JP2023054628A - reduction gear - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、例えば油圧ショベルの旋回装置等に用いられる減速装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a reduction gear used, for example, in a swing gear of a hydraulic excavator.
一般に、建設機械を代表する油圧ショベルの車体は、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより構成されている。下部走行体と上部旋回体との間には、下部走行体に対して上部旋回体を旋回させる旋回装置が設けられている。旋回装置には、油圧モータ等からなる回転源の回転を減速してトルクを増大させる減速装置が設けられている。 In general, the body of a hydraulic excavator, which is representative of construction machinery, is composed of a self-propelled undercarriage and an upper revolving body rotatably mounted on the undercarriage. A turning device is provided between the lower traveling body and the upper turning body for turning the upper turning body with respect to the lower traveling body. The turning device is provided with a reduction gear that reduces the rotation of a rotation source, such as a hydraulic motor, to increase the torque.
従来技術による減速装置は、内部に潤滑油が充填された筒状のハウジングと、前記ハウジング内に設けられ回転源の回転を減速する遊星歯車減速機構と、前記遊星歯車減速機構によって減速された回転を出力する出力軸とを備えている。ハウジング内には潤滑油が充填され、この潤滑油により、遊星歯車減速機構を構成する各歯車、出力軸を回転可能に支持する軸受が潤滑される。ここで、遊星歯車減速機構の作動時には、複数の歯車が噛合することにより摩耗粉等の異物(コンタミネーション)が発生し、この異物が潤滑油に混入する。これにより、遊星歯車減速機構を構成する歯車、軸受等の摩耗が進行する。 A conventional reduction gear includes a cylindrical housing filled with lubricating oil, a planetary gear reduction mechanism provided in the housing for reducing the rotation of a rotation source, and a rotation speed reduced by the planetary gear reduction mechanism. and an output shaft that outputs Lubricating oil is filled in the housing, and the lubricating oil lubricates the gears constituting the planetary gear reduction mechanism and the bearings that rotatably support the output shaft. Here, when the planetary gear speed reduction mechanism is in operation, a plurality of gears are meshed to generate foreign matter (contamination) such as abrasion powder, and this foreign matter mixes with the lubricating oil. As a result, the wear of the gears, bearings, etc. that constitute the planetary gear reduction mechanism progresses.
これに対し、ハウジングの下部側からプランジャポンプを用いて潤滑油をハウジングの外部に導出し、混入した異物を除去した状態で、潤滑油をハウジングの上部側から戻すように循環させる減速装置が提案されている(特許文献1)。 In response to this, a speed reducer has been proposed in which lubricating oil is drawn out of the housing from the lower side of the housing using a plunger pump, and then circulated so that the lubricating oil is returned from the upper side of the housing in a state where foreign matter has been removed. (Patent Document 1).
しかし、特許文献1による減速装置は、ハウジングの下部にプランジャポンプを取付け、このプランジャポンプによって異物を含んだ潤滑油を吸上げて循環させる構成としている。このため、プランジャポンプのピストンがシリンダ内を往復動するときに、ピストンとシリンダとの摺動面に異物が侵入して両者を摩耗させることにより、新たな摩耗粉が発生する。この結果、ハウジング内を循環する潤滑油に混入する異物が増大してしまうという問題がある。
However, the speed reducer according to
また、例えば潤滑油に含まれる異物を検出するセンサを設けた場合には、減速装置のハウジング内で生じた異物だけでなく、プランジャポンプから生じた異物を含んだ余剰の異物がセンサによって検出される。このため、減速装置から生じた異物の量がセンサによって正確に検出されず、減速装置のコンディションを的確に把握することが困難にあるとい問題がある。 Further, for example, when a sensor for detecting foreign matter contained in the lubricating oil is provided, the sensor detects not only the foreign matter generated within the housing of the reduction gear transmission, but also excess foreign matter including foreign matter generated from the plunger pump. be. As a result, the sensor cannot accurately detect the amount of foreign matter generated from the speed reducer, making it difficult to accurately ascertain the condition of the speed reducer.
本発明の目的は、ハウジング内に充填された潤滑油を、異物を増加させることなく循環させることができるようにした減速装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a speed reducer capable of circulating lubricating oil filled in a housing without increasing foreign matter.
本発明は、内部に潤滑油が充填された筒状のハウジングと、前記ハウジング内に設けられ回転源の回転を減速する遊星歯車減速機構と、前記遊星歯車減速機構によって減速された回転を出力する出力軸とを備えてなる減速装置において、前記ハウジング内に開口する両端および前記ハウジング内で前記ハウジングの内周面に沿って環状に配置された中間部を有するチューブと、前記ハウジング内に収容されて前記チューブと共にチューブポンプを構成し、前記ハウジングの内周面との間で前記チューブを押圧しながら回転することにより前記ハウジングに充填された潤滑油を前記チューブを介して循環させるロータとを備えたことを特徴とする。 The present invention includes a cylindrical housing filled with lubricating oil, a planetary gear reduction mechanism provided in the housing for reducing rotation of a rotation source, and outputting rotation reduced by the planetary gear reduction mechanism. a tube having both ends opening into the housing and an intermediate portion annularly arranged along the inner peripheral surface of the housing within the housing; and a rotor that constitutes a tube pump together with the tube, and rotates while pressing the tube against the inner peripheral surface of the housing to circulate the lubricating oil filled in the housing through the tube. characterized by
本発明によれば、遊星歯車減速機構から生じた摩耗粉等の異物を含んだ潤滑油は、ロータによって押圧されたチューブ内に吸込まれ、このチューブを介してハウジング内を循環する。これにより、異物がハウジング内に滞留するのを抑えることができる。しかも、チューブポンプは摩耗粉等の異物を生じることがないので、潤滑油に混入する異物の増加を抑えることができる。 According to the present invention, lubricating oil containing foreign matter such as wear powder generated from the planetary gear reduction mechanism is sucked into the tube pressed by the rotor and circulates through the tube in the housing. As a result, foreign matter can be prevented from remaining in the housing. Moreover, since the tube pump does not generate foreign matter such as abrasion powder, it is possible to suppress an increase in the amount of foreign matter mixed in the lubricating oil.
