JP2014190444A - 変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】回転ハウジング内に変速機構が収容される変速機の小型化を図ること。
【解決手段】回転ハウジング20の内部に収容される変速機構10によって当該回転ハウジング20が回転する変速機100であって、回転ハウジング20の開口部に設けられる円盤状のカバー40と、回転ハウジング20に対してカバー40が回転軸O方向に移動することを規制する抜け止め機構50と、を備えるものとした。
【選択図】図3

Description

本発明は、回転ハウジング内に変速機構が収容される変速機に関する。
油圧ショベル等の無限軌道車両は、無限軌道帯(クローラベルト)の車軸部に走行モータが設けられている。
特許文献1には、クローラベルトに噛み合うスプロケットが連結される円筒状の回転ハウジングを有する変速機を備え、当該変速機とスプロケットが共に回転してクローラベルトを駆動する油圧ショベルの走行モータが開示されている。
上記の変速機は、回転ハウジングの開口部を覆って閉塞する円盤状のカバーを備える。回転ハウジング及びカバーの内部には、油圧モータの回転を減速して回転ハウジングに伝達する変速機構が収容されるとともに、変速機構を潤滑する潤滑油が充填される。カバーには、潤滑油を給排するためのポートが開口し、ポートを閉塞するプラグ(栓体)が着脱可能に取り付けられる。
カバーは複数のボルトを介して回転ハウジングの開口端に締結される。カバーにはボルトを通過させる孔が形成される。回転ハウジングにはボルトと螺合するネジ穴が軸方向に延びるように形成される。カバーを貫通する複数のボルトが回転ハウジングの開口端に螺合することで、カバーが回転ハウジングに結合される。
特開平9−240525号公報
クローラベルトを駆動する変速機は、回転ハウジングがクローラベルトが循環する経路の内側の限られたスペースに配置されるため、外形の小型化が要求される。
しかしながら、このような従来の変速機にあっては、軸方向に延びるように配置されるボルトを介してカバーが回転ハウジングに結合されるため、ボルトが設けられるスペースによって外形が大型化するという問題があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、回転ハウジング内に変速機構が収容される変速機の小型化を図ることを目的とする。
本発明は、回転ハウジングの内部に収容される変速機構によって当該回転ハウジングが回転する変速機であって、回転ハウジングの開口端に設けられる円盤状のカバーと、回転ハウジングに対してカバーが軸方向に移動することを規制する抜け止め機構と、を備えることを特徴とする。
本発明では、抜け止め機構によって回転ハウジングに対するカバーの抜け止めが行われるため、カバーを回転ハウジングに締結するボルト等が不要になり、変速機の小型化が図れる。
本発明の第1実施形態に係る変速機の側面図である。 図1のA−A線に沿う断面図である。 治具を介してカバーの回転止めが行われる様子を示す側面図である。 図3のB−B線に沿う断面図である。 本発明の第2実施形態に係る変速機の側面図である。 図5のD−D線に沿う断面図である。 本発明の第3実施形態に係る変速機の側面図である。 図7のF−F線に沿う断面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1、図2に示す変速機100は、例えば油圧ショベル等のクローラ式車両の車軸部に設けられ、クローラベルトを駆動する走行モータを構成するものである。
変速機100は、図示しない固定ハウジングに対して回転作動する回転ハウジング20を備える。回転ハウジング20の外周には図示しないスプロケットが連結される。回転ハウジング20とスプロケットが共に回転することで、スプロケットに噛み合う図示しないクローラベルトが循環し、車両が走行する。
前記固定ハウジング及び回転ハウジング20は、クローラベルトが循環する経路の内側に配置される。回転ハウジング20は、車両フレームに連結される固定ハウジングに対して図示しないベアリングを介して回転自在に支持され、回転軸Oを中心として回転作動する。固定ハウジングの内部には、回転駆動源として図示しない油圧モータ(斜板式ピストンモータ)が設けられる。
図2に示すように、回転ハウジング20の内部には、変速機構10が設けられる。変速機構10は、油圧モータのシャフト2に設けられるサンギア11と、回転ハウジング20の内壁に沿って設けられるインナーギア12と、サンギア11とインナーギア12の双方に噛み合う複数のプラネタリギア13と、各プラネタリギア13を支持するプラネタリキャリア14等と、によって構成される。変速機構10は、油圧モータのシャフト2の出力回転を減速して回転ハウジング20に伝達する。
円筒状の回転ハウジング20は、その外周面22から突出する図示しないフランジ部を有し、このフランジ部に前記スプロケットが連結される。これにより、スプロケットは回転ハウジング20と共に回転作動する。
