JP2022158791A - 駆動伝達装置及び建設機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部からの衝撃荷重を緩和しつつ小型化できる駆動伝達装置及び建設機械を提供する。【解決手段】実施形態の駆動伝達装置1は、回転力を発生させるモータを有するアーム109と、アーム109に設けられ、モータの回転を減速して出力するキャリア14を有する減速部3と、リーマボルト80が挿入されるブラケット貫通孔115を有し、ブラケット貫通孔115に挿入されたリーマボルト80によってキャリア14に固定されるバケット110と、ブラケット貫通孔115の内側面とリーマボルト80の外側面との間に設けられる樹脂ブッシュ82と、を備える。樹脂ブッシュ82の機械的強度は、バケット110の機械的強度及びリーマボルト80の機械的強度よりも低い。【選択図】図4
Description
本発明は、駆動伝達装置及び建設機械に関する。
例えばロボット等の関節機構は、モータ等の動力を受けて駆動する複数の歯車からなる歯車機構を備える。ここで、外部からの衝撃荷重が歯車機構に伝達されるのを緩和し、製品寿命を延命化するためのさまざまな技術が提案されている。例えば、互いに噛み合わされる歯車が固定されている2つの部材(リンク)にそれぞれ端部を連結した弾性部材と、2つの部材の一方に設けられたストッパーピンと、を備える技術が提案されている。2つの部材の他方は、弾性部材によってストッパーピンに押え付けられている。
このような構成のもと、通常は、ストッパーピンに2つの部材の他方が押し付けられていることにより、2つの部材が一体となって移動する。これに対し、2つの部材のいずれかに外部からの衝撃荷重が加わると、弾性部材のばね力に抗して2つの部材が相対移動する。これによって、2つの部材のいずれか一方の部材に加わる外部からの衝撃荷重が、他方の部材に伝達されてしまうこと緩和できる。この結果、歯車機構に伝達される衝撃荷重を緩和できる。
しかしながら、上述の従来技術では、弾性部材やストッパーピンを歯車機構とは別の箇所に設ける必要がある。つまり、歯車機構内に弾性部材やストッパーピンを組み込むことが困難である。このため、装置全体として小型化が困難であるという課題があった。
本発明は、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ小型化できる駆動伝達装置及び建設機械を提供する。
本発明の一態様に係る駆動伝達装置は、回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、を備え、前記干渉部材の機械的強度は、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い。
このように構成することで、干渉部材によって、第2部材に加わった外部からの衝撃荷重を吸収でき、この衝撃荷重が変速部に伝達されてしまうことを緩和できる。しかも、出力部に固定される固定部材の外側面と第2部材に形成された貫通孔の内側面との間に干渉部材が設けられている。このため、変速部から離間した箇所に干渉部材を設けるためのスペースを必要とせず、変速部の一部として干渉部材を組み込むことができる。よって、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ駆動伝達装置を小型化できる。
上記構成で、前記干渉部材は、樹脂により形成されてもよい。
上記構成で、前記固定部材は、前記貫通孔に挿入されるピン部と、前記ピン部の軸方向一端部で前記ピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有し、前記出力部は、前記雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、前記ピン部の前記軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、を有してもよい。
上記構成で、前記固定部材は、前記貫通孔に挿入されるボルトと、前記ボルトと前記干渉部材との間に嵌め合わされる中空ピンと、を有し、前記出力部は、前記ボルトが締め込まれる雌ネジ部と、前記中空ピンの軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、を有してもよい。
上記構成で、前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記干渉部材を覆う押さえプレートを備え、前記押さえプレートは、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有してもよい。
上記構成で、前記変速部は、同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、を備え、前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転してもよい。
本発明の他の態様に係る駆動伝達装置は、回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い樹脂により形成され、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有するとともに前記干渉部材を覆う押さえプレートと、を備え、前記固定部材は、前記貫通孔に挿入されるピン部と、前記ピン部の軸方向一端部で前記ピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有し、前記出力部は、前記雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、前記ピン部の前記軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、を有し、前記変速部は、同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、を備え、前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転する。
このように構成することで、干渉部材によって、第2部材に加わった外部からの衝撃荷重を吸収でき、この衝撃荷重が変速部に伝達されてしまうことを緩和できる。しかも、出力部に固定される固定部材の外側面と第2部材に形成された貫通孔の内側面との間に干渉部材が設けられている。このため、変速部から離間した箇所に干渉部材を設けるためのスペースを必要とせず、変速部の一部として干渉部材を組み込むことができる。よって、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ駆動伝達装置を小型化できる。
また、干渉部材を樹脂により形成するので、干渉部材を容易に形成できる。
さらに、固定部材は、貫通孔に挿入されるピン部と、ピン部の軸方向一端部でピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有している。出力部は、雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、ピン部の軸方向一端部が嵌め合わされる孔部と、を有している。このため、出力部に固定部材を強固に固定できる。また、固定部材を介して出力部の回転を確実に第2部材に伝達することができる。
また、押さえプレートによって、機械的強度の弱い干渉部材が外部に晒されてしまうことを防止できる。そして、干渉部材に土砂等の異物が接触してしまうことを防止できる。よって、干渉部材の製品寿命を延命化できる。
さらに、変速部によって高い減速比で高出力を得ることができる。このため、駆動伝達装置を小型化しつつ、第1部材や第2部材の駆動トルクを大きくできる。また、変速部を構成する歯車の同時噛合い率を高くでき、駆動伝達装置の過負荷や衝撃荷重に対する耐性を向上できる。
また、干渉部材を樹脂により形成するので、干渉部材を容易に形成できる。
さらに、固定部材は、貫通孔に挿入されるピン部と、ピン部の軸方向一端部でピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有している。出力部は、雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、ピン部の軸方向一端部が嵌め合わされる孔部と、を有している。このため、出力部に固定部材を強固に固定できる。また、固定部材を介して出力部の回転を確実に第2部材に伝達することができる。
また、押さえプレートによって、機械的強度の弱い干渉部材が外部に晒されてしまうことを防止できる。そして、干渉部材に土砂等の異物が接触してしまうことを防止できる。よって、干渉部材の製品寿命を延命化できる。
