、排出構造が簡単となり、組み付け性、加工、コストの点でさらに有利となる。
本発明においては、内部が冷媒通路となった扁平な箱体の中心部に中心穴を設けて冷却器を構成するのが望ましい(請求項10,11)。
この構成によれば、冷却器が単なる箱体のため、冷却器そのものの組立が簡単でコストが安くてすむ。
この場合、中心穴が、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となる状態で冷却器を設けるのが望ましい(請求項11)。
こうすれば、わざわざ連通路を別の個所に設ける場合と比較して、構造が簡単で冷却器の製作コストが安くてすむ。
さらに、本発明においては、リング状のフランジの内周側に、内部が冷媒通路となった一〜複数本の管体を設けて上記冷却器を構成し、上記フランジと管体との間、または隣り合う管体間の隙間が、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となる状態で冷却器を設けるのが望ましい(請求項12)。
この構成によれば、冷却器全体が軽量かつ安価となる。
しかも、管体の全周で潤滑油との熱交換作用が行われるため、冷却効率が良い。
一方、本発明において、上記冷却器を、短筒状の胴部と、この胴部の軸方向両側に外周側に突出して設けられた鍔部とによって糸巻状に形成し、冷却媒体としての空気を取り入れる冷媒通路としての凹部が形成される状態で設けてもよい(請求項13,14)。
このように、空冷式とすることにより、液冷式と比較して、冷却器の構成が簡単でコストが安くてすむとともに軽量化することができる。
しかも、中間部が凹んだ糸巻状としたことにより、熱交換に寄与する表面積を大きくとることができるため、高い冷却効果を得ることができる。
この場合、上記両側鍔部間に、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となるチューブを設けるのが望ましい(請求項14)。
こうすれば、冷却効果をさらに高めることができる。
また、本発明において、記冷却器の外面に複数のフィンを設けるのが望ましい(請求項15)。
こうすれば、フィンによって冷却器の冷却効率を高めることができる。
本発明によると、直径方向にコンパクトでありながら潤滑油の冷却効果を高め、製作コストが安くてすむ。
本発明の第1実施形態を示す一部断面側面図である。 同実施形態における冷却器の斜視図である。 図1のIII−III線断面図である。 第1実施形態において冷却器を取外した状態の一部断面側面図である。 本発明の第2実施形態を示す一部断面側面図である。 本発明の第3実施形態を示す一部断面側面図である。 第3実施形態における冷却器の斜視図である。 本発明の第4実施形態を示す一部断面側面図である。 第4実施形態における冷却器の斜視図である。
以下の各実施形態は、ショベルの旋回駆動装置を適用対象としている。
但し、本発明は下部走行体の走行駆動装置やウィンチの駆動装置等、旋回駆動装置と同様にモータと減速ユニットが、互いのモータ軸と減速出力軸の中心が一致する状態で装置軸方向に並んで設けられ、かつ、減速ユニットのケーシング内に潤滑油が注入される他の駆動装置にも、またショベル以外の建設機械において上記構成を備えた駆動装置にも以下同様に適用することができる。
また、以下にはモータと減速ユニットが上下に位置する縦置き型の駆動装置を例にとっているが、本発明はモータと減速ユニットが左右に位置する横置き型の駆動装置にも適用することができる。
第1実施形態(図1〜図4参照)
この旋回駆動装置は、図1に示すように駆動源としての油圧または電動のモータ(通常は油圧モータ)1と、このモータ1の回転力を減速して被駆動部である上部旋回体に伝達する減速ユニット2とが装置軸方向に並設されて構成される。
モータ1はモータハウジング3、減速ユニット2は筒状のケーシング4をそれぞれ備え、モータ1を上にして、互いのモータ軸5と減速出力軸6の中心が装置軸方向(上下方向)に一致する縦置き状態で、モータハウジング3の下端に設けられたフランジ3aとケーシング4とが複数本の連結ボルト7で連結される。
減速ユニット2の下端には、減速出力軸6を回転自在に支持する軸受を内部に備えたシャフト支持部8が設けられ、このシャフト支持部8の下部外周に設けられた取付フランジ9が上部旋回体のアッパーフレーム10に取付ボルト11…によって取付けられる。
減速ユニット2は、ケーシング4内で一〜複数段の遊星歯車機構(図例では二段、以下、この場合で説明する)12,13が同軸上に並設されて構成され、ケーシング4内のほぼ全長範囲に亘って潤滑油Oが注入される。