以下、本発明に係る減速装置の実施形態を、油圧ショベルの旋回装置に適用した場合を例に挙げ、図1ないし図5を参照しつつ詳細に説明する。 1 to 5, an embodiment of a speed reducer according to the present invention will be described in detail by taking as an example a case where it is applied to a swing device of a hydraulic excavator.
図1において、油圧ショベルの下部走行体(図示せず)に設けられた丸胴1と、上部旋回体(図示せず)のベースとなる旋回フレーム2との間には、旋回輪3が設けられている。旋回輪3は、丸胴1の上端に複数のボルト4を用いて固定された内輪3Aと、旋回フレーム2の下面に複数のボルト5を用いて固定された外輪3Bと、内輪3Aと外輪3Bとの間に設けられた複数のころ3C、3D、3Eとを含んで構成され、内輪3Aの内周側には全周に亘って内歯車3Fが形成されている。旋回フレーム2は、下部走行体の丸胴1上に旋回輪3を介して旋回可能に支持されている。
In FIG. 1, a
旋回装置6は、旋回フレーム2に設けられている。旋回装置6は、外部から圧油が供給されることによりモータ軸7Aを回転駆動する回転源としての旋回モータ7と、旋回モータ7(モータ軸7A)の回転を減速して旋回輪3に伝達する後述の減速装置8とにより構成されている。なお、旋回モータ7としては、油圧モータに代えて電動モータを用いてもよい。
The
減速装置8は、旋回モータ7と共に旋回装置6を構成している。減速装置8は、旋回モータ7(モータ軸7A)の回転を減速して後述の出力軸14を駆動する。減速装置8は、ハウジング9と、遊星歯車減速機構12,13と、出力軸14とを含んで構成され、旋回モータ7(モータ軸7A)の回転を、遊星歯車減速機構12,13によって2段減速した状態で出力軸14に伝達する。
The
ハウジング9は、減速装置8の外殻を構成している。ハウジング9は、上下方向に延びる段付円筒状に形成されている。ハウジング9は、下側に配置された軸支持部10と、上側に配置された減速機構収容部11とを有している。軸支持部10の下側は旋回フレーム2に取付けられ、減速機構収容部11の上側には旋回モータ7が取付けられている。
A
軸支持部10は、ハウジング9の下側部分を構成し、出力軸14を支持している。軸支持部10の下端側には、径方向外向きに拡径する円板状の下フランジ10Aが形成され、下フランジ10Aは、複数(1個のみ図示)のボルト10Bを用いて旋回フレーム2に取付けられている。軸支持部10の上端側には、径方向外向きに拡径する円板状の上フランジ10Cが形成され、上フランジ10Cには、減速機構収容部11が取付けられている。
The
軸支持部10の内周側には、下フランジ10Aから下方に突出しつつ径方向内向きに張出す円筒状の下側支持部10Dと、上フランジ10Cの下側に位置して径方向内向きに張出す環状の上側支持部10Eとが形成されている。ここで、図3に示すように、上フランジ10Cと上側支持部10Eとの間に位置する軸支持部10の内周側には、チューブガイド部10Fと、チューブ接続部10Gとが設けられている。チューブガイド部10Fは、出力軸14の軸心A-Aを中心とした円弧状の内周面を有している。チューブ接続部10Gは、四角形の枠状をなしてチューブガイド部10Fに連続し、チューブガイド部10Fから径方向外向きに張出している。チューブガイド部10Fの内周面10Hには、後述の下ガイド溝23および上ガイド溝24が設けられ、チューブ接続部10Gには、後述の第1チューブ26および第2チューブ27が接続されている。
On the inner peripheral side of the
減速機構収容部11は、軸支持部10の上側に設けられている。減速機構収容部11は、ハウジング9の上側部分を構成し、遊星歯車減速機構12,13等を収容している。減速機構収容部11は、上下方向で重り合う下円筒部11Aおよび上円筒部11Bと、上円筒部11Bの上端側を閉塞する蓋部11Cとを含んで構成されている。これら下円筒部11A、上円筒部11B、蓋部11Cは、複数のボルト11Dを用いて軸支持部10の上フランジ10Cに取付けられている。
The speed reduction
下円筒部11Aの内周側には、全周に亘って下内歯車11Eが形成され、下内歯車11Eには後述の遊星歯車13Bが噛合する。上円筒部11Bの内周側には、全周に亘って上内歯車11Fが形成され、上内歯車11Fには後述の遊星歯車12Bが噛合する。蓋部11Cの上面側には、旋回モータ7が取付けられ、旋回モータ7のモータ軸7Aは、減速機構収容部11内に突出している。
A lower
1段目の遊星歯車減速機構12は、ハウジング9の減速機構収容部11内に設けられている。遊星歯車減速機構12は、旋回モータ7のモータ軸7Aにスプライン結合された太陽歯車12Aと、複数の遊星歯車12B(1個のみ図示)と、キャリア12Cとを含んで構成されている。遊星歯車12Bは、太陽歯車12Aと減速機構収容部11の上内歯車11Fとに噛合し、太陽歯車12Aの周囲を自転しつつ公転する。キャリア12Cは、ピン12Dを介して複数の遊星歯車12Bを回転可能に支持し、2段目の太陽歯車13Aにスプライン結合されている。
The first-stage planetary
2段目の遊星歯車減速機構13は、遊星歯車減速機構12の下側に位置してハウジング9の減速機構収容部11内に設けられている。遊星歯車減速機構13は、1段目のキャリア12Cにスプライン結合された太陽歯車13Aと、複数の遊星歯車13B(1個のみ図示)と、キャリア13Cとを含んで構成されている。遊星歯車13Bは、太陽歯車13Aと減速機構収容部11の下内歯車11Eとに噛合し、太陽歯車13Aの周囲を自転しつつ公転する。
The second-stage planetary
キャリア13Cは、ピン13Dを介して複数の遊星歯車13Bを回転可能に支持し、その下面側には、軸支持部10側に突出する円筒部13Eが設けられている。円筒部13Eの内周側には、雌スプライン(穴スプライン)13Fが形成され、この雌スプライン13Fは、出力軸14の雄スプライン14Aにスプライン結合されている。これにより、旋回モータ7(モータ軸7A)の回転は、遊星歯車減速機構12,13によって2段階に減速され、出力軸14に大きな回転トルクが伝達される。
