JP2022158858A - 減速機、及び、建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】減速部の発熱を抑えることで、高速回転を可能として小型化でき、建設機械等に対して優れた搭載性が得られる。【解決手段】電動モータ２の回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部４と、電動モータ２の回転軸線方向で電動モータ２寄りの減速部４で減速された歯車に噛み合うリングギア５Ａと、を備え、リングギア５Ａには冷却水Ｗが流れる水冷流路６が設けられ、リングギア５Ａに対して回転自在に支持された他のリングギア５Ｂを備え、水冷流路６は、リングギア５Ａを回転軸線方向から見てＣ型形状に延在し、深さが浅い第１溝６３と、第１溝６３の一部に少なくとも１つの第１溝６３より深い第２溝６４と、を備え、リングギア５Ａには、電動モータ２に取り付けられるモータフランジ２３が設けられ、モータフランジ２３には、水冷流路６に接続される吸入ポート６１及び吐出ポート６２が設けらた減速機を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、減速機、及び、建設機械に関する。

ショベル等の建設機械では、エンジンを駆動源としてポンプを介して各アクチュエータを油圧で制御している。近年では、エンジンによる駆動源に代えて、バッテリーを駆動源としてポンプを駆動する方式や、例えば特許文献１に示されるような各アクチュエータをバッテリーから電気駆動する方式の電動モータを用いることが提案されている。

特開２０１６－１９１４５０号公報

上記のように電動モータを使用する場合、電動モータが油圧モータよりも大型化することから、モータを高速回転にすることで小型化を図っている。ところが、高速回転させることによりとくにモータシャフトに直結する１段目の減速部で発熱するため、その高熱部分に対する冷却が必要となっていた。例えば、上記の特許文献１には、入力軸側にファンとフードを設け、強制的に空冷して高熱部分を冷却する構成が開示されている。
しかしながら、ファンによる冷却方式の場合には、吸排気がむき出しの状態であることから、建設機械等の使用環境下では土砂等が混入する。そのため、ファンによる冷却の場合には、小型化された電動モータを建設機械等へ搭載することが難しく、その点で改善の余地があった。

本発明は、流体により減速部の発熱を抑えることで、高速回転を可能として小型化でき、建設機械等に対する搭載性に優れた減速機、及び、建設機械を提供する。

本発明の一態様に係る減速機は、電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、を備える。

このように構成することで、流路によって冷却されるギアが冷却されるため、モータシャフトに直結する減速部の発熱を抑えることができる。そのため、減速部を電動モータの高速回転に対応して適用可能となり、電動モータの小型化を図ることができる。
また、流路を設けることによる冷却方式となり、従来のファンによる空冷式の場合のように吸排気がむき出しの状態で土砂等が混入することを防止できるので、土砂等が混入しやすい建設機械等に対する搭載性を向上させることができる。

複数段の前記減速部を備え、前記複数段の減速部のうち、前記電動モータの回転駆動力が伝達される最も入力側の減速部の前記ギアに、前記流路が設けられていることが望ましい。

前記減速部は、前記電動モータの回転駆動力が入力されるサンギアと、前記サンギアの周囲を取り囲むように形成され、内歯を有するリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記サンギア及び前記リングギアに噛み合う遊星ギアと、を備え、前記ギアは、前記リングギアであることが望ましい。

前記流路は、前記ギアを前記電動モータの回転軸線方向から見てＣ型形状に設けられ、前記流路は、深さが浅い第１溝と、前記第１溝の一部に少なくとも１つの前記第１溝より深い第２溝と、を備えることが望ましい。

前記第２溝は、前記第１溝の周方向に所定間隔をあけて複数設けられていても良い。

前記ギアに噛み合う遊星ギアが設けられ、前記第２溝と前記遊星ギアとの数量が異なっていても良い。

前記ギアにはフランジが設けられ、前記フランジには、前記流路に接続される吸入ポート及び吐出ポートが設けられていても良い。

前記フランジは、前記電動モータに取り付けられていることが望ましい。

本発明の他の態様に係る減速機は、電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、を備え、前記複数段の減速部のうち、前記電動モータの回転駆動力が伝達される最も入力側の減速部の前記ギアに、前記流路が設けられ、前記減速部は、前記電動モータの回転駆動力が入力されるサンギアと、前記サンギアの周囲を取り囲むように形成され、内歯を有するリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記サンギア及び前記リングギアに噛み合う遊星ギアと、を備え、前記ギアは、リングギアであり、前記流路は、前記ギアを前記電動モータの回転軸線方向から見てＣ型形状に設けられ、深さが浅い第１溝と、前記第１溝の一部に少なくとも１つの前記第１溝より深い第２溝と、を備え、前記第２溝は、所定間隔をあけて複数設けられ、前記第２溝と前記遊星ギアとの数量が異なり、前記ギアには、前記電動モータに取り付けられるフランジが設けられ、前記フランジには、前記流路に接続される吸入ポート及び吐出ポートが設けられている。