両遊星歯車機構12,13は、それぞれサンギヤS1,S2と、キャリア(スパイダともいう)C1,C2を介してこのサンギヤS1,S2の周りに設けられた複数のプラネタリギヤP1,P2と、ケーシング4の内周に設けられたリングギヤRとから成り、周知のようにプラネタリギヤR1,R2が自転しながら公転運動を行うことによってモータ回転を減速し、その出力が、減速出力軸6の下端に設けられたピニオン14及びこれと噛み合う旋回歯車(リングギヤ。図示省略)を介して被駆動部であるアッパーフレーム10(上部旋回体)に伝達される。
この旋回駆動装置においては、モータ1と減速ユニット2との間に、ケーシング4内の潤滑油Oを冷却する冷却器15が設けられている。
この冷却器15は、図2,3にも示すように内部が冷媒通路16となった扁平な円形の箱体の中心部にトンネル状の中心穴17が設けられて成り、中心穴17がモータ軸5に貫通される状態で、外周部が連結ボルト7によってモータ1(モータフランジ3a)及び減速ユニット2(ケーシング4)に着脱自在に取付けられる。
ここで、中心穴17がモータ軸5よりも大径に形成され、この中心穴17が、冷却器15の上下両側空間を相連通させて潤滑油Oを流通させる連通路18となる状態で冷却器15が設けられている。
また、冷却器15の外周部にリング部材19が設けられ、このリング部材19の対称二個所に冷媒入口20と冷媒出口21とが設けられている。
冷媒入口20には冷媒供給管、冷媒出口21には冷媒排出管(いずれも図示省略)がそれぞれ接続され、冷却媒体(水または油)が冷媒入口20から冷媒通路16に供給され、熱交換後、冷媒出口21から排出される。
図2,3中、22…は連結ボルト7が通されるボルト通し穴である。
こうして、冷却器15が潤滑油O中に浸った状態でモータ1と減速ユニット2の間に設けられ、ケーシング4内の潤滑油Oがこの冷却器15により液冷方式で冷却されるように構成されている。
この構成によると、ケーシング周壁に冷媒通路を設けた公知のジャケット構造と比較して、次の作用効果を得ることができる。
(i) 冷却効果に関して、冷却器15が潤滑油Oに浸った状態で軸方向の両側で潤滑油Oと熱交換を行うため、基本的に高い冷却効果を得ることができる。
また、冷却器15の上下両側空間を連通路18によって連通させているため、潤滑油Oを冷却器15の両側空間に行き渡らせることができる。このため、減速ユニット2の潤滑が阻害されるおそれがないとともに、冷却器15による冷却効果を一層高めることができる。
(ii) 装置寸法に関して、冷却器15をモータ1と減速ユニット2との間に装置軸方向に並んで設けているため、冷却器15が外周側にはみ出さず、装置最大直径寸法を小さくすることができる。
従って、軸方向(上)から見た装置の占有スペースを縮小することができる。とくに、この実施形態で挙げたショベルの旋回駆動装置のように狭い場所に縦置きされる場合に、平面スペースを縮小できることで機器レイアウト上非常に有利となる。
また、冷却器15が外周にはみ出さないため、アッパーフレーム10に対する取付ボルト11…の締め戻し操作に支障を来たすおそれがない。
しかも、減速ユニット2の減速機構として、元々、軸方向寸法が小さい遊星歯車機構12,13を用いているため、冷却器15を装置軸方向の中間部に設けていながら装置全長寸法が過大とならない。
(iii) コスト、組み付け性等に関して、第1に、中子を用いた鋳造という面倒な製法で製作されるジャケット構造と異なり、単純な箱構造であるため冷却器15そのものの製作が簡単で製作コストが安くてすむ。
第2に、冷却器15の中心穴17にモータ軸5を貫通させた状態で、冷却器外周部をモータ1及び減速ユニット2に、元々両者を連結するための連結ボルト7で取付けるだけで冷却器15の組み付けが完了するため、冷却器15の組み付け及び取外しが簡単となる。
第3に、中心穴17が連通路18となるため、わざわざ連通路18を別の個所に設ける場合と比較して、冷却器15の構造を簡素化し、さらにコストダウンすることができる。
第4に、冷却器15の外周部(リング部材19)に冷媒通路16に対する冷却媒体の入口20及び出口21を設け、外部から冷却器15に直接冷却媒体を導入し、排出できるようにしたから、たとえば減速ユニット2のケーシング4に冷媒入口及び出口を設けて冷却器15に連通させる構造をとった場合と比較して、冷却媒体の導入、排出構造が簡単となり、組み付け性、加工、コストの点でさらに有利となる。
(iv) モータ1と減速ユニット2とは元々連結ボルト7によって着脱自在に連結され、この連結ボルト7で冷却器15をモータ1及び減速ユニット2に着脱自在に取付けるため、図1に示すように冷却器15を有する(取付けた)状態と、図4に示すように冷却器15が無い(取外した)状態とに容易に転換することができる。
従って、寒冷地向けなど冷却の必要のない場合には冷却器無しの仕様に転換できるため、設備の無駄がない。
なお、この冷却器有り、無し二つの状態に対応できるように、第1に、モータ軸5の長さが、第1段遊星歯車機構12のサンギヤS1を取付けるのに必要な本来の寸法に冷却器15の厚み相当分を加えた寸法に設定されている。