さらに、変速部によって高い減速比で高出力を得ることができる。このため、駆動伝達装置を小型化しつつ、第1部材や第2部材の駆動トルクを大きくできる。また、変速部を構成する歯車の同時噛合い率を高くでき、駆動伝達装置の過負荷や衝撃荷重に対する耐性を向上できる。
本発明の他の態様に係る駆動伝達装置は、回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い樹脂により形成され、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有するとともに前記干渉部材を覆う押さえプレートと、を備え、前記固定部材は、前記貫通孔に挿入されるボルトと、前記ボルトと前記干渉部材との間に嵌め合わされる中空ピンと、を有し、前記出力部は、前記ボルトが締め込まれる雌ネジ部と、前記中空ピンの軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、を有し、前記変速部は、同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、を備え、前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転する。
このように構成することで、干渉部材によって、第2部材に加わった外部からの衝撃荷重を吸収でき、この衝撃荷重が変速部に伝達されてしまうことを緩和できる。しかも、出力部に固定される固定部材の外側面と第2部材に形成された貫通孔の内側面との間に干渉部材が設けられている。このため、変速部から離間した箇所に干渉部材を設けるためのスペースを必要とせず、変速部の一部として干渉部材を組み込むことができる。よって、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ駆動伝達装置を小型化できる。
また、干渉部材を樹脂により形成するので、干渉部材を容易に形成できる。
さらに、固定部材は、貫通孔に挿入されるピン部と、ピン部の軸方向一端部でピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有している。出力部は、雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、ピン部の軸方向一端部が嵌め合わされる孔部と、を有している。このため、出力部に固定部材を強固に固定できる。また、固定部材を介して出力部の回転を確実に第2部材に伝達することができる。
また、押さえプレートによって、機械的強度の弱い干渉部材が外部に晒されてしまうことを防止できる。そして、干渉部材に土砂等の異物が接触してしまうことを防止できる。よって、干渉部材の製品寿命を延命化できる。
さらに、変速部によって高い減速比で高出力を得ることができる。このため、駆動伝達装置を小型化しつつ、第1部材や第2部材の駆動トルクを大きくできる。また、変速部を構成する歯車の同時噛合い率を高くでき、駆動伝達装置の過負荷や衝撃荷重に対する耐性を向上できる。
また、干渉部材を樹脂により形成するので、干渉部材を容易に形成できる。
さらに、固定部材は、貫通孔に挿入されるピン部と、ピン部の軸方向一端部でピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、を有している。出力部は、雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、ピン部の軸方向一端部が嵌め合わされる孔部と、を有している。このため、出力部に固定部材を強固に固定できる。また、固定部材を介して出力部の回転を確実に第2部材に伝達することができる。
また、押さえプレートによって、機械的強度の弱い干渉部材が外部に晒されてしまうことを防止できる。そして、干渉部材に土砂等の異物が接触してしまうことを防止できる。よって、干渉部材の製品寿命を延命化できる。
さらに、変速部によって高い減速比で高出力を得ることができる。このため、駆動伝達装置を小型化しつつ、第1部材や第2部材の駆動トルクを大きくできる。また、変速部を構成する歯車の同時噛合い率を高くでき、駆動伝達装置の過負荷や衝撃荷重に対する耐性を向上できる。
本発明の他の態様に係る建設機械は、車体と、前記車体に設けられ、回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、を備え、前記干渉部材の機械的強度は、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い。
このように構成することで、干渉部材によって、第2部材に加わった外部からの衝撃荷重を吸収でき、この衝撃荷重が変速部に伝達されてしまうことを緩和できる。しかも、出力部に固定される固定部材の外側面と第2部材に形成された貫通孔の内側面との間に干渉部材が設けられている。このため、変速部から離間した箇所に干渉部材を設けるためのスペースを必要とせず、変速部の一部として干渉部材を組み込むことができる。よって、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ建設機械全体として小型化できる。
上述の駆動伝達装置及び建設機械は、変速部から離間した箇所に干渉部材を設けるためのスペースを必要とせず、変速部の一部として干渉部材を組み込むことができる。このため、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ小型化できる。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<ショベル>
図1は、本発明の建設機械に係る実施形態のショベル100を側面からみた概略構成図である。なお、以下の説明では、ショベル100を操作する図示しない操作者が向いている前方を単に前方と称する。前方とは水平方向反対側を後方と称する。路面にショベル100を配置した状態での上下方向を単に上下方向と称する。前後方向及び上下方向に直交する方向を車幅方向と称する。図1では、ショベル100を車幅方向からみた状態を示している。
図1は、本発明の建設機械に係る実施形態のショベル100を側面からみた概略構成図である。なお、以下の説明では、ショベル100を操作する図示しない操作者が向いている前方を単に前方と称する。前方とは水平方向反対側を後方と称する。路面にショベル100を配置した状態での上下方向を単に上下方向と称する。前後方向及び上下方向に直交する方向を車幅方向と称する。図1では、ショベル100を車幅方向からみた状態を示している。
図1に示すように、ショベル100は、自走する走行体101と、走行体101の上部に旋回機構102を介して設けられ、走行体101に対して旋回する旋回体103と、旋回体103上に設けられた作用部104と、を備える。走行体101及び旋回機構102は、例えば図示しない減速機付き電動モータにより駆動される。走行体101は、例えば車幅方向に並ぶ2つのキャタピラ105を備える。しかしながらこれに限られるものではなく、キャタピラ105に代わって車輪等を用いてもよい。
作用部104は、前後方向に長いブーム108及びアーム109と、バケット110と、を備える。これらブーム108、アーム109、及びバケット110は、それぞれ駆動伝達装置1を介して回転自在に連結されている。具体的には、旋回体103に、駆動伝達装置1を介してブーム108の長手方向一端(図1では、このブーム108の長手方向一端、及びこの長手方向一端に設けられた駆動伝達装置1は図示しない)が回転自在に連結されている。ブーム108の長手方向他端108aに、駆動伝達装置1を介してアーム109の長手方向一端109aが回転自在に連結されている。アーム109の長手方向他端109bに、駆動伝達装置1を介してバケット110が回転自在に連結されている。
各部に設けられた駆動伝達装置1はいずれも同一構成である。このため、以下の説明では、アーム109の長手方向他端109bにバケット110を連結する駆動伝達装置1についてのみ説明し、他の駆動伝達装置1についての説明を省略する。
各部に設けられた駆動伝達装置1はいずれも同一構成である。このため、以下の説明では、アーム109の長手方向他端109bにバケット110を連結する駆動伝達装置1についてのみ説明し、他の駆動伝達装置1についての説明を省略する。
図2は、アーム109とバケット110との連結部の詳細を示す概略構成図である。図2では、説明を分かりやすくするために、アーム109とバケット110とを2点鎖線で示している。
図2に示すように、アーム109には、モータ(請求項の駆動源の一例)120が内蔵されており、このモータ120の回転力を、駆動伝達装置1を介してバケット110に伝達する。すなわち、アーム109は、請求項の第1部材の一例である。バケット110は、請求項の第2部材の一例である。