The
ここで、2段目のキャリア13Cの下面側には、円柱状をなす複数(例えば3本)のロータ支持ピン13Gが、軸支持部10側に突出して設けられている。これら複数のロータ支持ピン13Gは、円筒部13Eを取り囲むように、出力軸14の軸心A-Aを中心として均等な角度間隔に配置されている。これら複数のロータ支持ピン13Gは、それぞれ後述の下ロータ28および上ロータ29を回転可能に支持している。
Here, a plurality of (for example, three) cylindrical rotor support pins 13G are provided on the lower surface side of the
出力軸14は、ハウジング9内に軸方向(上下方向)に伸長して設けられ、遊星歯車減速機構12,13によって減速された回転を出力する。出力軸14の軸方向の一端(上端)には雄スプライン(軸スプライン)14Aが形成され、雄スプライン14Aは、2段目のキャリア13Cに形成された雌スプライン13Fにスプライン結合されている。出力軸14の軸方向の他端(下端)にはピニオン15が固定され、ピニオン15は、旋回輪3の内輪3Aに設けられた内歯車3Fに噛合している。
The
出力軸14のうちピニオン15の上側に隣接する部位は、下軸受取付部14Bとなり、下軸受取付部14Bは、ハウジング9の軸支持部10に設けられた下側支持部10Dに対応している。出力軸14のうち雄スプライン14Aの下側に隣接する部位は、上軸受取付部14Cとなり、上軸受取付部14Cは、ハウジング9の軸支持部10に設けられた上側支持部10Eに対応している。
A portion of the
下軸受16は、ハウジング9の軸支持部10と出力軸14の下軸受取付部14Bとの間に設けられている。下軸受16の内輪は、下軸受取付部14Bの外周面に嵌合し、下軸受16の外輪は、軸支持部10に設けられた下側支持部10Dの内周面に嵌合している。上軸受17は、ハウジング9の軸支持部10と出力軸14の上軸受取付部14Cとの間に設けられている。上軸受17の内輪は、上軸受取付部14Cの外周面に嵌合し、上軸受17の外輪は、軸支持部10に設けられた上側支持部10Eの内周面に嵌合している。これら下軸受16と上軸受17とは、出力軸14をハウジング9に対して回転可能に支持している。
The
ハウジング9の軸支持部10に設けられた下側支持部10Dの下端には、環状のリテーナ18が複数(1本のみ図示)のボルト18Aを用いて取付けられている。リテーナ18は、下側支持部10Dとの間で下軸受16を保持している。また、リテーナ18の内周面と出力軸14の外周面との間には、全周に亘って環状のオイルシール19が設けられている。オイルシール19は、出力軸14とリテーナ18との間を液密にシールし、ハウジング9内に充填された潤滑油20を保持する。ハウジング9内に充填された潤滑油20は、遊星歯車減速機構12の太陽歯車12A、遊星歯車12B、遊星歯車減速機構13の太陽歯車13A、遊星歯車13B、下軸受16、上軸受17等を潤滑する。
An
ハウジング9の軸支持部10のうち上側支持部10Eよりも上側に設けられたチューブガイド部10Fの内周面10Hには、この内周面10Hから径方向内側に環状に張出す下環状突起21および上環状突起22が、上下方向に一定の間隔をもって一体に形成されている。上側支持部10Eと下環状突起21との間には、チューブガイド部10Fの内周面10Hに沿う環状の下ガイド溝23が設けられている。下環状突起21と上環状突起22との間には、チューブガイド部10Fの内周面10Hに沿う環状の上ガイド溝24が設けられている。
The inner
下ガイド溝23の上下方向の幅寸法(溝幅)と上ガイド溝24の上下方向の幅寸法(溝幅)とは、等しく設定されている。下ガイド溝23は、第1チューブ26の中間チューブ26Bをチューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って整列させると共に、下ロータ28を中間チューブ26Bに重なるようにガイドする。上ガイド溝24は、第2チューブ27の中間チューブ27Bをチューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って整列させると共に、上ロータ29を中間チューブ27Bに重なるようにガイドする。
The vertical width dimension (groove width) of the
図4に示すように、下環状突起21の内周縁には、複数(例えば3個)のロータ挿通部21Aが設けられている。これら複数のロータ挿通部21Aは、下環状突起21の内周縁をチューブガイド部10Fの内周面10H側に凹陥させることにより形成され、出力軸14の軸心A-Aを中心として均等な角度間隔で配置されている。ロータ挿通部21Aは、遊星歯車減速機構13をハウジング9内に組込むときに、図4中の二点鎖線で示す位置に移動した下ロータ28が挿通される。また、上環状突起22の内周縁にも、下環状突起21と同様に複数のロータ挿通部(図示せず)が設けられている。上環状突起22のロータ挿通部は、遊星歯車減速機構13をハウジング9内に組込むときに、上ロータ29が挿通される。
As shown in FIG. 4, the inner peripheral edge of the lower
次に、本実施形態の減速装置8に用いられるチューブポンプ25について説明する。
Next, the
チューブポンプ25は、減速装置8のハウジング9を構成する軸支持部10のうち上側支持部10Eの上側に設けられている。チューブポンプ25は、第1チューブ26と、第2チューブ27と、下ロータ28と、上ロータ29とを含んで構成され、ハウジング9内に充填された潤滑油20を循環させる。
The
第1チューブ26は、複数(例えば3本)のチューブを直列に接続することにより構成され、長さ方向の両端(26D、31B)がハウジング9内に開口している。具体的には、第1チューブ26は、長さ方向の一側を構成しハウジング9の外部に配置された吸込側チューブ26Aと、長さ方向の中間部を構成しハウジング9の内部に配置された中間チューブ26Bと、長さ方向の他側を構成しハウジング9の外部に配置された吐出側チューブ26Cとにより構成されている。第1チューブ26の一端は、後述する吸込側チューブ26Aの一端26Dにより構成され、第1チューブ26の他端は、後述する共通吐出管路31の他端31Bにより構成されている。