このように構成することで、流路によって冷却されるギアが冷却されるため、モータシャフトに直結する減速部の発熱を抑えることができる。そのため、減速部を電動モータの高速回転に対応して適用可能となり、電動モータの小型化を図ることができる。また、流路を設けることによる冷却方式となり、従来のファンによる空冷式の場合のように吸排気がむき出しの状態で土砂等が混入することを防止できるので、土砂等が混入しやすい建設機械等に対する搭載性を向上させることができる。
また、複数段の減速部のうち最も入力側の減速部のギアに流路が設けられているので、最も回転が速く高熱になりやすい入力側の減速部を効率よく冷却することができる。
また、ギアを回転不能に固定することができ、建設機械等に搭載された流体供給部から流路に接続される配管構造を簡単にすることができる。
さらに、減速部の歯車の噛み合いの強度を確保する必要がある領域には、周方向の全体に溝を設けずに部分的に深さの深い第２溝を設けることができる。すなわち、上述した噛み合い強度の影響が小さい領域に浅い第１溝を設けて流体を循環させつつ、冷却が必要なギアの箇所にも第２溝に浸入した流体で冷却することができる。
さらにまた、流路内を流通する流体の流れを一方向にすることができ、吸入ポート及び吐出ポートと外部の流体供給部とを配管で接続することで、効率よく流体を循環させることができる。
また、フランジが電動モータに取り付けられているので、モータフランジに接続する電動モータも冷却することができる。そのため、電動モータ自体の発熱も抑えることができる。

本発明の一態様に係る建設機械は、車体と、前記車体を走行させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動する電動モータ及び減速機と、を備え、前記減速機は、電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、を備え、前記ギアが前記車体又は前記駆動輪に固定され、前記電動モータの回転駆動力が前記減速機を介して前記駆動輪に伝達され、前記流路は、前記車体及び前記駆動輪の少なくとも一方に設けられる流体供給部に接続されている。

このように構成することで、建設機械に搭載された流体供給部に流路を接続した状態で減速機を設けることができる。

上述の減速機、及び、建設機械は、減速部の発熱を抑えることで、高速回転を可能として小型化でき、建設機械等に対して優れた搭載性が得られる。

実施形態の減速機を備えたショベルの側面図。 実施形態の電動モータを備えた減速機の断面図。 第１リングギアとモータフランジを分割した斜視図。 図２に示すＡ－Ａ線矢視図であって、第１リングギアを軸線方向から見た平面図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態と変形例では、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

図１は、駆動部に電動モータ２に設けられる減速機１を採用したショベル１０（建設機械）の側面図である。
本実施形態のショベル１０は、走行体１２の一形態であるクローラによって走行するショベルである。ショベル１０は、走行体１２と、走行体１２の上に旋回可能に設置された旋回体１１と、を備えている。

旋回体１１は、操作者が搭乗可能な運転席１３と、運転席１３の前部に基端側が回転可能に支持されたブーム１４と、ブーム１４の先端部に基端側が回転可能に連結されたアーム１５と、アーム１５の先端側に回転可能に連結されたバケット１６と、を備えている。運転席１３、ブーム１４、アーム１５及びバケット１６の各関節には、図示しない駆動装置が内蔵されている。各関節の駆動装置は、運転席１３における操作者による操作によって駆動される。
走行体１２は、クローラ本体１２１（車体）と、クローラ本体１２１に回転自在に支持された駆動輪１２２と、を有している。走行体１２には、駆動輪１２２を駆動する減速機１を備えた電動モータ２が設けられている。

図２は、電動モータ２を備えた減速機１の断面図（回転軸線Ｏを含む平面に沿って切断した図）である。なお、図２に示す減速機１の形状、寸法は一例であって、実際の寸法とは一致しない。

減速機１は、正逆回転自在の電動モータ２に連結される。電動モータ２の回転駆動力は、減速機１で減速されて回転運動として出力され、駆動輪１２２に設けられる車軸に伝達される。