モータ120は、第1回転軸線C1回りに回転するモータシャフト120aをバケット110側に向けて配置されている。モータシャフト120aの第1回転軸線C1とアーム109の長手方向とは、一致している。
図2に示すように、アーム109には、モータ(請求項の駆動源の一例)120が内蔵されており、このモータ120の回転力を、駆動伝達装置1を介してバケット110に伝達する。すなわち、アーム109は、請求項の第1部材の一例である。バケット110は、請求項の第2部材の一例である。
モータ120は、第1回転軸線C1回りに回転するモータシャフト120aをバケット110側に向けて配置されている。モータシャフト120aの第1回転軸線C1とアーム109の長手方向とは、一致している。
[第1実施形態]
<駆動伝達装置>
駆動伝達装置1は、アーム109の長手方向他端109bに取り付けられた減速部3と、減速部3とバケット110とを固定するリーマボルト(請求項における固定部材の一例)80と、リーマボルト80の外周面とバケット110との間に設けられた樹脂ブッシュ(請求項における干渉部材の一例)6と、樹脂ブッシュ6を減速部3とは反対側から押さえる押さえプレート90と、を備える。
<駆動伝達装置>
駆動伝達装置1は、アーム109の長手方向他端109bに取り付けられた減速部3と、減速部3とバケット110とを固定するリーマボルト(請求項における固定部材の一例)80と、リーマボルト80の外周面とバケット110との間に設けられた樹脂ブッシュ(請求項における干渉部材の一例)6と、樹脂ブッシュ6を減速部3とは反対側から押さえる押さえプレート90と、を備える。
<減速部>
図3は、減速部3の概略構成図である。
図2、図3に示すように、減速部3は、アーム109の短手方向の一側面109cに取り付けられた円筒状のケース11と、ケース11の径方向内側に配置されたキャリア14と、モータシャフト120aの回転数に対して一定の比率で減速された回転数でキャリア14を回転させる減速出力部18と、を備える。
図3は、減速部3の概略構成図である。
図2、図3に示すように、減速部3は、アーム109の短手方向の一側面109cに取り付けられた円筒状のケース11と、ケース11の径方向内側に配置されたキャリア14と、モータシャフト120aの回転数に対して一定の比率で減速された回転数でキャリア14を回転させる減速出力部18と、を備える。
<ケース>
ケース11は、円筒状に形成されている。ケース11の中心軸Ccは、アーム109に対するバケット110の第2回転軸線(請求項における第1回転軸線の一例)C2と一致している。以下の説明では、第2回転軸線C2と平行な方向を軸方向と称し、第2回転軸線C2回りを周方向と称し、軸方向及び周方向に直交する方向を径方向と称する場合がある。
ケース11は、円筒状に形成されている。ケース11の中心軸Ccは、アーム109に対するバケット110の第2回転軸線(請求項における第1回転軸線の一例)C2と一致している。以下の説明では、第2回転軸線C2と平行な方向を軸方向と称し、第2回転軸線C2回りを周方向と称し、軸方向及び周方向に直交する方向を径方向と称する場合がある。
ケース11の外周面には、径方向外側に張り出す外フランジ部11aが一体成形されている。外フランジ部11aは、軸方向に沿う断面が四角形状に形成されている。外フランジ部11aに、アーム109の一側面109cがボルト5によって締結固定されている。
ケース11の内周面には、内歯24が設けられている。内歯24は、ケース11の内周面に設けられたピン状(円柱状)の歯である。内歯24は、周方向に等間隔で複数配置されている。
ケース11の内周面には、内歯24が設けられている。内歯24は、ケース11の内周面に設けられたピン状(円柱状)の歯である。内歯24は、周方向に等間隔で複数配置されている。
<キャリア>
キャリア14は、軸方向に間隔をおいて配置された一対の主軸受(請求項における軸受の一例)26によって、ケース11に回転自在に支持されている。主軸受26は、例えばアンギュラ玉軸受である。キャリア14は、ケース11及び第2回転軸線C2と同軸上に配置されている。
キャリア14は、軸方向に間隔をおいて配置された一対の主軸受(請求項における軸受の一例)26によって、ケース11に回転自在に支持されている。主軸受26は、例えばアンギュラ玉軸受である。キャリア14は、ケース11及び第2回転軸線C2と同軸上に配置されている。
キャリア14は、軸方向でアーム109側に配置された端板部30、及びアーム109とは反対側に配置された基板部32と、基板部32と一体成形され基板部32から端板部30に向かって突出された円柱状の3つの柱部33と、を備える。
柱部33は、周方向に等間隔で配置されている。柱部33の先端33aに、端板部30が配置される。柱部33に、端板部30がボルト34によって締結固定される。この状態で、基板部32と端板部30との間には、軸方向に一定幅を有する空間が形成される。
柱部33は、周方向に等間隔で配置されている。柱部33の先端33aに、端板部30が配置される。柱部33に、端板部30がボルト34によって締結固定される。この状態で、基板部32と端板部30との間には、軸方向に一定幅を有する空間が形成される。
柱部33のボルト34よりも若干径方向内側には、基板部32に対して端板部30を位置決めするピン36が設けられている。ピン36は、柱部33と端板部30とに跨るように配置されている。
なお、柱部33を基板部32と一体に形成しなくてもよい。この場合、柱部33は基板部32と締結される。また、柱部33は、円柱状に限られるものではない。柱部33によって、基板部32と端板部30との間に、軸方向に一定幅を有する空間が形成されればよい。
なお、柱部33を基板部32と一体に形成しなくてもよい。この場合、柱部33は基板部32と締結される。また、柱部33は、円柱状に限られるものではない。柱部33によって、基板部32と端板部30との間に、軸方向に一定幅を有する空間が形成されればよい。
また、端板部30及び基板部32には、減速出力部18の後述するクランク軸46が挿入される貫通孔30c,32bがそれぞれ複数(例えば、本実施形態では3つ)形成されている。貫通孔30c,32bは、周方向に等間隔で配置されている。
<減速出力部>
減速出力部18は、モータ120のモータシャフト120aの回転が伝達される複数(例えば、本実施形態では3つ)の伝達歯車44と、伝達歯車44に一端が固定された複数(例えば、本実施形態では3つ)のクランク軸46と、クランク軸46の回転に伴って揺動回転する第1外歯歯車(請求項における外歯部材の一例)48a及び第2外歯歯車(請求項における外歯部材の一例)48bと、を備える。伝達歯車44には、例えば図示しないベベルギア等を介してモータシャフト120aの回転が伝達される。
減速出力部18は、モータ120のモータシャフト120aの回転が伝達される複数(例えば、本実施形態では3つ)の伝達歯車44と、伝達歯車44に一端が固定された複数(例えば、本実施形態では3つ)のクランク軸46と、クランク軸46の回転に伴って揺動回転する第1外歯歯車(請求項における外歯部材の一例)48a及び第2外歯歯車(請求項における外歯部材の一例)48bと、を備える。伝達歯車44には、例えば図示しないベベルギア等を介してモータシャフト120aの回転が伝達される。
クランク軸46の一端に伝達歯車44が固定されているので、クランク軸46には伝達歯車44を介して第1作動出力軸76aの回転が伝達される。
クランク軸46は、軸方向に沿って配置されている。つまり、クランク軸46は、第2回転軸線C2と平行なクランク回転軸線(請求項における他の回転軸線の一例)C4を中心に回転する。クランク軸46は、第1クランク軸受51を介して端板部30に回転自在に支持されている。また、クランク軸46は、第2クランク軸受52を介して基板部32に回転自在に支持されている。第1クランク軸受51及び第2クランク軸受52は、例えば円錐ころ軸受である。
クランク軸46は、軸方向に沿って配置されている。つまり、クランク軸46は、第2回転軸線C2と平行なクランク回転軸線(請求項における他の回転軸線の一例)C4を中心に回転する。クランク軸46は、第1クランク軸受51を介して端板部30に回転自在に支持されている。また、クランク軸46は、第2クランク軸受52を介して基板部32に回転自在に支持されている。第1クランク軸受51及び第2クランク軸受52は、例えば円錐ころ軸受である。
クランク軸46の軸方向中央には、クランク軸46の軸心から偏心された第1偏心部46a及び第2偏心部46bが形成されている。第1偏心部46a及び第2偏心部46bは、第1クランク軸受51と第2クランク軸受52との間で軸方向に互いに隣接して配置されている。第1偏心部46aは、第1クランク軸受51に隣接している。第2偏心部46bは、第2クランク軸受52に隣接している。また、第1偏心部46a及び第2偏心部46bは、互いに位相角がずれている。