第2に、このモータ軸5に対するサンギヤS1の軸方向の取付位置が変更可能に構成され、第3に、冷却器無しの状態で、このモータ軸5の余剰部分(下端部)が第2段遊星歯車機構13のサンギヤS2の中心部に挿入されるように構成されている。
第2実施形態(図5参照)
以下の実施形態では、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、第1実施形態との相違点のみを説明する。
第2実施形態においては、減速ユニット2が複数段(図例では二段。この場合で説明する)の遊星歯車機構12,13によって構成されることを前提として、冷却器15が隣り合う両遊星歯車機構12,13間に設けられている。
冷却器15そのものの構成は第1実施形態と同じである。
この場合、減速ユニット2のケーシング4(リングギヤRを含む)が上側ケーシング4aと下側ケーシング4bとに分割され、冷却器15がこの両側ケーシング4a,4b間に挟み込まれた状態で、第1実施形態同様、連結ボルト7によって取付けられる。
この第2実施形態によれば、冷却器15が潤滑油中により深く没し、潤滑油Oの油面がある程度低下した場合でもその上下両側で確実に熱交換作用が行われるため、冷却効果が一層高くなる。
第3実施形態(図6,7参照)
第3実施形態、及び後述する第4実施形態においては、冷却器が隣り合う遊星歯車機構間に設けられる第2実施形態の構成をとっている。但し、この両実施形態の構成は、冷却器をモータ1と減速ユニット2との間に設ける第1実施形態の構成をとる場合にも適用することができる。
第3実施形態においては、リング状のフランジ23の内周側に、内部が冷媒通路となった一〜複数本(図例の2本で説明する)の管体24,24が取付けられて冷却器25が構成され、この冷却器25が両段遊星歯車機構12,13間に設けられている。
フランジ23は、図7に示すように半割状の一対のリング片23a,23bが結合されて構成され、この両リング片23a,23b間に管体24,24が取付けられる。
また、フランジ23には管体24,24に通じる冷媒入口26及び冷媒出口27が設けられ、冷媒入口26に冷媒供給管28、冷媒出口27に冷媒排出管29がそれぞれ接続される。
管体24,24は、互いの間、及びフランジ内周面との間に隙間30(図7のみに符号を付している)が形成される状態で設けられ、この隙間30が、潤滑油Oを冷却器両側空間の間で流通させる連通路となっている。
また、両管体24,24の全長部分の外周にフィン31…が設けられている。
この第3実施形態によれば、第2実施形態と同様の基本的効果に加えて、冷却器25全体が軽量かつ安価となる。
しかも、管体24,24の全周で潤滑油Oとの熱交換作用が行われること、フィン31…によって熱交換作用が助長させることにより、冷却効率が良いものとなる。
第4実施形態(図8,9参照)
第4実施形態においては空冷式の冷却器32が用いられている。
この冷却器32は、短筒状の胴部33と、この胴部33の軸方向両側に外周側に突出して設けられた鍔部34,34とによって糸巻状に形成され、冷却媒体である空気を取り入れる冷媒通路としての凹部35が胴部33の周りに形成される状態で両遊星歯車機構12,13間に設けられている。
また、周方向複数個所において上下の鍔部34,34間にチューブ36…が設けられ、このチューブ36…が、冷却器32の両側空間を連通させて潤滑油Oを流通させる連通路となっている。
さらに、各チューブ36…の外周にフィン37…が設けられている。
なお、チューブ36…、フィン37…については図9のみに符号を付している。
この第4実施形態によれば、液冷式と比較して、冷却媒体と、その導入、排出構造が不要となるため、冷却器の構成が簡単でコストが安くてすむとともに軽量化することができる。
しかも、中間部が凹んだ糸巻状としたことにより、熱交換に寄与する表面積を大きくとることができるため、高い冷却効果を得ることができる。
この場合、熱交換作用を行う凹部35内にチューブ36…を設けて潤滑油Oを冷却器32の上下両側空間の間で流通させること、及びチューブ外周にフィン37…を設けていることにより、熱交換作用を活発化させて冷却効果をさらに高めることができる。
P1 プラネタリギヤ
R リングギヤ
R1 プラネタリギヤ
S1 サンギヤ
S2 サンギヤ
1 モータ
2 減速ユニット
3 モータハウジング
3a フランジ
4 減速ユニットのケーシング
5 モータ軸
6 減速出力軸
O 潤滑油
7 モータと減速ユニットとを連結する連結ボルト
10 アッパーフレーム
11 取付ボルト
12,13 減速ユニットを構成する遊星歯車機構
14 減速出力を上部旋回体に伝達するピニオン
15 冷却器
16 冷媒通路
17 中心穴
18 連通路
20 冷媒入口
21 冷媒出口
23 リング状のフランジ