回転ハウジング20の開口端には、回転ハウジング20の開口部を閉塞する円盤状のカバー40が設けられる。カバー40によって閉塞される回転ハウジング20の内部には、変速機構10を収容するギア室19が画成される。ギア室19には変速機構10を潤滑する潤滑油が充填される。
図1に示すように、カバー40には、3つのポート47〜49が開口し、これらのポート47〜49を閉塞するプラグ(栓体)9がそれぞれ着脱可能に取り付けられる。
ポート47はカバー40の中央に配置される。ポート47からプラグ9を外すことによって、ギア室19内に充填された潤滑油量をポート47を通じて確認することができる。
ポート48はカバー40の下部に配置される。ポート48からプラグ9を外すことによって、ギア室19内の潤滑油をポート48を通じて外部に排出することができる。
ポート49はカバー40の図1において右上部に配置される。ポート49からプラグ9を外すことによって、潤滑油をポート48を通じてギア室19内に充填することができる。
ポート47〜49の内周にはネジ部が形成され、これらのネジ部にプラグ9がそれぞれ螺合して取り付けられる。
プラグ9は、ポート47〜49のネジ部に螺合するネジ部9Aと、カバー40に着座するヘッド部9Bと、ヘッド部9Bの端面に開口する工具穴9Cと、を有する。プラグ9の脱着時には、作業者が図示しない工具を工具穴9Cに差し込み、工具を介してプラグ9を回転させる。
ポート47〜49のまわりには座ぐり穴43が設けられており、これら座ぐり穴43はカバー40の端面41に対して凹状に窪むように形成される。座ぐり穴43にプラグ9のヘッド部9Bが収容され、ヘッド部9Bがカバー40の端面41から回転軸O方向に突出しないように配置される。
次に、カバー40を回転ハウジング20に結合する構造について説明する。
図2に示すように、回転ハウジング20の開口端の内周面には環状の取付座23が形成され、この取付座23にカバー40の外周部が嵌め込まれる。
取付座23は、回転軸Oを中心とする円筒面状の内周面23Aと、回転軸Oに直交する環状の段付き部23Bと、を有する。
円盤状のカバー40は、回転軸Oを中心とする円筒面状の外周面42と、回転軸Oに直交する環状の外周端面44と、を有する。
カバー40の外周面42が取付座23の内周面23Aに嵌合することにより、カバー40は回転ハウジング20の径方向について支持される。なお、「径方向」は、回転ハウジング20の回転軸Oを中心とする放射方向を意味する。
カバー40の外周端面44が取付座23の段付き部23Bに当接することにより、カバー40は回転ハウジング20の軸方向について奥側(図2にて左側)に移動することが止められる。なお、「軸方向」は、回転ハウジング20の回転軸Oと平行な線が延在する方向を意味する。
回転ハウジング20とカバー40の間には、ギア室19を密封するOリング3が介装される。カバー40の外周面42には環状のシール溝46が形成され、このシール溝46にOリング3が収容される。Oリング3は、シール溝46と取付座23の内周面23Aとの間に圧縮して介装される。
回転ハウジング20とカバー40の間には、カバー40の抜け止めをする抜け止め機構50が設けられる。
抜け止め機構50は、回転ハウジング20の取付座23に形成される内周溝25と、カバー40の外周面42に形成される外周溝45と、内周溝25と外周溝45の間に介装されるワイヤ4と、によって構成される。
ワイヤ4の外径は、内周溝25と外周溝45によって構成される孔の内径より小さく形成される。ワイヤ4は、1本の金属製線材からなるものを使用する。なお、これに限らず、ワイヤ4は、複数の細い金属製線材をまとめた撚線を使用してもよい。
内周溝25は、取付座23の内周面23Aに開口し、周方向に延びる環状に形成される。外周溝45は、内周溝25に対峙するようにカバー40の外周面42に開口し、周方向に延びる環状に形成される。なお、「周方向」は、回転軸O回りの方向を意味する。
また、回転ハウジング20には、当該回転ハウジング20の開口端を径方向に貫通するワイヤ装着孔26が形成される。回転ハウジング20に対するカバー40の組み付け時に、カバー40を回転ハウジング20の取付座23に嵌め込んだ後に、ワイヤ装着孔26からワイヤ4を差し込み、このワイヤ4を内周溝25と外周溝45の間に挿入する。
こうしてワイヤ4は、カバー40のまわりを略一周して内周溝25と外周溝45の間に介装される。ワイヤ4は、内周溝25と外周溝45の間に嵌合することで回転ハウジング20に対するカバー40の軸方向の移動を規制する移動規制部材として機能する。
ワイヤ4の組み付け後に、ワイヤ装着孔26は図示しないプラグによって閉塞される。カバー40を回転ハウジング20から取り外す場合には、作業者がプラグをワイヤ装着孔26から取り外し、ワイヤ4をワイヤ装着孔26から抜き取るようになっている。
抜け止め機構50は、回転ハウジング20に対するカバー40の回転を許容し、カバー40が軸方向に移動することを規制するものである。このため、例えば工具を介してプラグ9を回して脱着する作業時に、プラグ9の工具穴9Cに嵌合する工具を介してカバー40にある程度の回転力が働くと、カバー40が回転ハウジング20に対して回転するため、プラグを脱着する作業がしづらくなる。