減速機１は、電動モータ２のモータシャフト２０と車軸との間に、遊星ギア機構からなる３段の減速部４を設けている。
ここで、以下の説明では、モータシャフト２０の中心軸を回転軸線Ｏといい、回転軸線方向でモータシャフト２０側を入力側とし、その反対側を出力側とする。

電動モータ２は、モータシャフト２０と、モータ本体２１と、モータ本体２１を保持するモータケース２２と、モータケース２２の一端に固定されたモータフランジ２３と、を有している。モータシャフト２０は、モータ本体２１の中心部をモータ軸方向に延び、モータシャフト２０の一端（紙面左側）の先端部２０ａが減速機１内に突出している。電動モータ２は、モータフランジ２３を介して減速機１に取り付けられている。
モータフランジ２３は、板状に形成され、モータケース２２に取り付けられた状態で、モータケース２２に対して径方向外側に張り出している。
なお、電動モータ２としては、いわゆるブラシ付きモータやブラシレスモータ等、電力が供給されることにより駆動するさまざまなモータを採用することができる。

減速機１は、モータシャフト２０からの回転駆動力が伝達される順番に１段目となる第１減速部４Ａ、２段目となる第２減速部４Ｂ、３段目となる第３減速部４Ｃを有している。そして、これら減速部４の配置としては、回転軸線方向で入力側から出力側に向かって第１減速部４Ａ、第３減速部４Ｃ、第２減速部４Ｂの順で配置される。すなわち、第１減速部４Ａと第２減速部４Ｂとの間に第３減速部４Ｃが配置されている。
第１減速部４Ａは、第１リングギア５Ａ（ギア）によって回転自在に支持されている、第２減速部４Ｂ及び第３減速部４Ｃは、第２リングギア５Ｂを共有し、第２リングギア５Ｂによって回転自在に支持されている。

本実施形態では、図１に示すように、第１リングギア５Ａがクローラ本体１２１に接続され、第２リングギア５Ｂが走行体１２の駆動輪１２２に接続されている。
第１リングギア５Ａ及び第２リングギア５Ｂとショベル１０との接続形態は、前述した形態に限定されることはない。例えば、第２リングギア５Ｂを駆動輪１２２に対して接続し、第１リングギア５Ａをクローラ本体１２１に接続する構成としてもよい。
これにより、電動モータ２の回転駆動力は、減速機１を介して走行体１２に伝達される。

減速機１は、電動モータ２のモータフランジ２３の出力側端面２３ｂに対して固定ボルト２４により固定されている。具体的には、第１リングギア５Ａの入力側の端部（入力側端面５０１ａ）がモータフランジ２３に取り付けられている。減速機１の内側の第１減速機室１Ａは、外気に対して密閉された状態となり、室内には潤滑油が充填されている。

第１リングギア５Ａは、有底筒状に形成されている。第１リングギア５Ａは、回転軸線方向と同軸に配置される内筒壁５０１と、モータフランジ２３に対向して配置され内筒壁５０１の出力側端部を塞ぐ底壁５０２と、を有している。内筒壁５０１の入力側端面５０１ａは、モータフランジ２３に対して固定ボルト２４により固定されている。すなわち、第１リングギア５Ａは、電動モータ２に対して回転不能な状態で一体に設けられている。
内筒壁５０１の電動モータ２側の開口部にはモータシャフト２０を挿通させて回転自在に支持する第１軸受５１が設けられている。内筒壁５０１の入力側の内周面には、第１内歯歯車５２が設けられている。第１内歯歯車５２には、複数の第１遊星ギア４２が噛み合うように配置されている。

このように第１リングギア５Ａは、回転するモータシャフト２０に取り付けられるものではなく、モータケース２２に固定されるモータフランジ２３に固定される固定歯車である。

内筒壁５０１には、本実施形態ではショベル１０のクローラ本体１２１に固定するための第１固定部５５が設けられている。

第１リングギア５Ａの底壁５０２には、軸部材からなる減速入力軸３を回転自在に支持する第２軸受５３と、第３減速部４Ｃの第３歯車４８を回転自在に支持する回転支持柱５４と、を備えている。回転支持柱５４は、底壁５０２の出力側端面５０２ａに対して回転軸線方向に一体的に突出した状態で設けられている。

第２リングギア５Ｂは、第１リングギア５Ａの内筒壁５０１の外周面５０１ｂに対して第３軸受５６を介して周方向に回転自在に嵌め合う外筒壁５０３を有している。外筒壁５０３の出力側（紙面左側）の開口部には、蓋体５０４が取り付けられ、潤滑油が充填される第２減速機室１Ｂを密閉状態にしている。