このようなクランク軸46が、端板部30及び基板部32の各貫通孔30c,32bに挿入されている。すなわち、クランク軸46も貫通孔30c,32bと同様に周方向に等間隔で配置されている。
このようなクランク軸46が、端板部30及び基板部32の各貫通孔30c,32bに挿入されている。すなわち、クランク軸46も貫通孔30c,32bと同様に周方向に等間隔で配置されている。
また、クランク軸46の第1偏心部46aには、第1ころ軸受55aが取り付けられている。第2偏心部46bには、第2ころ軸受55bが取り付けられている。第1ころ軸受55aは、例えば円筒ころ軸受である。第1ころ軸受55aは、複数のころ56と、複数のころ56を保持する保持器57と、を有する。第2ころ軸受55bは、第1ころ軸受55aと同様の構成を有するため、その詳細な説明については省略する。各ころ軸受55a,55bを介し、クランク軸46の回転に伴って第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bが揺動回転される。
第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bは、キャリア14の基板部32と端板部30との間の空間に配置されている。第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bは、ケース11の内歯24に噛合う外歯49a,49bを有する。
第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bには、柱部33が挿入される第1貫通孔48cと、クランク軸46の偏心部46a,46bが挿入される第2貫通孔48dと、が形成されている。
第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bには、柱部33が挿入される第1貫通孔48cと、クランク軸46の偏心部46a,46bが挿入される第2貫通孔48dと、が形成されている。
第1外歯歯車48aの第2貫通孔48dに、クランク軸46の第1偏心部46aと第1ころ軸受55aとが挿入される。第2外歯歯車48bの第2貫通孔48dに、クランク軸46の第2偏心部46bと第2ころ軸受55bとが挿入される。これにより、クランク軸46の回転によって第1偏心部46a及び第2偏心部46bが揺動回転するのに伴い、第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bがケース11の内歯24に噛み合いながら揺動回転される。
<減速部とバケットとの固定構造>
図4は、図2のA部詳細図である。図5は、図4のB-B線に沿う断面図である。
図2、図4、図5に示すように、キャリア14の基板部32に、押さえプレート90及び押さえプレート取り付けボルト91によってバケット110が締結固定されている。また、押さえプレート取り付けボルト91とは別に、リーマボルト80によってキャリア14の基板部32とバケット110とが締結固定されている。
リーマボルト80は、ピン部80aと、ピン部80aの軸方向一端部でピン部80aと同軸上に一体成形された雄ネジ部80bと、ピン部80aの軸方向他端部でピン部80aと同軸上に一体成形された頭部80cと、を有する。
図4は、図2のA部詳細図である。図5は、図4のB-B線に沿う断面図である。
図2、図4、図5に示すように、キャリア14の基板部32に、押さえプレート90及び押さえプレート取り付けボルト91によってバケット110が締結固定されている。また、押さえプレート取り付けボルト91とは別に、リーマボルト80によってキャリア14の基板部32とバケット110とが締結固定されている。
リーマボルト80は、ピン部80aと、ピン部80aの軸方向一端部でピン部80aと同軸上に一体成形された雄ネジ部80bと、ピン部80aの軸方向他端部でピン部80aと同軸上に一体成形された頭部80cと、を有する。
基板部32の端板部30とは反対側の端面32aには、外周部寄りに、リーマボルト80を受け入れる複数(例えば、本第1実施形態では6つ)の受入れ凹部81が周方向に等間隔で形成されている。受入れ凹部81は、基板部32の端面32aに形成された嵌合凹部81aと、嵌合凹部81aの底部に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bと、を有する。
嵌合凹部81aには、リーマボルト80のピン部80aのうち、雄ネジ部80b側が嵌め合わされる。リーマボルト用雌ネジ部81bには、リーマボルト80の雄ネジ部80bが締結される。
嵌合凹部81aには、リーマボルト80のピン部80aのうち、雄ネジ部80b側が嵌め合わされる。リーマボルト用雌ネジ部81bには、リーマボルト80の雄ネジ部80bが締結される。
また、基板部32の端面32aには、受入れ凹部81よりも径方向内側に、複数(例えば、本第1実施形態では4つ)の取り付けボルト用雌ネジ部85が周方向に等間隔で形成されている。各取り付けボルト用雌ネジ部85に、押さえプレート取り付けボルト91が締結される。
バケット110は、基板部32の端面32aに重ね合わさるブロック状の取り付けブラケット113を有する。この取り付けブラケット113が、押さえプレート90、押さえプレート取り付けボルト91及びリーマボルト80によって、キャリア14の基板部32に締結固定される。
取り付けブラケット113の一側面113aは、基板部32の端面32aに重ね合わさる。取り付けブラケット113の他側面113bには、径方向中央の大部分に凹部114が形成されている。凹部114は、軸方向からみて第2回転軸線C2を中心とした円形状に形成されている。凹部114の直径D1は、第2回転軸線C2を中心として受入れ凹部81の径方向外側に接する円の直径D2よりも大きい。
取り付けブラケット113の一側面113aは、基板部32の端面32aに重ね合わさる。取り付けブラケット113の他側面113bには、径方向中央の大部分に凹部114が形成されている。凹部114は、軸方向からみて第2回転軸線C2を中心とした円形状に形成されている。凹部114の直径D1は、第2回転軸線C2を中心として受入れ凹部81の径方向外側に接する円の直径D2よりも大きい。
凹部114の底部114aには、径方向中央に、第2回転軸線C2方向に貫通する嵌合孔116が形成されている。嵌合孔116は、軸方向からみて第2回転軸線C2を中心とした円形状に形成されている。嵌合孔116は、第2回転軸線C2を中心として取り付けボルト用雌ネジ部85の径方向外側に接する円の直径D3より大きく、かつ受入れ凹部81の径方向内側に接する円の直径D4よりも小さい。
また、凹部114の底部114aには、嵌合孔116よりも径方向外側で各受入れ凹部81に対応する位置に、軸方向に貫通するブラケット貫通孔(請求項における貫通孔の一例)115が形成されている。ブラケット貫通孔115は、受入れ凹部81に通じている。ブラケット貫通孔115の直径は、受入れ凹部81の嵌合凹部81aの直径よりも大きい。
また、凹部114の底部114aには、嵌合孔116よりも径方向外側で各受入れ凹部81に対応する位置に、軸方向に貫通するブラケット貫通孔(請求項における貫通孔の一例)115が形成されている。ブラケット貫通孔115は、受入れ凹部81に通じている。ブラケット貫通孔115の直径は、受入れ凹部81の嵌合凹部81aの直径よりも大きい。
押さえプレート90は、取り付けブラケット113の凹部114に収納されるプレート本体92と、プレート本体92の径方向中央の大部分から減速部3側に向かって突出され嵌合孔116に嵌め合わされる嵌合部93と、を有する。プレート本体92は、凹部114の形状に対応するように円板状に形成されている。プレート本体92の外径は、凹部114の内径よりも若干小さい程度である。
プレート本体92には、凹部114の各ブラケット貫通孔115に対応する位置に、軸方向に貫通するプレート貫通孔90aが形成されている。プレート貫通孔90aは、ブラケット貫通孔115に通じている。プレート貫通孔90aの直径は、リーマボルト80のピン部80aの外径よりも若干大きい程度である。
プレート本体92には、凹部114の各ブラケット貫通孔115に対応する位置に、軸方向に貫通するプレート貫通孔90aが形成されている。プレート貫通孔90aは、ブラケット貫通孔115に通じている。プレート貫通孔90aの直径は、リーマボルト80のピン部80aの外径よりも若干大きい程度である。
このような構成のもと、プレート本体92の減速部3とは反対側からプレート貫通孔90a、ブラケット貫通孔115の順にリーマボルト80が挿入される。そして、キャリア14の基板部32に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bに、リーマボルト80の雄ネジ部80bが締結される。これにより、リーマボルト80によって、キャリア14の基板部32に、バケット110の取り付けブラケット113及び押さえプレート90が締結固定される。