The
吸込側チューブ26Aは、ハウジング9の外部に配置されている。吸込側チューブ26Aの一端26Dには、一側コネクタ26A1が取付けられている。一側コネクタ26A1は、下側支持部10Dと上側支持部10Eとの間で軸支持部10に接続され、ハウジング9内に開口している(図2参照)。即ち、吸込側チューブ26Aの一端26Dは、一側コネクタ26A1を介してハウジング9内に開口している。吸込側チューブ26Aの他端には、他側コネクタ26A2が取付けられている。他側コネクタ26A2は、軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続されている(図3、図5参照)。
The
中間チューブ26Bは、第1チューブ26の中間部を構成し、ハウジング9の軸支持部10内に設けられている。中間チューブ26Bは、軸支持部10のチューブガイド部10Fの内周面10Hに設けられた下ガイド溝23内に係合し、チューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って環状に配置されている。中間チューブ26Bの一端には、一側コネクタ26B1が取付けられている。一側コネクタ26B1は、吸込側チューブ26Aの他側コネクタ26A2と同心上に軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続され、チューブ接続部10Gを介して吸込側チューブ26Aの他側コネクタ26A2に連通している(図3参照)。中間チューブ26Bの他端には、他側コネクタ26B2が取付けられている。他側コネクタ26B2は、一側コネクタ26B1に隣接して軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続されている。
The
吐出側チューブ26Cは、ハウジング9の外部に配置されている。吐出側チューブ26Cの一端には、一側コネクタ26C1が取付けられている。一側コネクタ26C1は、中間チューブ26Bの他側コネクタ26B2と同心上に軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続され、チューブ接続部10Gを介して中間チューブ26Bの他側コネクタ26B2に連通している(図3参照)。吐出側チューブ26Cの他端は、後述するフィルタユニット30に接続されている。
The
第2チューブ27は、第1チューブ26と同様に、複数(例えば3本)のチューブを直列に接続することにより構成され、長さ方向の両端(27D、31B)がハウジング9内に開口している。図5に示すように、第2チューブ27は、長さ方向の一側を構成しハウジング9の外部に配置された吸込側チューブ27Aと、長さ方向の中間部を構成しハウジング9の内部に配置された中間チューブ27Bと、長さ方向の他側を構成しハウジング9の外部に配置された吐出側チューブ27Cとにより構成されている。第2チューブ27の一端は、後述する吸込側チューブ27Aの一端27Dにより構成され、第2チューブ27の他端は、後述する共通吐出管路31の他端31Bにより構成されている。
Like the
吸込側チューブ27Aの一端27Dは、第1チューブ26の吸込側チューブ26Aと同様に、下側支持部10Dと上側支持部10Eとの間で軸支持部10に接続され、ハウジング9内に開口している。吸込側チューブ27Aの他端には、他側コネクタ27A1が取付けられている。他側コネクタ27A1は、第1チューブ26の吸込側チューブ26Aと同様に、軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続されている。
One
中間チューブ27Bは、第2チューブ27の中間部を構成し、第1チューブ26の中間チューブ26Bの上側に離間してハウジング9の軸支持部10内に設けられている。中間チューブ27Bは、軸支持部10のチューブガイド部10Fの内周面10Hに設けられた上ガイド溝24内に係合し、チューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って環状に配置されている。中間チューブ27Bの一端は、一側コネクタ27B1を介して軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続され、チューブ接続部10Gを介して吸込側チューブ27Aの他側コネクタ27A1に連通している。中間チューブ27Bの他端は、他側コネクタ27B2を介して軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続されている(図5参照)。
The
吐出側チューブ27Cは、ハウジング9の外部に配置されている。吐出側チューブ27Cの一端は、一側コネクタ27C1を介して軸支持部10のチューブ接続部10Gに接続され、チューブ接続部10Gを介して中間チューブ27Bの他側コネクタ27B2に連通している。吐出側チューブ27Cの他端は、フィルタユニット30に接続されている。
The
複数の下ロータ28および上ロータ29は、ハウジング9内に収容され、第1チューブ26および第2チューブ27と共にチューブポンプ25を構成している。これら複数(例えば3個)の下ロータ28および上ロータ29は、2段目の遊星歯車減速機構13を構成するキャリア13Cに設けられたロータ支持ピン13Gに、それぞれ回転可能に支持されている。ハウジング9の減速機構収容部11内に遊星歯車減速機構13を組付けた状態で、下ロータ28は、チューブガイド部10Fの内周面10Hに設けられた下ガイド溝23に係合し、上ロータ29は、チューブガイド部10Fの内周面10Hに設けられた上ガイド溝24に係合する。
A plurality of
従って、旋回装置6の作動時には、2段目のキャリア13Cが出力軸14の軸心A-Aを中心として回転することにより、下ロータ28と上ロータ29は、キャリア13Cと一緒にハウジング9内を回転する。このとき、下ロータ28は、チューブガイド部10Fの内周面10Hとの間で第1チューブ26の中間チューブ26Bを押圧しながら、下ガイド溝23に沿って回転し、上ロータ29は、チューブガイド部10Fの内周面10Hとの間で第2チューブ27の中間チューブ27Bを押圧しながら、上ガイド溝24に沿って回転する。