外筒壁５０３の内周面には、第２内歯歯車５７が設けられている。第２内歯歯車５７には、後述する複数の第２遊星ギア４５と第３歯車４８の両方が噛み合うように配置されている。すなわち、第２リングギア５Ｂは、第２遊星ギア４５と第３歯車４８とが共有する。第２リングギア５Ｂは、段付きギアであって、第２内歯歯車５７のうち第２遊星ギア４５が噛み合う部分の大径ギア５７Ａは、第３歯車４８が噛み合う部分の小径ギア５７Ｂよりも内径寸法が大きく設定されている。
外筒壁５０３には、本実施形態ではショベル１０の駆動輪１２２に固定するための第２固定部５８が設けられている。
第２減速部４Ｂが噛み合う大径ギア５７Ａと第３減速部４Ｃが噛み合う小径ギア５７Ｂとは相対回転不能に設けられている。

第２減速機室１Ｂの室内には、第１リングギア５Ａの底壁５０２を挿通する減速入力軸３と、底壁５０２に固定される回転支持柱５４と、が挿入されている。

上述したように減速機１の内側は、第１リングギア５Ａの内側の空間を形成した第１減速機室１Ａと、第２リングギア５Ｂの内側の空間を形成した第２減速機室１Ｂと、を有している。第１減速機室１Ａと第２減速機室１Ｂとは、第１リングギア５Ａの底壁５０２によって隔離されている。第１減速機室１Ａには、モータシャフト２０の出力側が挿入されて配置されている。そして、モータシャフト２０の先端部２０ａには、モータシャフト２０と同軸線上に減速入力軸３が連結されている。

第１減速部４Ａは、第１サンギア４１と、第１遊星ギア４２と、第１キャリア４３と、を備えている。第１サンギア４１は、モータシャフト２０に同軸に連結されている。第１遊星ギア４２は、第１サンギア４１を中心として円周方向に複数が均等に配置されている。第１遊星ギア４２は、第１リングギア５Ａの第１内歯歯車５２に噛み合うように設けられ、第１キャリア４３に設けられる軸部４２１に対して回転自在に支持されている。すなわち、第１遊星ギア４２は、第１サンギア４１と第１リングギア５Ａの双方に噛み合うように配置されている。

第１遊星ギア４２の軸部４２１は、圧入されることにより第１キャリア４３に結合されている。第１キャリア４３は、平板のリング状に形成されている。第１キャリア４３は、回転軸線方向で第１遊星ギア４２より出力側の位置で、減速入力軸３に対して回転が規制された状態でモータシャフト２０と同軸に固定されている。モータシャフト２０と減速入力軸３との連結部は、第１サンギア４１と第１キャリア４３との間に位置している。

第１減速部４Ａでは、電動モータ２の回転駆動力は、モータシャフト２０、第１サンギア４１、第１遊星ギア４２、第１キャリア４３を介して減速されて減速入力軸３に伝達される。

第２減速部４Ｂは、第２サンギア４４と、第２遊星ギア４５と、第２キャリア４６と、を備えている。第２サンギア４４は、減速入力軸３の出力側（紙面左側）の先端部３ａに同軸に連結されている。第２遊星ギア４５は、第２サンギア４４を中心として円周方向に複数が均等に配置されている。第２遊星ギア４５は、第２リングギア５Ｂの第２内歯歯車５７（大径ギア５７Ａ）に噛み合うように設けられ、第２キャリア４６に設けられる軸部４６１に対して回転自在に支持されている。すなわち、第２遊星ギア４５は、第２サンギア４４と第２リングギア５Ｂの双方に噛み合うように配置されている。

第２遊星ギア４５の軸部４６１は、圧入されることにより第２キャリア４６に結合されている。第２キャリア４６は、平板のリング状に形成されている。第２キャリア４６は、回転軸線方向で第２遊星ギア４５より入力側の位置で、減速入力軸３に対して回転自在な状態でモータシャフト２０と同軸に固定されている。第２キャリア４６は、モータ軸方向で第２サンギア４４と第３サンギア４７との間に位置している。

第２減速部４Ｂでは、第１減速部４Ａで減速した回転駆動力は、減速入力軸３、第２サンギア４４、第２遊星ギア４５、第２キャリア４６を介して減速されて第３減速部４Ｃの第３サンギア４７に伝達される。