リーマボルト80のピン部80aには、ブラケット貫通孔115に対応する箇所の外側面に、円筒状の樹脂ブッシュ(請求項における干渉部材の一例)82が嵌め合わされている。樹脂ブッシュ82は、ブラケット貫通孔115の内側面にも嵌め合わされている。換言すれば、キャリア14の基板部32にリーマボルト80を締結した状態で、リーマボルト80の外側面とブラケット貫通孔115の内側面との間に、樹脂ブッシュ82が設けられている。また、樹脂ブッシュ82の取り付けブラケット113の凹部114側は、押さえプレート90のプレート本体92によって覆われており、外部に露出していない。
また、樹脂ブッシュ82の外側面は、太鼓状に湾曲形成されている。すなわち、樹脂ブッシュ82の外側面の直径は、軸方向両端から軸方向中央に向かうに従って漸次大きくなっている。樹脂ブッシュ82の最大外径は、ブラケット貫通孔115の直径と同一か又は若干小さい程度である。樹脂ブッシュ82の内径は、リーマボルト80の外径と同一か又は若干大きい程度である。
樹脂ブッシュ82の機械的強度は、取り付けブラケット113やリーマボルト80の機械的強度よりも低い。機械的強度とは、例えばヤング率で示すことができる。ヤング率が低いと機械的強度も低い。すなわち、樹脂ブッシュ82のヤング率は、取り付けブラケット113やリーマボルト80のヤング率よりも低い。
このような樹脂ブッシュ82とプレート本体92との間、及び樹脂ブッシュ82とキャリア14の基板部32との間には、リーマボルト80の周囲を取り囲む円環状のスペーサ94が配置されている。スペーサ94によって、樹脂ブッシュ82の軸方向両端の摩耗が低減される。
このような樹脂ブッシュ82とプレート本体92との間、及び樹脂ブッシュ82とキャリア14の基板部32との間には、リーマボルト80の周囲を取り囲む円環状のスペーサ94が配置されている。スペーサ94によって、樹脂ブッシュ82の軸方向両端の摩耗が低減される。
押さえプレート90の嵌合部93は、取り付けブラケット113の嵌合孔116の形状に対応するように円柱状に形成されている。嵌合部93の外径は、嵌合孔116の内径よりも若干小さい程度である。これにより、嵌合孔116に対してほぼガタツクことなく嵌合部93が嵌め合わされる。
嵌合部93には、基板部32の取り付けボルト用雌ネジ部85に対応する位置に、軸方向に貫通する嵌合部貫通孔93aが形成されている。
嵌合部93には、基板部32の取り付けボルト用雌ネジ部85に対応する位置に、軸方向に貫通する嵌合部貫通孔93aが形成されている。
このような構成のもと、押さえプレート90の減速部3とは反対側から嵌合部貫通孔93aに押さえプレート取り付けボルト91が挿入される。そして、基板部32の取り付けボルト用雌ネジ部85に、押さえプレート取り付けボルト91が締結される。これにより、押さえプレート取り付けボルト91によって、キャリア14の基板部32に押さえプレート90が締結固定される。
このように、押さえプレート取り付けボルト91は、押さえプレート90を介してキャリア14に対してバケット110の取り付けブラケット113を確実に固定する役割を有している。一方、リーマボルト80は、キャリア14に対してバケット110の取り付けブラケット113を固定する役割を有しつつ、キャリア14の回転を取り付けブラケット113に伝達させる役割を有する。以下、リーマボルト80の伝達機能について、駆動伝達装置1の動作とともに詳細に説明する。
このように、押さえプレート取り付けボルト91は、押さえプレート90を介してキャリア14に対してバケット110の取り付けブラケット113を確実に固定する役割を有している。一方、リーマボルト80は、キャリア14に対してバケット110の取り付けブラケット113を固定する役割を有しつつ、キャリア14の回転を取り付けブラケット113に伝達させる役割を有する。以下、リーマボルト80の伝達機能について、駆動伝達装置1の動作とともに詳細に説明する。
<駆動伝達装置の動作>
アーム109に設けられたモータ120を駆動させると、モータシャフト120aの回転が伝達歯車44に伝達され、この伝達歯車44が回転される。これにより、クランク回転軸線C4を中心に、クランク軸46と伝達歯車44とが一体的に回転される。
クランク軸46が回転されると、第1偏心部46aの揺動に伴って第1外歯歯車48aが内歯24に噛み合いながら回転される。また、第2偏心部46bの揺動に伴って第2外歯歯車48bが内歯24に噛み合いながら回転される。つまり、クランク軸46は、クランク回転軸線C4を中心に回転するとともに、第2回転軸線C2回りに公転する。
アーム109に設けられたモータ120を駆動させると、モータシャフト120aの回転が伝達歯車44に伝達され、この伝達歯車44が回転される。これにより、クランク回転軸線C4を中心に、クランク軸46と伝達歯車44とが一体的に回転される。
クランク軸46が回転されると、第1偏心部46aの揺動に伴って第1外歯歯車48aが内歯24に噛み合いながら回転される。また、第2偏心部46bの揺動に伴って第2外歯歯車48bが内歯24に噛み合いながら回転される。つまり、クランク軸46は、クランク回転軸線C4を中心に回転するとともに、第2回転軸線C2回りに公転する。
本実施形態では、両外歯歯車48a,48bの第1貫通孔48cを貫通している柱部33は、基板部32と一緒に定位置に固定されている。これにより、クランク軸46の回転よりもキャリア14が第2回転軸線C2回りに減速回転される。つまり、ケース11に対してキャリア14が第2回転軸線C2回りに減速回転される。
ケース11は、アーム109に固定されている。また、キャリア14には、バケット110の取り付けブラケット113が固定されている。このため、アーム109に設けられたモータ120を駆動させることにより、アーム109に対してバケット110が第2回転軸線C2回りに回転される。
ケース11は、アーム109に固定されている。また、キャリア14には、バケット110の取り付けブラケット113が固定されている。このため、アーム109に設けられたモータ120を駆動させることにより、アーム109に対してバケット110が第2回転軸線C2回りに回転される。
ここで、キャリア14から取り付けブラケット113への動力伝達について詳述する。
バケット110は、キャリア14にリーマボルト80によって固定されているので、キャリア14が回転されると、この回転の力がリーマボルト80及び樹脂ブッシュ82を介してバケット110の取り付けブラケット113に伝達されることになる。
このとき、リーマボルト80は、キャリア14の基板部32に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bに、雄ネジ部80bが締結されているうえに、基板部32の嵌合凹部81aに、ピン部80aの一部が嵌め合わされている。このため、リーマボルト80は、基板部32に片持ち支持であるものの、基板部32に強固に固定されている。したがって、キャリア14の回転がリーマボルト80及び樹脂ブッシュ82を介して確実に伝達される。
バケット110は、キャリア14にリーマボルト80によって固定されているので、キャリア14が回転されると、この回転の力がリーマボルト80及び樹脂ブッシュ82を介してバケット110の取り付けブラケット113に伝達されることになる。
このとき、リーマボルト80は、キャリア14の基板部32に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bに、雄ネジ部80bが締結されているうえに、基板部32の嵌合凹部81aに、ピン部80aの一部が嵌め合わされている。このため、リーマボルト80は、基板部32に片持ち支持であるものの、基板部32に強固に固定されている。したがって、キャリア14の回転がリーマボルト80及び樹脂ブッシュ82を介して確実に伝達される。
また、樹脂ブッシュ82の機械的強度は、取り付けブラケット113やリーマボルト80の機械的強度よりも低い。このため、例えばバケット110に加わった外部からの衝撃荷重が、樹脂ブッシュ82で吸収され、リーマボルト80を介してキャリア14に伝達されることが抑制される。また、例えばアーム109に外部からの衝撃荷重が加わった場合、この衝撃荷重が減速部3及びリーマボルト80を介してバケット110に伝達されることが抑制される。