これに対処して、図3、図4に示すように、回転ハウジング20とカバー40の間には、治具6を用いて回転ハウジング20に対するカバー40の回転を規制する回転規制部60が設けられる。
回転規制部60は、回転ハウジング20とカバー40にわたって凹状に窪む第一凹部61と第二凹部62によって構成される。回転規制部60は、抜け止め機構50及びシール溝46と軸方向に並んで設けられる。
第一凹部61は、回転ハウジング20の端面21と取付座23の内周面23Aに開口し、軸方向に延びる半円筒面状の凹部内周面61Aを有する。
第二凹部62は、カバー40の端面41と外周面42に開口し、軸方向に延びる半円筒面状の凹部内周面62Aを有する。
回転ハウジング20に対するカバー40の組み付け位置を回転方向について調整することで、第一凹部61と第二凹部62が互いに対向するように配置される。この状態で、第一凹部61と第二凹部62は軸方向に延びる円柱状の嵌合穴を構成する。
回転規制時に使用される治具6には、円柱状のピンが用いられる。治具6の外径は、第一凹部61と第二凹部62によって構成される嵌合穴の内径より若干小さく形成される。治具6が第一凹部61と第二凹部62に軸方向から差し込まれることにより、治具6の先端部が第一凹部61と第二凹部62に嵌合する。
なお、治具6は、上述したように円柱状のピンに限らず、他の形状を有するピンを用いてもよい。その場合には、第一凹部61と第二凹部62はこのピンの外形に沿う形状の嵌合穴を構成する。
図3に示すように、治具6の先端部が第一凹部61と第二凹部62にわたって嵌合した状態で、カバー40に矢印Cで示す方向に回転力が働いてカバー40が回転ハウジング20に対してわずかに回転すると、治具6が第一凹部61と第二凹部62の間に挟持される。これにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転止めが行われる。
例えばギア室19の潤滑油を交換するのにあたり、工具を介してプラグ9を回して脱着する作業時に、工具を介してカバー40に回転力が加わる。このとき、予め治具6を第一凹部61と第二凹部62に軸方向から差し込んでおくことにより、治具6が回転ハウジング20に対するカバー40の回転を規制する回転規制部材として機能する。これにより、カバー40に働く回転力に対抗する力を治具6に付与する必要がなく、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められ、プラグ9を脱着する作業を円滑に行うことができる。
変速機100の作動時には、治具6が回転規制部60から取り外されるため、カバー40の端面41から軸方向に突出するものがなくなる。
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔1〕変速機100は、回転ハウジング20の開口部に嵌め込まれる円盤状のカバー40と、回転ハウジング20に対してカバー40が回転軸O方向に移動することを規制する抜け止め機構50と、を備えるものとした。
これにより、変速機100は、抜け止め機構50によって回転ハウジング20に対するカバー40の抜け止めが行われるため、カバー40を回転ハウジング20に締結するボルト等が不要になり、変速機100の小型化が図れる。
〔2〕抜け止め機構50は、回転ハウジング20の内周に形成される内周溝25と、カバー40の外周に形成される外周溝45と、内周溝25と外周溝45の間に介装されるワイヤ4と、によって構成されるものとした。
ワイヤ4が内周溝25と外周溝45に係合することにより、回転ハウジング20の開口端に嵌め込まれたカバー40が軸方向に移動して抜けることを止められる。ワイヤ4は、回転ハウジング20及びカバー40の外部に突出することなく設けられるため、変速機100の小型化が図れる。
〔3〕変速機100は、治具6が嵌合することで回転ハウジング20に対するカバー40の回転を規制する回転規制部60を備えるものとした。
カバー40に対してプラグ9を脱着する作業時に、回転規制部60に治具6が嵌合することにより、治具6に嵌合した回転規制部60によって回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められる。これにより、プラグ9の位置が移動しないため、工具を介してプラグ9を回して脱着する作業を円滑に行うことができる。
変速機100の作動時には、治具6が回転規制部60から取り外されるため、変速機100の大型化が避けられる。
〔4〕回転規制部60は、回転ハウジング20に開口する第一凹部61と、カバー40に開口する第二凹部62と、を備え、第一凹部61と第二凹部62が互いに対向する位置にある状態で第一凹部61と第二凹部62にわたって治具6が嵌合するものとした。
これにより、治具6が第一凹部61と第二凹部62にわたって嵌合する状態では、カバー40に働く回転力に対抗する力を治具6に付与する必要がなく、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められる。