24 管体
25 冷却器
26 冷媒入口
27 冷媒出口
30 隙間(連通路)
31 フィン
32 冷却器
33 胴部
34,34 両側鍔部
35 凹部
36 連通路を形成するチューブ
37 フィン

Claims (15)

  1. 駆動源としての油圧または電動のモータと、このモータの回転力を減速して被駆動部に伝達する減速ユニットを、互いのモータ軸と減速出力軸の中心が一致する状態で装置軸方向に並んで設け、上記減速ユニットのケーシング内に潤滑油を注入した建設機械の駆動装置において、液体または気体を冷却媒体として通す冷媒通路を備えた冷却器を、潤滑油中に浸って潤滑油と熱交換を行う状態で上記減速ユニットと装置軸方向に並んで設けたことを特徴とする建設機械の駆動装置。
  2. 上記モータ、減速ユニット、冷却器を、モータを最上位として上下方向に並ぶ縦置き姿勢で機械のフレームに取付けたことを特徴とする請求項1記載の建設機械の駆動装置。
  3. 上記減速ユニットを、一〜複数段の遊星歯車機構によって構成したことを特徴とする請求項1または2記載の建設機械の駆動装置。
  4. 上記冷却器を、装置軸方向の両側面とも潤滑油中に没して潤滑油と熱交換を行う状態で設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  5. 上記冷却器を有する状態と冷却器が無い状態とに転換し得るように、上記モータと減速ユニット、及び冷却器と減速ユニットまたはモータとをそれぞれ着脱自在に連結したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  6. 上記冷却器を、上記モータと上記減速ユニットとの間に設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  7. 複数段の減速機構を装置軸方向に並べて上記減速ユニットを構成し、上記冷却器を隣り合う減速機構の間に設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  8. 上記冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路を設けたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  9. 上記冷却器の外周部に、上記冷媒通路に対する冷却媒体の入口及び出口を設けたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  10. 内部が冷媒通路となった扁平な箱体の中心部に中心穴を設けて上記冷却器を構成したことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  11. 上記中心穴が、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となる状態で冷却器を設けたことを特徴とする請求項10記載の建設機械の駆動装置。
  12. リング状のフランジの内周側に、内部が冷媒通路となった一〜複数本の管体を設けて上記冷却器を構成し、上記フランジと管体との間、または隣り合う管体間の隙間が、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となる状態で冷却器を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  13. 上記冷却器を、短筒状の胴部と、この胴部の軸方向両側に外周側に突出して設けられた鍔部とによって糸巻状に形成し、冷却媒体である空気を取り入れる冷媒通路としての凹部が形成される状態で設けたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
  14. 上記両側鍔部間に、冷却器の装置軸方向の両側空間を相連通させて潤滑油を流通させる連通路となるチューブを設けたことを特徴とする請求項13記載の建設機械の駆動装置。
  15. 上記冷却器の外面に複数のフィンを設けたことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の建設機械の駆動装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022035353A (ja) * 2020-08-20 2022-03-04 コベルコ建機株式会社 ウインチ

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103775566B (zh) * 2012-10-26 2018-08-21 德昌电机(深圳)有限公司 齿轮传动机构及其装配方法
JP6293548B2 (ja) * 2014-03-26 2018-03-14 住友重機械工業株式会社 ショベル