このように、上述の第1実施形態では、バケット110の取り付けブラケット113に、リーマボルト80が挿入されるブラケット貫通孔115を形成している。そして、キャリア14の回転を、リーマボルト80を介して取り付けブラケット113に伝達させるようにしている。さらに、リーマボルト80から取り付けブラケット113への伝達経路の途中となるリーマボルト80の外側面とブラケット貫通孔115の内側面との間に、樹脂ブッシュ82を設けている。つまり、ブラケット貫通孔115内に外部からの衝撃荷重を吸収する樹脂ブッシュ82を組み込んでいる。このように、減速部3から離間した箇所に、外部からの衝撃荷重を緩和するための装置等を組み付けるスペースを必要としない。ほとんど減速部3の一部として、外部からの衝撃荷重を緩和するための樹脂ブッシュ82を組み込むことができる。このため、外部からの衝撃荷重を緩和しつつ駆動伝達装置1を小型化できる。
また、外部からの衝撃荷重を緩和させる干渉部材として、樹脂ブッシュ82を用いている。このため、取り付けブラケット113やリーマボルト80の機械的強度よりも低い干渉部材を容易に形成できる。
さらに、樹脂ブッシュ82は太鼓状に形成されている。このため、例えばキャリア14と取り付けブラケット113とのガタツキで、キャリア14に対して取り付けブラケット113が若干傾いた場合でも樹脂ブッシュ82に対する取り付けブラケット113の当たりがアンバランスになってしまうことを防止できる。このため、リーマボルト80に余計な荷重がかかってしまうことを抑制できる。
さらに、樹脂ブッシュ82は太鼓状に形成されている。このため、例えばキャリア14と取り付けブラケット113とのガタツキで、キャリア14に対して取り付けブラケット113が若干傾いた場合でも樹脂ブッシュ82に対する取り付けブラケット113の当たりがアンバランスになってしまうことを防止できる。このため、リーマボルト80に余計な荷重がかかってしまうことを抑制できる。
キャリア14の基板部32にリーマボルト80を受け入れるために形成された受入れ凹部81は、基板部32の端面32aに形成された嵌合凹部81aと、嵌合凹部81aの底部に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bと、を有する。このため、リーマボルト80は、キャリア14の基板部32に形成されたリーマボルト用雌ネジ部81bに、雄ネジ部80bが締結されるうえに、基板部32の嵌合凹部81aに、ピン部80aの一部が嵌め合わされる。この結果、基板部32にリーマボルト80が片持ち支持となるものの、基板部32にリーマボルト80を強固に固定できる。よって、リーマボルト80及び樹脂ブッシュ82を介し、取り付けブラケット113にキャリア14の回転を確実に伝達できる。
また、取り付けブラケット113の凹部114の底部114aに、押さえプレート90を設けている。押さえプレート90にプレート貫通孔90aを形成し、押さえプレート90の減速部3とは反対側からリーマボルト80を挿入している。そして、押さえプレート90によって、樹脂ブッシュ6を減速部3とは反対側から押さえている。また、押さえプレート90によって、樹脂ブッシュ82の取り付けブラケット113の凹部114側を覆っている。このため、機械的強度の弱い樹脂ブッシュ82が外部に晒されてしまうことを防止できる。そして、樹脂ブッシュ82に、例えば土砂等の異物が接触してしまうことを防止できる。よって、樹脂ブッシュ82の製品寿命を延命化できる。
減速部3は、円筒状のケース11と、ケース11の径方向内側に配置されたキャリア14と、モータシャフト120aの回転数に対して一定の比率で減速された回転数でキャリア14を回転させる減速出力部18と、を備える。減速出力部18は、複数のクランク軸46と、クランク軸46の回転に伴って揺動回転する第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bと、を備える。このため、2つの減速部3によって高い減速比で高出力を得ることができるので、駆動伝達装置1を小型化しつつ、ブーム108、アーム109、及びバケット110を無理なく動作させることができる。また、減速部3は、内歯24と各外歯歯車48a,48bと等の同時噛合い率が高いので、駆動伝達装置1の過負荷や衝撃荷重に対する耐性を向上できる。
[第2実施形態]
<駆動伝達装置>
次に、図6に基づいて、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図6は、第2実施形態の駆動伝達装置201で、減速部203とバケット110の取り付けブラケット113との固定構造を示す図である。図6は、前述の図4に対応している。
図6に示すように、前述の第1実施形態と本第2実施形態との相違点は、前述の第1実施形態における減速部3とバケット110との固定構造と、本第2実施形態における減速部203とバケット110との固定構造と、が異なる点にある。
<駆動伝達装置>
次に、図6に基づいて、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図6は、第2実施形態の駆動伝達装置201で、減速部203とバケット110の取り付けブラケット113との固定構造を示す図である。図6は、前述の図4に対応している。
図6に示すように、前述の第1実施形態と本第2実施形態との相違点は、前述の第1実施形態における減速部3とバケット110との固定構造と、本第2実施形態における減速部203とバケット110との固定構造と、が異なる点にある。
より具体的には、第1実施形態のリーマボルト80に代わって、ボルト(請求項における固定部材の一例)83及びボルト83に嵌め合わされる中空ピン(請求項における固定部材の一例)84によって、キャリア214の基板部232に取り付けブラケット110aが締結固定されている。
ボルト83は、ネジ部83aと、ネジ部83aの軸方向一端部でネジ部83aと同軸上に一体形成された頭部83bと、を有する。
中空ピン84は、パイプ状に形成されている。中空ピン84の内径は、ボルト83のネジ部83aの外径と同一か又は若干大きい程度である。
ボルト83は、ネジ部83aと、ネジ部83aの軸方向一端部でネジ部83aと同軸上に一体形成された頭部83bと、を有する。
中空ピン84は、パイプ状に形成されている。中空ピン84の内径は、ボルト83のネジ部83aの外径と同一か又は若干大きい程度である。
基板部232の端板部30とは反対側の端面232aには、外周部寄りに、ネジ部83a及び中空ピン84を受け入れる複数(例えば、本第2実施形態では6つ)の受入れ凹部281が周方向に等間隔で形成されている。受入れ凹部281は、基板部232の端面232aに形成された嵌合凹部281aと、嵌合凹部281aの底部に形成された雌ネジ部281bと、を有する。
嵌合凹部281aには、中空ピン84の一端部84a側が嵌め合わされる。雌ネジ部281bには、ボルト83のネジ部83aが締結される。
嵌合凹部281aには、中空ピン84の一端部84a側が嵌め合わされる。雌ネジ部281bには、ボルト83のネジ部83aが締結される。
中空ピン84には、取り付けブラケット113のブラケット貫通孔115に対応する箇所の外側面に、円筒状の樹脂ブッシュ(請求項における干渉部材の一例)282が嵌め合わされている。すなわち、中空ピン84は、ボルト83と樹脂ブッシュ282との間に嵌め合わされることになる。
樹脂ブッシュ282の機械的強度は、取り付けブラケット113、ボルト83及び中空ピン84の機械的強度よりも低い。樹脂ブッシュ282の外側面は、太鼓状に湾曲形成されている。樹脂ブッシュ282の内径は、中空ピン84の外径と同一か又は若干大きい程度である。
樹脂ブッシュ282の機械的強度は、取り付けブラケット113、ボルト83及び中空ピン84の機械的強度よりも低い。樹脂ブッシュ282の外側面は、太鼓状に湾曲形成されている。樹脂ブッシュ282の内径は、中空ピン84の外径と同一か又は若干大きい程度である。
したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、減速部3とバケット110との固定部材として、リーマボルト80に代わってボルト83を使用した場合であっても中空ピン84によって、ボルト83の締め込み量を規制できる。このため、基板部232の端面232aの押さえプレート90との間隔を適正寸法に維持することができる。よって、ボルト83の締め過ぎによって、減速部3に余計な負荷がかかってしまうことを防止できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、アーム109に対してバケット110を駆動させる駆動伝達装置1,201は、アーム109にモータ120を設けた場合について説明した。一方、旋回体103に対してブーム108を駆動させる場合、旋回体103又はブーム108のいずれかにモータ120を設ければよい。また、ブーム108に対してアーム109を駆動させる場合、ブーム108又はアーム109のいずれかにモータ120を設ければよい。