Therefore, when the
フィルタユニット30は、第1チューブ26の吐出側チューブ26C、および第2チューブ27の吐出側チューブ27Cに接続されている。図5に示すように、フィルタユニット30は、共通吐出管路31と、第1チェック弁32および第2チェック弁33と、コンタミネーションセンサ34と、オイルフィルタ35とを含んで構成されている。フィルタユニット30は、例えばボルト等(図示せず)を用いてハウジング9に取付けられている。
The
共通吐出管路31は、第1チューブ26および第2チューブ27の一部を構成し、第1チューブ26の吐出側チューブ26Cおよび第2チューブ27の吐出側チューブ27Cと、ハウジング9との間を接続している。即ち、共通吐出管路31の一端は、吐出側チューブ26C,27Cの他端に接続され、共通吐出管路31の他端31Bは、第1チューブ26および第2チューブ27の他端を構成している。共通吐出管路31の他端31Bは、ハウジング9(減速機構収容部11)の蓋部11Cにコネクタ31Aを介して取付けられ、ハウジング9内に開口している。従って、第1チューブ26および第2チューブ27の他端は、共通吐出管路31を介してハウジング9内に開口している。
The
第1チェック弁32は、吐出側チューブ26Cの途中に配置され、吐出側チューブ26Cから共通吐出管路31へと向かう潤滑油20の流れを許し、逆向きの流れを禁止する。第2チェック弁33は、吐出側チューブ27Cの途中に配置され、吐出側チューブ27Cから共通吐出管路31へと向かう潤滑油20の流れを許し、逆向きの流れを禁止する。
The
汚れ検出器としてのコンタミネーションセンサ34は、共通吐出管路31の途中に設けられている。コンタミネーションセンサ34は、例えば共通吐出管路31を流れる潤滑油20に含まれる異物の量を計測して潤滑油20の汚れを検出することにより、減速装置8のコンディションを監視する。オイルフィルタ35は、コンタミネーションセンサ34とハウジング9との間に位置して共通吐出管路31の途中に設けられている。オイルフィルタ35は、潤滑油20に含まれる異物を捕捉することにより、ハウジング9内に還流する潤滑油20を清浄化する。
A
ここで、出力軸14が、図3中の矢示B方向(正方向)に回転したときには、下ロータ28は、第1チューブ26の中間チューブ26Bを押圧しながら回転することにより、ポンプ作用を発揮する。これにより、ハウジング9内に充填された潤滑油20は、図5中の破線の矢印で示すように、第1チューブ26の吸込側チューブ26Aに吸込まれ、中間チューブ26Bを介して吐出側チューブ26Cに送り出される。吐出側チューブ26Cに送り出された潤滑油20は、フィルタユニット30の第1チェック弁32、コンタミネーションセンサ34、オイルフィルタ35を通過した後、共通吐出管路31の他端からハウジング9内に吐出する。
Here, when the
一方、出力軸14が、図3中の矢示B方向とは反対方向(逆方向)に回転したときには、上ロータ29は、第2チューブ27の中間チューブ27Bを押圧しながら回転することにより、ポンプ作用を発揮する。これにより、ハウジング9内に充填された潤滑油20は、図5中の実線の矢示で示すように、第2チューブ27の吸込側チューブ27Aに吸込まれ、中間チューブ27Bを介して吐出側チューブ27Cに送り出される。吐出側チューブ27Cに送り出された潤滑油20は、フィルタユニット30の第2チェック弁33、コンタミネーションセンサ34、オイルフィルタ35を通過した後、共通吐出管路31の他端からハウジング9内に吐出する。
On the other hand, when the
このように、チューブポンプ25は、出力軸14が正方向に回転したときには、下ロータ28のポンプ作用により、第1チューブ26を通じてハウジング9内の潤滑油20を循環させ、出力軸14が逆方向に回転したときには、上ロータ29のポンプ作用により、第2チューブ27を通じてハウジング9内の潤滑油20を循環させる。これにより、潤滑油20に混入した摩耗粉等の異物が、ハウジング9内を沈降して下側支持部10Dに滞留するのを抑え、下軸受16等を異物から保護することができる構成となっている。この場合、従来技術で述べたプランジャポンプに比較して、チューブポンプ25は自ら摩耗粉等の異物を生じることがないので、潤滑油20に混入する異物の増加を抑えることができる構成となっている。
Thus, when the
本実施形態による減速装置8は上述の如き構成を有するもので、減速装置8を備えた旋回装置6の作動時には、旋回モータ7のモータ軸7Aが回転する。モータ軸7Aの回転は、遊星歯車減速機構12,13によって2段減速されて出力軸14に伝達され、出力軸14は大きなトルクをもって回転する。これにより、出力軸14に取付けられたピニオン15が、旋回輪3の内輪3Aに設けられた内歯車3Fに噛合しつつ内歯車3Fに沿って公転する。このピニオン15の公転力により、丸胴1に対して旋回フレーム2が旋回し、下部走行体上で上部旋回体を旋回動作させることができる。
The
ここで、旋回装置6の作動時には、ハウジング9内に充填された潤滑油20により、遊星歯車減速機構12,13を構成する太陽歯車12A,13A、遊星歯車12B,13B、出力軸14を支持する下軸受16および上軸受17が潤滑される。しかし、遊星歯車減速機構12,13の作動時には、太陽歯車12A,13A、遊星歯車12B,13B等が噛合することにより摩耗粉等の異物が発生し、この異物が潤滑油20に混入する。このため、異物が自重によってハウジング9内を沈降し、下軸受16が取付けられた軸支持部10の下側支持部10D等に滞留することにより、この異物の一部が下軸受16の内輪と外輪との間に浸入して下軸受16を早期に摩耗させる虞がある。
Here, during operation of the
これに対し、本実施形態による減速装置8は、潤滑油20に混入した異物が、軸支持部10の下側支持部10D等に滞留するのを防止するため、チューブポンプ25を用いて潤滑油20を循環させる構成となっている。そこで、減速装置8の作動時におけるチューブポンプ25の動作について説明する。