第３減速部４Ｃは、第３サンギア４７と、第３歯車４８と、を備えている。
第３サンギア４７は、減速入力軸３を挿通させる中空部４７ａを有している。減速入力軸３は、第１キャリア４３と第３サンギア４７の両方を貫通し、第３サンギア４７を貫通した先端部３ａに第２サンギア４４が同軸に固定されている。第３サンギア４７は、出力側で第２キャリア４６の内周４６ａに回転不能に係合して一体的に設けられている。第３サンギア４７は、第２キャリア４６とともに回転する。

第３歯車４８は、第３サンギア４７を中心として円周方向に複数が均等に配置されている。第３歯車４８は、第２リングギア５Ｂの第２内歯歯車５７（小径ギア５７Ｂ）に噛み合うように設けられ、第１リングギア５Ａの底壁５０２から出力側に突出する回転支持柱５４に対して回転自在に支持されている。すなわち、第３歯車４８は、第３サンギア４７と第２リングギア５Ｂの双方に噛み合うように配置されている。

第３減速部４Ｃでは、第２減速部４Ｂで減速した回転駆動力が、第３サンギア４７、第３歯車４８を介して減速されて第２リングギア５Ｂに伝達される。

図２及び図３に示すように、第１リングギア５Ａには、第１減速部４Ａを冷却するための水冷式の水冷流路６（流路）が設けられている。モータフランジ２３には、水冷流路６に接続される吸入ポート６１及び吐出ポート６２が設けられている。
水冷流路６は、第１リングギア５Ａに配置されるとともに、吸入ポート６１及び吐出ポート６２に接続されている。

吸入ポート６１及び吐出ポート６２は、それぞれモータフランジ２３の外周面２３ａからＬ型に屈曲して出力側端面２３ｂに向けて配置されている。吸入ポート６１は、外部から冷却水Ｗ（流体）を水冷流路６に吸入する。吐出ポート６２は、水冷流路６を流通した冷却水Ｗを外部に吐出する。吸入ポート６１及び吐出ポート６２は、上述したショベル１０の一部に装備された水供給部（図示省略）に配管により接続されている。

図４に示すように、水冷流路６は、第１リングギア５Ａの内筒壁５０１におけるモータフランジ２３側を向く入力側端面５０１ａに配置されている。回転軸線方向から見て水冷流路６より外周側の外周縁５０１ｃには、モータフランジ２３と液密に接触する不図示のＯリング等の止水部材が設けられている。水冷流路６は、回転軸線方向から見てＣ型形状に延在している。水冷流路６は、深さが浅い第１溝６３と、第１溝６３の一部に複数（ここでは４つ）の第１溝６３より深い第２溝６４と、を有する。
ここで、上述した水冷流路６のＣ型形状とは、略円形の周方向の一部が切り欠かれた形状である。なお、切り欠かれる切欠長の長さはとくに限定されるものではない。なお、水冷流路６の形状を示す上記の略円形として、例えば楕円形状、多角形状であってもよい。
なお、水冷流路６のＣ型形状の溝の無い部分（後述する吸入口６３ａ及び吐出口６３ｂが位置する部分）の向きは、本実施形態では上向きとなっているが、とくに制限されることはなく、例えば下向き、あるいは横向きであってもかまわない。

第２溝６４は、第１溝６３の底部６３ｃよりさらに深くなる溝であって、図２に示すように回転軸線方向で、第１減速部４Ａの第１遊星ギア４２が噛み合う第１内歯歯車５２の近傍に達するように位置している。水冷流路６のうち延在方向の一端の吸入口６３ａには吸入ポート６１が接続され、他端の吐出口６３ｂには吐出ポート６２が接続されている。水冷流路６の吸入口６３ａから吸入された冷却水Ｗは吐出口６３ｂ側（図３及び図４に示す矢印の方向）に流通し、吐出口６３ｂから吐出される。このととき、第１溝６３に流れ込んだ冷却水Ｗは、４つの第２溝６４に浸入していく。

図２に示すように、このように構成される減速機１では、電動モータ２によって回転するモータシャフト２０から回転駆動力が入力されると、第１減速部４Ａにおける第１サンギア４１と第１遊星ギア４２との歯数差、および第１遊星ギア４２と第１リングギア５Ａの第１内歯歯車５２との歯数差に応じて第１遊星ギア４２が自転するとともに、回転軸線Ｏ周りに公転する。そして、第１遊星ギア４２を支持する第１キャリア４３を介して第１減速部４Ａから減速された回転駆動力が減速入力軸３に伝達される。