例えば、上述の実施形態では、アーム109に対してバケット110を駆動させる駆動伝達装置1,201は、アーム109にモータ120を設けた場合について説明した。一方、旋回体103に対してブーム108を駆動させる場合、旋回体103又はブーム108のいずれかにモータ120を設ければよい。また、ブーム108に対してアーム109を駆動させる場合、ブーム108又はアーム109のいずれかにモータ120を設ければよい。
上述の実施形態では、建設機械であるショベル100のブーム108、アーム109、及びバケット110の駆動用として、ショベル100に駆動伝達装置1,201を設けた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな装置に、駆動伝達装置1,201を利用することができる。例えば、建設機械以外に駆動伝達装置1,201を設ける場合、駆動源としてモータに代わって種々採用することができる。例えばモータに代わってエンジン等を採用できる。
上述の実施形態では、駆動伝達装置1,201は、クランク軸46(モータシャフト120a)の回転を減速して出力する2つの減速部3を備えた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、減速部3に代わってクランク軸46(モータシャフト120a)の回転を増速させる増速部を備えてもよい。クランク軸46(モータシャフト120a)の回転を変速させるものであればよい。
上述の実施形態では、取り付けブラケット113、リーマボルト80、ボルト83及び中空ピン84の機械的強度よりも低い干渉部材として樹脂ブッシュ82,282を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、樹脂ブッシュ82,282に代わってさまざまな干渉部材を用いることができる。干渉部材の機械的強度が取り付けブラケット113、リーマボルト80、ボルト83及び中空ピン84の機械的強度よりも低ければよい。
上述の実施形態では、減速部3は、円筒状のケース11と、ケース11の径方向内側に配置されたキャリア14と、モータシャフト120aの回転数に対して一定の比率で減速された回転数でキャリア14を回転させる減速出力部18と、を備える場合について説明した。減速出力部18は、複数のクランク軸46と、クランク軸46の回転に伴って揺動回転する第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bと、を備えるいわゆる偏心揺動型の減速部である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、減速部3は、同一の第2回転軸線C2回りに相対回転する第1部材(例えばケース11)及び第2部材(例えばキャリア14)と、第1部材と第2部材との間に配置され、駆動源(例えばモータ120)の回転を受けて第2回転軸線C2に沿う回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸(例えばクランク軸46)と、を備えていればよい。減速出力部18は、クランク軸の回転を減速して第2部材に伝達し、第1部材に対して第2部材を減速回転させる偏心揺動型の減速部であればよい。
例えば、1本のクランク軸を有する偏心揺動型の減速部についてより具体的に説明する。この場合の減速部は、クランク軸として第2回転軸線C2と同軸上のいわゆるセンタークランク軸を有する。このセンタークランク軸の回転に伴って、第1外歯歯車48a及び第2外歯歯車48bが揺動回転される。
上述の実施形態では、キャリア14に取り付けブラケット113(バケット110、第2部材)を固定部材とし、リーマボルト80やボルト83及び中空ピン84を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、キャリア14に第2部材を固定できるものであればよい。
上述の実施形態では、ブーム108、アーム109、及びバケット110は、それぞれ駆動伝達装置1を介して回転自在に連結されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、旋回体103とブーム108、ブーム108とアーム109、及びアーム109とバケット110のうち、少なくとも1か所が駆動伝達装置1を介して連結されるように構成されていればよい。
上述の実施形態では、ブーム108、アーム109、及びバケット110は、それぞれ駆動伝達装置1を介して回転自在に連結されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、旋回体103とブーム108、ブーム108とアーム109、及びアーム109とバケット110のうち、少なくとも1か所が駆動伝達装置1を介して連結されるように構成されていればよい。
上述の実施形態では、キャリア14に取り付けブラケット113を固定するために、リーマボルト80又はボルト83(中空ピン84)を6つ設け、周方向に等間隔で配置した場合について説明した。また、これらリーマボルト80又はボルト83(中空ピン84)の径方向内側に、押さえプレート取り付けボルト91を4つ設け、周方向に等間隔で配置した場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、リーマボルト80、ボルト83(中空ピン84)、押さえプレート取り付けボルト91の個数及び位置は、任意に決定することができる。例えば、同一ピッチ円上に、リーマボルト80又はボルト83(中空ピン84)と、押さえプレート取り付けボルト91と、を周方向に交互に配置してもよい。
押さえプレート90の形状は、上述の実施形態に限られるものではなく、樹脂ブッシュ82,282を減速部3とは反対側から押さえるように構成されていればよい。例えば、押さえプレート90を単なる板状に形成してもよい。
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
1,201…駆動伝達装置
3…減速部
11…ケース
14,214…キャリア(出力部)
24…内歯
26…主軸受(軸受)
46…クランク軸
48a…第1外歯歯車(外歯部材)
48b…第2外歯歯車(外歯部材)
80…リーマボルト(固定部材)
80a…ピン部
80b…雄ネジ部
81,281…受入れ凹部
81a,281a…嵌合凹部
81b,281b…雌ネジ部
82,282…樹脂ブッシュ(干渉部材)
83…ボルト(固定部材)
84…中空ピン
90…押さえプレート
90a…貫通孔
100…ショベル(建設機械)
103…旋回体(車体)
109…アーム(第1部材)
110…バケット(第2部材)
113…取り付けブラケット
115…ブラケット貫通孔(貫通孔)
120…モータ(駆動源)
120a…モータシャフト(駆動源)
C2…第2回転軸線(第1回転軸線)
C4…クランク回転軸線(第2回転軸線)
3…減速部
11…ケース
14,214…キャリア(出力部)
24…内歯
26…主軸受(軸受)
46…クランク軸
48a…第1外歯歯車(外歯部材)
48b…第2外歯歯車(外歯部材)
80…リーマボルト(固定部材)
80a…ピン部
80b…雄ネジ部
81,281…受入れ凹部
81a,281a…嵌合凹部
81b,281b…雌ネジ部
82,282…樹脂ブッシュ(干渉部材)
83…ボルト(固定部材)
84…中空ピン
90…押さえプレート
90a…貫通孔
100…ショベル(建設機械)
103…旋回体(車体)
109…アーム(第1部材)
110…バケット(第2部材)
113…取り付けブラケット
115…ブラケット貫通孔(貫通孔)
120…モータ(駆動源)
120a…モータシャフト(駆動源)
C2…第2回転軸線(第1回転軸線)
C4…クランク回転軸線(第2回転軸線)
Claims (9)
- 回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、
前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、
固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、
前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、
を備え、
前記干渉部材の機械的強度は、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い
駆動伝達装置。 - 前記干渉部材は、樹脂により形成されている
請求項1に記載の駆動伝達装置。 - 前記固定部材は、
前記貫通孔に挿入されるピン部と、
前記ピン部の軸方向一端部で前記ピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、
を有し、
前記出力部は、