〔5〕第一凹部61と第二凹部62は、互いに対向する位置にある状態で回転ハウジング20の軸方向に延設され、治具6が嵌合する嵌合穴を構成するものとした。
治具6の先端部が嵌合穴を構成する第一凹部61と第二凹部62に嵌合することにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められる。
穴状の第一凹部61と第二凹部62に対して治具6が軸方向から差し込まれる。回転ハウジング20はクローラベルトが循環する経路の内側に配置されているため、回転ハウジング20の外側には軸方向について治具6を差し込む作業スペースが十分に確保される。
(第2実施形態)
次に、図5、図6を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態の変速機100と実質的に同じ機能を持つ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記第1実施形態に係る変速機100では、治具6が回転ハウジング20の軸方向から回転規制部60に嵌合する構成であった。これに対して、第2実施形態に係る変速機200では、治具7が回転ハウジング20の径方向から回転規制部70に嵌合する構成とする。
回転規制部70は、回転ハウジング20とカバー40にわたって凹状に窪む第一凹部71と第二凹部72によって構成される。
第一凹部71は、回転ハウジング20の端面21と取付座23の内周面23Aと外周面22に開口し、径方向に延びるスリットとして形成される。
第二凹部72は、カバー40の端面41と外周面42に開口し、径方向に延びるスリットとして形成される。
回転ハウジング20に対してカバー40の組み付け位置を回転方向について調整することで第一凹部71と第二凹部72が互いに同一径方向に延びて対向するように配置される。この状態で、第一凹部71と第二凹部72は径方向に延びる一本の嵌合溝を構成する。
回転規制時に使用される治具7には、円柱状のピンが用いられる。治具7の外径は、第一凹部71と第二凹部72によって構成されるスリットの幅より若干小さく形成される。第一凹部71よって構成されるスリットの幅は、一対の凹部内面71Aの間隔である。第二凹部72によって構成されるスリットの幅は、一対の凹部内面72Aの間隔である。
治具7が第一凹部71と第二凹部72に径方向から差し込まれることにより、治具7が第一凹部71と第二凹部72に嵌合される。
図5に示すように、治具7が第一凹部71と第二凹部72にわたって嵌合した状態で、カバー40に矢印Eで示す方向に回転力が働いてカバー40が回転ハウジング20に対してわずかに回転すると、治具7が第一凹部71と第二凹部72の間に挟持される。これにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転止めが行われる。
例えばギア室19の潤滑油を交換するのにあたり、工具を介してプラグ9を回して脱着する作業時に、工具を介してカバー40に回転力が加わる。このとき、予め治具7を第一凹部71と第二凹部72に径方向から差し込んでおくことにより、治具7が回転ハウジング20に対するカバー40の回転を規制する回転規制部材として機能する。これにより、カバー40に働く回転力に対抗する力を治具7に付与する必要がなく、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められ、プラグ9を脱着する作業を円滑に行うことができる。
変速機200の作動時には、治具7が第一凹部71と第二凹部72から取り外される。このため、回転ハウジング20の外周面22から径方向に突出するものがなくなる。
なお、治具7を第一凹部71と第二凹部72に軸方向から差し込むこともできる。
以上の第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に前記〔1〕、〔2〕、〔4〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。
〔6〕第一凹部71と第二凹部72は、互いに対向する位置にある状態で回転ハウジング20の径方向に延設され、治具7が嵌合する嵌合溝を構成するものとした。
治具7が嵌合溝を構成する第一凹部71と第二凹部72に嵌合することにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められる。
第一凹部71と第二凹部72が回転ハウジング20の径方向に延びる溝状をしているため、治具7を第一凹部71と第二凹部72に差し込む方向が回転ハウジング20の径方向または軸方向から差し込むことができる。
(第3実施形態)
次に、図7、図8を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態の変速機100と実質的に同じ機能を持つ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記第1実施形態に係る変速機100では、治具6が第一凹部61と第二凹部62にわたって嵌合する回転規制部材として機能する構成であった。これに対して、第3実施形態に係る変速機300では、治具8が回転ハウジング20の回転規制部80に差し込まれ、治具8に反力を付与することにより回転ハウジング20の回転が止められる構成とする。