On the other hand, in the
旋回モータ7の回転が減速装置8を介して出力軸14に伝達され、出力軸14が回転すると、2段目のキャリア13Cのロータ支持ピン13Gに取付けられた下ロータ28および上ロータ29が、キャリア13Cと一緒に回転する。これにより、下ロータ28は、チューブガイド部10Fの内周面10Hとの間で第1チューブ26の中間チューブ26Bを押圧しながら、下ガイド溝23に沿って回転する。上ロータ29は、チューブガイド部10Fの内周面10Hとの間で第2チューブ27の中間チューブ27Bを押圧しながら、上ガイド溝24に沿って回転する。
Rotation of the
この場合、第1チューブ26の中間チューブ26Bは、下ガイド溝23によってチューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って整列し、下ロータ28の軌道は、下ガイド溝23によってガイドされるので、中間チューブ26Bを下ロータ28によって確実に押圧することができる。同様に、第2チューブ27の中間チューブ27Bは、上ガイド溝24によってチューブガイド部10Fの内周面10Hに沿って整列し、上ロータ29の軌道は、上ガイド溝24によってガイドされるので、中間チューブ27Bを上ロータ29によって確実に押圧することができる。
In this case, the
ここで、出力軸14が正方向(図3中の矢示B方向)に回転するときには、下ロータ28は、第1チューブ26の中間チューブ26Bを押圧しながら回転することにより、ポンプ作用を発揮する。即ち、ハウジング9内に充填された潤滑油20は、図5中の破線の矢印で示すように、第1チューブ26の吸込側チューブ26Aに吸込まれ、中間チューブ26Bを介して吐出側チューブ26Cに送り出される。吐出側チューブ26Cに送り出された潤滑油20は、フィルタユニット30の第1チェック弁32、コンタミネーションセンサ34、オイルフィルタ35を通過した後、共通吐出管路31の他端からハウジング9内に吐出する。なお、上ロータ29も、第2チューブ27の中間チューブ27Bを押圧しながら回転するが、第2チューブ27の吐出側チューブ27Cには第2チェック弁33が設けられている。このため、出力軸14が正方向に回転するときには、第2チューブ27の吸込側チューブ27Aに潤滑油20が吸込まれることはない。
Here, when the
一方、出力軸14が逆方向(図3中の矢示B方向とは反対方向)に回転したときには、上ロータ29は、第2チューブ27の中間チューブ27Bを押圧しながら回転することにより、ポンプ作用を発揮する。即ち、ハウジング9内に充填された潤滑油20は、図5中の実線の矢印で示すように、第2チューブ27の吸込側チューブ27Aに吸込まれ、中間チューブ27Bを介して吐出側チューブ27Cに送り出される。吐出側チューブ27Cに送り出された潤滑油20は、フィルタユニット30の第2チェック弁33、コンタミネーションセンサ34、オイルフィルタ35を通過した後、共通吐出管路31の他端からハウジング9内に吐出する。なお、下ロータ28も、第1チューブ26の中間チューブ26Bを押圧しながら回転するが、第1チューブ26の吐出側チューブ26Cには第1チェック弁32が設けられている。このため、出力軸14が逆方向に回転するときには、第1チューブ26の吸込側チューブ26Aに潤滑油20が吸込まれることはない。
On the other hand, when the
このように、出力軸14が正方向に回転するときには、ハウジング9内の潤滑油20は、下側支持部10Dの近傍で第1チューブ26に吸い込まれ、減速機構収容部11の蓋部11Cからハウジング9内に戻される。一方、出力軸14が逆方向に回転するときには、ハウジング9内の潤滑油20は、下側支持部10Dの近傍で第2チューブ27に吸い込まれ、減速機構収容部11の蓋部11Cからハウジング9内に戻される。従って、出力軸14の回転方向(旋回装置6による上部旋回体の旋回方向)に関わらず、潤滑油20は、第1チューブ26または第2チューブ27を介して常にハウジング9内を循環することができる。
Thus, when the
従って、潤滑油20に混入した異物が、下軸受16が取付けられた軸支持部10の下側支持部10D等に滞留するのを防止し、異物による下軸受16等の摩耗を抑制することができる。しかも、チューブポンプ25は、従来技術で述べたプランジャポンプとは異なり、自ら摩耗粉等の異物を生じることがない。この結果、潤滑油20に混入する異物が増加するのを抑えつつ、ハウジング9内で潤滑油20を循環させることができる。
Therefore, it is possible to prevent foreign matter mixed in the lubricating
また、第1チューブ26の吐出側チューブ26Cおよび第2チューブ27の吐出側チューブ27Cが接続された共通吐出管路31には、オイルフィルタ35が設けられている。このため、第1チューブ26または第2チューブ27を介して潤滑油20がハウジング9内を循環するときに、この潤滑油20に混入した異物をオイルフィルタ35によって捕捉することができる。この結果、潤滑油20に含まれる異物の量を低減することができ、清浄化された潤滑油20によって遊星歯車減速機構12,13、下軸受16、上軸受17等を潤滑することができる。
An
さらに、共通吐出管路31にはコンタミネーションセンサ34が設けられている。これにより、第1チューブ26または第2チューブ27を介してハウジング9内を循環する潤滑油20の汚れを、コンタミネーションセンサ34によって検出することができる。この場合、チューブポンプ25は、自ら摩耗粉等の異物を生じることがないので、ハウジング9内に配置された遊星歯車減速機構12,13等から生じた摩耗粉以外の余剰の異物が検出されることがない。この結果、減速装置8から生じた異物のみの量をコンタミネーションセンサ34によって正確に検出できるので、減速装置8のコンディションを的確に把握することができる。
Further, a