前記雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、
前記ピン部の前記軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、
を有する
請求項1又は請求項2に記載の駆動伝達装置。 - 前記固定部材は、
前記貫通孔に挿入されるボルトと、
前記ボルトと前記干渉部材との間に嵌め合わされる中空ピンと、
を有し、
前記出力部は、
前記ボルトが締め込まれる雌ネジ部と、
前記中空ピンの軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、
を有する
請求項1又は請求項2に記載の駆動伝達装置。 - 前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記干渉部材を覆う押さえプレートを備え、
前記押さえプレートは、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の駆動伝達装置。 - 前記変速部は、
同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、
前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、
前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、
を備え、
前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、
前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転する
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の駆動伝達装置。 - 回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、
前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、
固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、
前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い樹脂により形成され、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、
前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有するとともに前記干渉部材を覆う押さえプレートと、
を備え、
前記固定部材は、
前記貫通孔に挿入されるピン部と、
前記ピン部の軸方向一端部で前記ピン部と同軸上に一体成形された雄ネジ部と、
を有し、
前記出力部は、
前記雄ネジ部が締め込まれる雌ネジ部と、
前記ピン部の前記軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、
を有し、
前記変速部は、
同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、
前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、
前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、
を備え、
前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、
前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転する
駆動伝達装置。 - 回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、
前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、
固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、
前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い樹脂により形成され、前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、
前記第2部材を挟んで前記出力部とは反対側に設けられ、前記固定部材が挿入されるプレート貫通孔を有するとともに前記干渉部材を覆う押さえプレートと、
を備え、
前記固定部材は、
前記貫通孔に挿入されるボルトと、
前記ボルトと前記干渉部材との間に嵌め合わされる中空ピンと、
を有し、
前記出力部は、
前記ボルトが締め込まれる雌ネジ部と、
前記中空ピンの軸方向一端部が嵌め合わされる嵌合部と、
を有し、
前記変速部は、
同一の第1回転軸線回りに相対回転するケース及び前記出力部と、
前記ケースと前記出力部との間に配置され、前記駆動源の回転を受けて前記第1回転軸線に沿う第2回転軸線を中心に回転する少なくとも1本のクランク軸と、
前記クランク軸によって前記第1回転軸線回りに揺動回転する外歯を有する外歯部材と、
を備え、
前記ケースは、前記外歯と噛み合う内歯を有し、前記第1部材に固定されており、
前記出力部は、前記クランク軸を回転自在に支持するとともに前記ケースに軸受を介して回転自在に支持され、前記クランク軸の回転よりも減速回転する
駆動伝達装置。 - 車体と、
前記車体に設けられ、回転力を発生させる駆動源を有する第1部材と、
前記第1部材に設けられ、前記駆動源の回転を変速して出力する出力部を有する変速部と、
固定部材が挿入される貫通孔を有し、前記貫通孔に挿入された前記固定部材によって前記出力部に固定される第2部材と、
前記貫通孔の内側面と前記固定部材の外側面との間に設けられる干渉部材と、
を備え、
前記干渉部材の機械的強度は、前記第2部材の機械的強度及び前記固定部材の機械的強度よりも低い
建設機械。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP22156415.6A EP4067696A1 (en) | 2021-03-31 | 2022-02-11 | Drive transmission device and construction machine |
US17/671,072 US12038070B2 (en) | 2021-03-31 | 2022-02-14 | Drive transmission device and construction machine |
CN202210168009.8A CN115142510A (zh) | 2021-03-31 | 2022-02-23 | 驱动传递装置和施工机械 |
US18/742,511 US20240328486A1 (en) | 2021-03-31 | 2024-06-13 | Drive transmission device and construction machine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021059737 | 2021-03-31 | ||
JP2021059737 | 2021-03-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022158791A true JP2022158791A (ja) | 2022-10-17 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021099557A Pending JP2022158791A (ja) | 2021-03-31 | 2021-06-15 | 駆動伝達装置及び建設機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022158791A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024122156A1 (ja) * | 2022-12-05 | 2024-06-13 | ナブテスコ株式会社 | 減速機及び建設機械 |
-
2021
- 2021-06-15 JP JP2021099557A patent/JP2022158791A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024122156A1 (ja) * | 2022-12-05 | 2024-06-13 | ナブテスコ株式会社 | 減速機及び建設機械 |
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