次に、モータシャフト２０に結合された減速入力軸３に第１減速部４Ａから回転駆動力が入力されると、減速入力軸３の先端部３ａに固定された第２減速部４Ｂにおける第２サンギア４４と第２遊星ギア４５との歯数差、および第２遊星ギア４５と第２リングギア５Ｂ（大径ギア５７Ａ）との歯数差に応じて第２遊星ギア４５が自転するとともに、回転軸線Ｏ周りに公転する。そして、第２遊星ギア４５を支持する第２キャリア４６を介して第２減速部４Ｂから減速された回転駆動力が第３減速部４Ｃの第３サンギア４７に伝達される。

次に、第２減速部４Ｂの第２キャリア４６から第３減速部４Ｃの第３サンギア４７に回転駆動力が入力されると、第３減速部４Ｃにおける第３サンギア４７と第３歯車４８との歯数差、および第３歯車と第２リングギア５Ｂ（小径ギア５７Ｂ）との歯数差に応じて第３歯車４８が自転し、第３歯車４８に噛み合う第２リングギア５Ｂが回転軸線Ｏ周りに回転する。すなわち、第３歯車４８を介して第３減速部４Ｃから減速された回転駆動力が第２リングギア５Ｂに伝達される。そして、第２リングギア５Ｂの第２固定部５８に固定されるショベル１０の駆動輪１２２に減速された回転駆動力を出力として取り出すことができる。

以上のように、本実施形態の減速機１では、電動モータ２の回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部４と、第１リングギア５Ａに設けられ、流体（冷却水Ｗ）が流れる水冷流路６と、を備える。
このため、水冷流路６によって冷却される第１リングギア５Ａに噛み合う第１減速部４Ａも冷却されるため、モータシャフト２０に直結する第１減速部４Ａの発熱を抑えることができる。そのため、第１減速部４Ａを電動モータ２の高速回転に対応して適用可能となり、電動モータ２の小型化を図ることができる。また、水冷流路６を設けることによる水冷式の冷却方式となり、従来のファンによる空冷式の場合のように吸排気がむき出しの状態で土砂等が混入することを防止できるので、土砂等が混入しやすい建設機械等に対する搭載性を向上させることができる。

また、本実施形態の減速機１では、複数段の減速部４を備え、これら複数段の減速部４のうち最も入力側の第１減速部４Ａのギア（第１リングギア５Ａ）に、水冷流路６が設けられている。
このため、最も回転が速く高熱になりやすい入力側の第１減速部４Ａを効率よく冷却することができる。

また、本実施形態の減速機１では、減速部４は、電動モータ２の回転駆動力が入力されるサンギアと、サンギアの周囲を取り囲むように形成され、内歯を有するリングギア５と、サンギアとリングギア５との間に設けられ、サンギア及びリングギア５に噛み合う遊星ギアと、を備え、ギアは、第１リングギア５Ａである。
このため、第１リングギア５Ａを回転不能に固定することができ、例えば本実施形態のショベル１０のような建設機械等に搭載された水供給部から水冷流路６に接続される配管構造を簡単にすることができる。

さらに、本実施形態の減速機１では、水冷流路６は、第１リングギア５Ａを電動モータ２の回転軸線方向から見てＣ型形状に設けられ、水冷流路６は、深さが浅い第１溝６３と、第１溝６３の一部に少なくとも１つの第１溝６３より深い第２溝６４と、を備える。
このため、第１減速部４Ａの歯車（第１遊星ギア４２）の噛み合いの強度を確保する必要がある領域（第１内歯歯車５２の部分）には、周方向の全体に溝を設けずに部分的に深さの深い第２溝６４を設けることができる。すなわち、上述した噛み合い強度の影響が小さい領域に浅い第１溝６３を設けて冷却水Ｗを流通させつつ、冷却が必要な第１内歯歯車５２の箇所にも第２溝６４に浸入した冷却水Ｗで冷却することができる。

また、本実施形態の減速機１では、第２溝６４は、所定間隔をあけて複数設けられている。
このため、第１溝よりも深さが深い第２溝を設ける場合には、第１リングギア５Ａ（固定歯車）の剛性が低下するため第１リングギア５Ａの外径が大きくなることが想定されるが、周方向に部分的に第２溝を設けることで第１リングギア５Ａの剛性の低下や大径化を抑えることができる。