かくして、本実施形態による減速装置8は、内部に潤滑油20が充填された筒状のハウジング9と、ハウジング9内に設けられ旋回モータ7の回転を減速する遊星歯車減速機構12,13と、遊星歯車減速機構12,13によって減速された回転を出力する出力軸14とを備えている。そして、減速装置8は、ハウジング9内に開口する両端(26D、27D、31B)およびハウジング9内でハウジング9の内周面10Hに沿って環状に配置された中間部(中間チューブ26B、27B)を有する第1チューブ26および第2チューブ27と、ハウジング9内に収容されて第1チューブ26および第2チューブ27と共にチューブポンプ25を構成し、ハウジング9の内周面10Hとの間で第1チューブ26および第2チューブ27を押圧しながら回転することにより、ハウジング9に充填された潤滑油20を第1チューブ26および第2チューブ27介して循環させる下ロータ28および上ロータ29とを備えている。
Thus, the
この構成によれば、遊星歯車減速機構12,13から生じた摩耗粉等の異物を含んだ潤滑油20は、下ロータ28によって押圧された第1チューブ26、および上ロータ29によって押圧された第2チューブ27に吸込まれ、これら第1チューブ26および第2チューブ27を介してハウジング9内を循環する。これにより、異物がハウジング9内に滞留するのを抑えることができる。しかも、チューブポンプ25は摩耗粉等の異物を生じることがないので、潤滑油20に混入する異物の増加を抑えることができる。
According to this configuration, the lubricating
実施形態では、ハウジング9の内周面10Hには、第1チューブ26および第2チューブ27の長さ方向の中間部をハウジング9の内周面10Hに沿って整列させると共に、下ロータ28および上ロータ29を第1チューブ26および第2チューブ27に重なるようにガイドする下ガイド溝23および上ガイド溝24が設けられている。この構成によれば、下ロータ28および上ロータ29の軌道を、下ガイド溝23および上ガイド溝24によって規制することができる。従って、ハウジング9の内周面10Hに沿って整列した第1チューブ26および第2チューブ27の長さ方向の中間部を、下ロータ28および上ロータ29によって確実に押圧することができる。
In the embodiment, along the inner
実施形態では、チューブは、出力軸14が正方向に回転したときに下ロータ28によって押圧されることにより、一端側からハウジング9内の潤滑油20を吸込んで他端側からハウジング9内に潤滑油20を吐出する第1チューブ26と、出力軸14が正方向とは逆方向に回転したときに上ロータ29によって押圧されることにより、一端側からハウジング9内の潤滑油20を吸込んで他端側からハウジング9内に潤滑油20を吐出する第2チューブ27とにより構成されている。この構成によれば、出力軸14が正方向および逆方向のどちらに回転した場合でも、第1チューブ26または第2チューブ27を介してハウジング9内で潤滑油20を循環させることができる。
In the embodiment, the tube is pressed by the
実施形態では、遊星歯車減速機構13は、太陽歯車13Aと、ハウジング9の内周側に設けられた下内歯車11Eと太陽歯車13Aとに噛合し太陽歯車13Aの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車13Bと、複数の遊星歯車13Bを回転可能に支持し出力軸14と共に回転するキャリア13Cとを含んで構成され、下ロータ28および上ロータ29は、キャリア13Cに設けられている。この構成によれば、遊星歯車減速機構13が作動してキャリア13Cが回転するときに、このキャリア13Cの回転を利用して下ロータ28および上ロータ29を回転させ、第1チューブ26および第2チューブ27を押圧することができる。
In the embodiment, the planetary
実施形態では、減速装置8は、第1チューブ26および第2チューブ27を流れる潤滑油20に混入した異物を捕捉するオイルフィルタ35を備えている。この構成によれば、第1チューブ26または第2チューブ27を介して潤滑油20がハウジング9内を循環するときに、この潤滑油20に混入した異物をオイルフィルタ35によって捕捉することにより、潤滑油20を清浄化することができる。
In the embodiment, the
実施形態では、減速装置8は、第1チューブ26および第2チューブ27を流れる潤滑油20の汚れを検出するコンタミネーションセンサ34を備えている。この構成によれば、ハウジング9内を循環する潤滑油20の汚れ、即ち潤滑油20に混入した摩耗粉等の異物の量をコンタミネーションセンサ34によって検出することができ、減速装置8のコンディションを把握することができる。
In the embodiment, the
なお、実施形態では、チューブポンプ25を、ハウジング9を構成する軸支持部10のうち上側支持部10Eの上側に配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば軸支持部10のうち下側支持部10Dと上側支持部10Eとの間に、チューブポンプを配置する構成としてもよい。
In the embodiment, the
また、実施形態では、2段目の遊星歯車減速機構13のキャリア13Cに、下ロータ28および上ロータ29を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば出力軸14にブラケット等を介して下ロータおよび上ロータを取付ける構成としてもよい。
Further, in the embodiment, the case where the
さらに、実施形態では、第1チューブ26を構成する吐出側チューブ26Cの他端と、第2チューブ27を構成する吐出側チューブ27Cの他端とを共通吐出管路31に接続することにより、ハウジング9内に開口する第1チューブ26および第2チューブ27の他端を、共通吐出管路31の他端31Bによって構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば吐出側チューブ26Cおよび吐出側チューブ27Cの途中に、それぞれフィルタユニットを設け、吐出側チューブ26Cおよび吐出側チューブ27Cの他端を、それぞれ個別にハウジング9内に開口させる構成としてもよい。
Furthermore, in the embodiment, by connecting the other end of the