回転規制部80は、カバー40の端面41の中央部に多角形の嵌合穴として形成される。回転規制部80は、カバー40の端面41に開口する断面六角形の嵌合穴によって構成される。なお、第1実施形態においてカバー40の端面41の中央部に形成されるポート47は、廃止される。
また、回転規制部80は、カバー40の端面41の中央部に形成されるものに限らず、カバー40の端面41の中央部以外に形成されるものであってもよい。
回転規制時に使用される治具8には、断面六角形の棒状部材を折り曲げた六角棒レンチが用いられる。
治具8が回転ハウジング20の中央部に軸方向から差し込まれることにより、図8に示すように、治具8の先端部が回転規制部80に嵌合される。この状態で、作業者が治具8の図示しない基端部を持って保持することにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転止めが行われる。
変速機300の作動時には、治具8が回転規制部80から取り外される。このため、カバー40の端面41から軸方向に突出するものがなくなる。
なお、治具8及び回転規制部80の断面形状は、六角形に限らず、治具8及び回転規制部80の相対回転が係止される他の形状であってもよい。
以上の第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に前記〔1〕、〔4〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。
〔7〕回転規制部80は、カバー40の端面41に対して窪む嵌合穴とした。
治具8がカバー40に設けられる回転規制部80に嵌合した状態で、治具8にカバー40にかかる回転力に対向する反力を付与することにより、回転ハウジング20に対するカバー40の回転が止められる。
なお、回転規制部80は、カバー40の端面41に開口する嵌合穴に限らず、カバー40の端面41に開口する凹部の底面から軸方向に突出する嵌合部(ヘッド部)であってもよい。この場合には、治具8はソケットレンチが用いられる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
上記実施形態では、抜け止め機構50は、回転ハウジング20とカバー40の間に介装されるワイヤ4によって構成されるものであったが、これに限らず、回転ハウジング20とカバー40の間に介装されるスナップリング等によって構成されるものであってもよい。
上記実施形態では、変速機がクローラベルトを駆動するものであったが、これに限らず、他の機械、設備に設けられるものであってもよい。
上記実施形態では、変速機がシャフトの出力回転を減速して回転ハウジングに伝達するものであったが、これに限らず、シャフトの出力回転を増速して回転ハウジングに伝達するものであってもよい。
6、7、8 治具
10 変速機構
20 回転ハウジング
21 端面
40 カバー
41 端面
50 抜け止め機構
60、70、80 回転規制部
61、71 第一凹部
62、72 第二凹部
80 回転規制部
100、200、300 変速機

Claims (7)

  1. 回転ハウジングの内部に収容される変速機構によって当該回転ハウジングが回転する変速機であって、
    前記回転ハウジングの開口端に設けられる円盤状のカバーと、
    前記回転ハウジングに対して前記カバーが軸方向に移動することを規制する抜け止め機構と、
    を備えることを特徴とする変速機。
  2. 前記抜け止め機構は、
    前記回転ハウジングの内周に形成される内周溝と、
    前記カバーの外周に形成される外周溝と、
    前記内周溝と前記外周溝の間に介装されるワイヤと、によって構成されることを特徴とする請求項1に記載の変速機。
  3. 治具に嵌合することで前記回転ハウジングに対する前記カバーの回転を規制する回転規制部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の変速機。
  4. 前記回転規制部は、
    前記回転ハウジングに開口する第一凹部と、
    前記カバーに開口する第二凹部と、を備え、
    前記第一凹部と前記第二凹部が互いに対向する位置にある状態で前記第一凹部と前記第二凹部にわたって前記治具が嵌合することを特徴とする請求項3に記載の変速機。
  5. 前記第一凹部と前記第二凹部は、互いに対向する位置にある状態で前記回転ハウジングの軸方向に延設され、前記治具が嵌合する嵌合穴を構成することを特徴とする請求項4に記載の変速機。
  6. 前記第一凹部と前記第二凹部は、互いに対向する位置にある状態で前記回転ハウジングの径方向に延設され、前記治具が嵌合する嵌合溝を構成することを特徴とする請求項4に記載の変速機。
  7. 前記回転規制部は、前記カバーの端面に対して窪む嵌合穴であることを特徴とする請求項3に記載の変速機。
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