また、本実施形態の減速機１では、第１リングギア５Ａに噛み合う第１遊星ギア４２が設けられ、第２溝６４と第１遊星ギア４２との数量が異なる。
すなわち、本実施形態では、第２溝６４が第１溝６３の周方向に４つ設けられ、１つの遊星ギア４２が第１リングギア５Ａに噛み合っている。このように第２溝６４と第１遊星ギア４２との数量が異なるように設定することで、第２溝と遊星ギアとの数量が同数の場合のように位相が同じになって加振することを防止できる。

また、本実施形態の減速機１では、第１リングギア５Ａにはモータフランジ２３が設けられ、モータフランジ２３には水冷流路６に接続される吸入ポート６１及び吐出ポート６２が設けられている。
このため、吸入ポート６１から吸入された冷却水Ｗが水冷流路６を一方向に流通して吐出ポート６２から吐出される。このように、水冷流路６内を流通する冷却水Ｗの流れを一方向にすることができ、吸入ポート６１及び吐出ポート６２と外部の水供給部（図示省略）とを配管で接続することで、効率よく冷却水Ｗを循環させることができる。

また、本実施形態の減速機１では、モータフランジ２３が電動モータ２に取り付けられているので、モータフランジ２３に接続する電動モータ２も冷却することができる。そのため、電動モータ２自体の発熱も抑えることができる。

また、本実施形態では、クローラ本体１２１（車体）と、クローラ本体１２１を走行させる駆動輪１２２と、駆動輪１２２を駆動する電動モータ２及び減速機１と、を備えている。減速機１は、電動モータ２の回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部４と、第１リングギア５Ａに設けられ、冷却水Ｗが流れる水冷流路６と、を備えている。第１リングギア５Ａは、クローラ本体１２１又は駆動輪１２２に固定されている。電動モータ２の回転駆動力は、減速機１を介して駆動輪１２２に伝達される。水冷流路６は、クローラ本体１２１及び駆動輪１２２の少なくとも一方に設けられる水供給部に接続されている。
このため、ショベル１０等の建設機械に搭載された水供給部に水冷流路６を接続した状態で減速機１を設けることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、上記の実施形態では、３つの減速部４Ａ、４Ｂ、４Ｃを備えた減速機１を採用しているが、３つの減速部であることに限定されることはない。例えば、２つ、或いは１つの減速部を備えた減速機に対して上述した水冷流路６を設けることも可能である。
また、本実施形態では、流体の一例として冷却水Ｗを採用しているが、水であることに限定されることはなく、例えば、油やその他の冷媒などの流体を適用してもよい。

また、上記の実施形態では、水冷流路６（流路）を設ける対象を第１リングギア５Ａとしているが、固定歯車である第１リングギア５Ａであることに限定されることはない。流路をもうける対象としてギアであればよく、例えば上記の実施形態のような遊星歯車機構であれば、リングギアの他に、サンギアや遊星ギアであっても、動的に流路を繋ぎ変える構造を設けることによって、本発明の目的を達成し得る適用対象となる。

また、上記の実施形態では、回転軸線方向で第１リングギア５Ａの出力側に第２リングギア５Ｂが設けられ、第２リングギア５Ｂが第１リングギア５Ａに対して回転自在に支持された構成としているが、第２リングギア５Ｂを設ける構成に限定されるものではない。

また、上記の実施形態では、水冷流路６の流路形状として、Ｃ型形状に延在し、深さが浅い第１溝６３と、第１溝６３の一部に少なくとも１つの第１溝６３より深い第２溝６４と、を有する構成としているが、このよう２段の溝形状であることに限定されることはなく、他の流路形状とすることも可能である。また、溝が２段構造ではなく、３段以上の複数段に設けられていてもよい。

さらに、上記の実施形態では、第１リングギア５Ａに取り付けられるモータフランジ２３に吸入ポート６１および吐出ポート６２が設けられているが、これら吸入ポート６１および吐出ポート６２がモータフランジ２３ではなく例えば第１リングギア５Ａに設けられていてもよい。

また、減速機１として、本実施形態では遊星歯車機構を一例として示しているが、遊星歯車機構であることに限定されることはない。例えば、遊星歯車機構に含まれる偏心揺動型の減速機、センタークランク機構の減速機に上述した冷却用の流路を適用することができる。偏心揺動型の減速機は、減速機の中心軸に対して、クランク軸が円周方向に複数本配置され、外歯歯車の揺動運動とキャリアの自転取出し機構を備えた機構のものである。また、センタークランク機構の減速機は、減速機の中心軸に対して、クランク軸が同軸上に配置され、クランク軸が外歯歯車の揺動運動を付加させ、外歯歯車の自転運動をキャリアのピンから取り出すようにした機構のものである。なお、本発明の減速機としては、偏心揺動型の減速機とセンタークランク機構との両方を備えた減速機にも適用可能である。