CN105155157A (zh) * 2015-08-18 2015-12-16 平湖市当湖街道飞天人机械图文设计服务部 一种电脑刺绣机减速机构定位件
CN105155161A (zh) * 2015-08-18 2015-12-16 平湖市当湖街道飞天人机械图文设计服务部 一种电脑刺绣机减速机构外缸盖
CN105063918A (zh) * 2015-08-18 2015-11-18 平湖市当湖街道飞天人机械图文设计服务部 一种电脑刺绣机减速机构定位件
CN105063919A (zh) * 2015-08-18 2015-11-18 平湖市当湖街道飞天人机械图文设计服务部 一种电脑刺绣机减速机构定位件
CN108343732B (zh) * 2017-01-23 2023-09-08 宇通客车股份有限公司 动力装置及使用该动力装置的车辆
CN108340762B (zh) * 2017-01-23 2023-09-08 宇通客车股份有限公司 车辆及其动力装置
JP6628779B2 (ja) * 2017-10-25 2020-01-15 本田技研工業株式会社 機電一体型回転電機装置
DE202019101918U1 (de) 2019-03-08 2020-06-09 Liebherr-Components Biberach Gmbh Temperiervorrichtung für Antriebs- und/oder Getriebeeinheiten wie Tunnelbohrer-Getriebe
JP7387498B2 (ja) * 2020-03-12 2023-11-28 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ
CN112032290B (zh) * 2020-08-10 2022-03-11 厦门钨业股份有限公司 行星变速机构和行星变速电机
CN114278721B (zh) * 2021-12-31 2023-09-26 浙江炜粒传动有限公司 一种多段冷却式行星减速机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112457A (en) * 1979-02-23 1980-08-30 Yamaha Motor Co Ltd Cooling device for gear drive
JP2007120510A (ja) * 2005-10-24 2007-05-17 Sumitomo Heavy Ind Ltd 揺動内接噛合型の減速機、ギヤドモータ及びそれらの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2278991A2 (fr) * 1974-04-29 1976-02-13 Sulzer Constr Mecan Freins rotatifs electro-hydrauliques
JPH0974713A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Toyota Motor Corp 電動モータ
JP4228385B2 (ja) * 2002-02-12 2009-02-25 三菱自動車工業株式会社 オイルクーラ内蔵式減速装置
JP5097894B2 (ja) 2006-09-05 2012-12-12 株式会社 神崎高級工機製作所 作業車輌
JP5158861B2 (ja) * 2008-03-11 2013-03-06 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
JP5436012B2 (ja) 2009-04-10 2014-03-05 住友重機械工業株式会社 減速機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112457A (en) * 1979-02-23 1980-08-30 Yamaha Motor Co Ltd Cooling device for gear drive
JP2007120510A (ja) * 2005-10-24 2007-05-17 Sumitomo Heavy Ind Ltd 揺動内接噛合型の減速機、ギヤドモータ及びそれらの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022035353A (ja) * 2020-08-20 2022-03-04 コベルコ建機株式会社 ウインチ
JP7115518B2 (ja) 2020-08-20 2022-08-09 コベルコ建機株式会社 ウインチ

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