8 減速装置
9 ハウジング
10H 内周面
12,13 遊星歯車減速機構
13A 太陽歯車
13B 遊星歯車
13C キャリア
14 出力軸
20 潤滑油
23 下ガイド溝
24 上ガイド溝
25 チューブポンプ
26 第1チューブ(チューブ)
26B,27B 中間チューブ
27 第2チューブ(チューブ)
28 下ロータ
29 上ロータ
31 共通吐出管路(チューブ)
34 コンタミネーションセンサ(汚れ検出器)
35 オイルフィルタ(フィルタ)
8
26B,
28
34 Contamination sensor (dirt detector)
35 Oil filter (filter)
Claims (6)
前記ハウジング内に開口する両端および前記ハウジング内で前記ハウジングの内周面に沿って環状に配置された中間部を有するチューブと、
前記ハウジング内に収容されて前記チューブと共にチューブポンプを構成し、前記ハウジングの内周面との間で前記チューブを押圧しながら回転することにより前記ハウジングに充填された潤滑油を前記チューブを介して循環させるロータとを備えたことを特徴とする減速装置。 A cylindrical housing filled with lubricating oil, a planetary gear reduction mechanism provided in the housing for reducing the rotation of the rotation source, and an output shaft outputting the rotation reduced by the planetary gear reduction mechanism. In a reduction gear comprising:
a tube having both ends opening into the housing and an intermediate portion annularly arranged within the housing along the inner peripheral surface of the housing;
A tube pump is accommodated in the housing together with the tube, and the lubricating oil filled in the housing is pumped through the tube by rotating the tube while pressing the tube against the inner peripheral surface of the housing. A reduction gear, comprising: a circulating rotor.
前記出力軸が正方向とは逆方向に回転したときに前記ロータによって押圧されることにより、一端側から前記ハウジング内の潤滑油を吸込んで他端側から前記ハウジング内に潤滑油を吐出する第2チューブとにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の減速装置。 The tube sucks the lubricating oil in the housing from one end and discharges the lubricating oil into the housing from the other end by being pressed by the rotor when the output shaft rotates in the forward direction. 1 tube;
When the output shaft rotates in the direction opposite to the normal direction, the rotor presses the output shaft to suck the lubricating oil in the housing from one end side and discharge the lubricating oil into the housing from the other end side. 2. The speed reduction gear according to claim 1, wherein the speed reducer is composed of two tubes.
前記ロータは、前記キャリアに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の減速装置。 The planetary gear reduction mechanism includes a sun gear, a plurality of planetary gears meshing with an internal gear provided on the inner peripheral side of the housing and the sun gear and revolving around the sun gear while rotating; a carrier that rotatably supports the planetary gear of and rotates together with the output shaft,
2. The reduction gear transmission according to claim 1, wherein the rotor is provided on the carrier.
2. The reduction gear transmission according to claim 1, further comprising a contamination detector for detecting contamination of lubricating oil flowing through said tube.
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