さらに、伝達機構について、本実施形態では減速関係（減速機）を示しているが、等速、増速関係になっていてもよい。

また、上述した実施形態では、減速機１の適用対象としてショベル１０について説明したが、本発明の減速機は、これに限定されず、ショベル以外の建設機械にも適用することができる。

なお、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…減速機、２…電動モータ、３…減速入力軸、４…減速部、４Ａ…第１減速部、４Ｂ…第２減速部、４Ｃ…第３減速部、５…リングギア（ギア）、５Ａ…第１リングギア、５Ｂ…第２リングギア、６…水冷流路（流路）、１０…ショベル（建設機械）、１２…走行体、４１…第１サンギア、４２…第１遊星ギア、４３…第１キャリア、４４…第２サンギア、４５…第２遊星ギア、４６…第２キャリア、４７…第３サンギア、４８…第３歯車、５２…第１内歯歯車、５４…回転支持柱、５５…第１固定部、５７…第２内歯歯車、５８…第２固定部、６１…吸入ポート、６２…吐出ポート、６３…第１溝、６４…第２溝、１２１…クローラ本体（車体）、１２２…駆動輪、Ｏ…回転軸線

Claims (10)

1. 電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、
   前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、を備える、減速機。
2. 複数段の前記減速部を備え、
   前記複数段の減速部のうち、前記電動モータの回転駆動力が伝達される最も入力側の減速部の前記ギアに、前記流路が設けられている請求項１に記載の減速機。
3. 前記減速部は、
   前記電動モータの回転駆動力が入力されるサンギアと、
   前記サンギアの周囲を取り囲むように形成され、内歯を有するリングギアと、
   前記サンギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記サンギア及び前記リングギアに噛み合う遊星ギアと、
   を備え、
   前記ギアは、前記リングギアである請求項１又は２に記載の減速機。
4. 前記流路は、前記ギアを前記電動モータの回転軸線方向から見てＣ型形状に設けられ、
   前記流路は、
   深さが浅い第１溝と、
   前記第１溝の一部に少なくとも１つの前記第１溝より深い第２溝と、
   を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減速機。
5. 前記第２溝は、所定間隔をあけて複数設けられている請求項４に記載の減速機。
6. 前記ギアに噛み合う遊星ギアが設けられ、
   前記第２溝と前記遊星ギアとの数量が異なる請求項４又は５に記載の減速機。
7. 前記ギアにはフランジが設けられ、
   前記フランジには、前記流路に接続される吸入ポート及び吐出ポートが設けられている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の減速機。
8. 前記フランジは、前記電動モータに取り付けられている請求項７に記載の減速機。
9. 電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、
   前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、
   を備え、
   複数段の前記減速部を備え、
   前記複数段の減速部のうち、前記電動モータの回転駆動力が伝達される最も入力側の減速部の前記ギアに、前記流路が設けられ、
   前記減速部は、
   前記電動モータの回転駆動力が入力されるサンギアと、
   前記サンギアの周囲を取り囲むように形成され、内歯を有するリングギアと、
   前記サンギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記サンギア及び前記リングギアに噛み合う遊星ギアと、を備え、
   前記ギアは、リングギアであり、
   前記流路は、前記ギアを前記電動モータの回転軸線方向から見てＣ型形状に設けられ、深さが浅い第１溝と、前記第１溝の一部に少なくとも１つの前記第１溝より深い第２溝と、を備え、
   前記第２溝は、所定間隔をあけて複数設けられ、
   前記第２溝と前記遊星ギアとの数量が異なり、
   前記ギアには、前記電動モータに取り付けられるフランジが設けられ、
   前記フランジには、前記流路に接続される吸入ポート及び吐出ポートが設けられている、減速機。
10. 車体と、
    前記車体を走行させる駆動輪と、
    前記駆動輪を駆動する電動モータ及び減速機と、
    を備え、
    前記減速機は、
    電動モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する減速部と、
    前記減速部のギアに設けられ、流体が流れる流路と、
    を備え、
    前記ギアが前記車体又は前記駆動輪に固定され、前記電動モータの回転駆動力が前記減速機を介して前記駆動輪に伝達され、
    前記流路は、前記車体及び前記駆動輪の少なくとも一方に設けられる流体供給部に接続されている建設機械。

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