JP3409813B2

JP3409813B2 - 遊星歯車減速装置

Info

Publication number: JP3409813B2
Application number: JP26811393A
Authority: JP
Inventors: 章弘田中; 信夫鵜沢; 忍山本; 達生前野; 隆幸佐藤; 益久吉田
Original assignee: NTN Corp; Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JPH07103320A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の減速段からなる
遊星歯車減速装置に関し、特に、油圧ショベル、油圧ク
レーン等の履帯駆動装置に好適に用いられる遊星歯車減
速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６および図７に従来技術による遊星歯
車減速装置として、３段の減速段を備えた油圧ショベル
等の履帯駆動装置を例に挙げて示す。

【０００３】図中、１は車体の機枠等に固着される円筒
状の支持部材を示し、該支持部材１の一端側には回転源
としての油圧モータ２が取付けられ、その他端側には後
述するハブ１３に噛合する歯部１Ａが形成されると共
に、後述のキャリア３５を軸方向に位置決めする筒状の
ストッパ部１Ｂが形成されている。

【０００４】３は回転体となる有蓋筒状のハウジングを
示し、該ハウジング３は支持部材１の外周側に位置する
ドラム４と、内周側に内歯車５Ａが設けられたリングギ
ア５と、該リングギア５を施蓋する底蓋６とから大略構
成される。そして、ドラム４はスラストラジアル軸受か
らなる主軸受７を介して支持部材１に回転自在に支持さ
れると共に、その外周側には履帯駆動用のスプロケット
８がボルト９を介して取付けられ、リングギア５はボル
ト１０を介してドラム４に固着され、底蓋６はボルト１
１を介してリングギア５に固着されている。なお、前記
底蓋６の内側には軸中心に位置して後述する太陽歯車１
７の先端面と摺接するライナ１２が嵌合されている。

【０００５】さらに、前記主軸受７は支持部材１のスト
ッパ部１Ｂの外周側にハブ１３およびナット１４により
軸方向に位置決めされている。ここで、ハブ１３は内，
外周に歯部１３Ａ，１３Ｂが形成され、内側の歯部１３
Ａは支持部材１の歯部１Ａに噛合され、外側の歯部１３
Ｂはキャリア３５の歯部３５Ａに噛合することにより、
該キャリア３５を支持部材１に対し、回転規制して固定
する（図７参照）。

【０００６】１５は油圧モータ２の回転出力を導出する
回転軸を示し、該回転軸１５の一端側は油圧モータ２と
連結され、その他端側は底蓋６に向けて延在し、後述す
る１段目の太陽歯車１７になると共に、先端面はライナ
１２に摺接している。

【０００７】１６は１段目の減速歯車機構を示し、該減
速歯車機構１６は回転軸１５の先端側に該回転軸１５と
一体に形成された太陽歯車１７と、該太陽歯車１７とリ
ングギア５の内歯車５Ａとに噛合するように配設され、
該太陽歯車１７の周囲を自転しつつ公転する遊星歯車１
８と、該遊星歯車１８を軸受１９を介して回転自在に支
持するピン２０と、該ピン２０が固着され、遊星歯車１
８の公転を後述する次段の太陽歯車２４に伝達するキャ
リア２１と、該キャリア２１，前記遊星歯車１８と軸受
１９との両端面に接するように設けられた一対のスラス
トプレート２２，２２（図７参照）とから構成されてい
る。なお、太陽歯車１７は回転軸１５と別部材で形成
し、これに取付けてもよい。

【０００８】一方、２３は中間段の減速段となる２段目
の減速歯車機構を示し、該減速歯車機構２３は回転軸１
５に遊嵌され、１段目のキャリア２１の歯部２１Ａに噛
合してキャリア２１の公転のみが伝達される太陽歯車２
４と、該太陽歯車２４とリングギア５の内歯車５Ａとに
噛合し、該太陽歯車２４の周囲を自転しつつ公転する遊
星歯車２５と、該遊星歯車２５を軸受２６を介して回転
自在に支持するピン２７と、該ピン２７が固着され、遊
星歯車２５の公転を後述の最終段の太陽歯車３１に伝達
するキャリア２８と、該キャリア２８と前記遊星歯車２
５と軸受２６との両端面に接するように設けられた一対
のスラストプレート２９，２９（図７参照）とから構成
されている。

【０００９】また、３０は最終段の減速段となる３段目
の減速歯車機構を示し、該減速歯車機構３０は回転軸１
５に遊嵌され、２段目のキャリア２８の歯部２８Ａに噛
合してキャリア２８の公転のみが伝達される太陽歯車３
１と、該太陽歯車３１とリングギア５の内歯車５Ａとに
噛合し、該太陽歯車３１の周囲を自転する遊星歯車３２
と、該遊星歯車３２を軸受３３を介して回転自在に支持
するピン３４と、該ピン３４が固着されると共に、一端
側内周に前記ハブ１３の外側の歯部１３Ｂと噛合する歯
部３５Ａが形成され、該ハブ１３の内側の歯部１３Ａを
支持部材１の歯部１Ａに噛合することによって回転方向
に位置決めされたキャリア３５と、該キャリア３５と前
記遊星歯車３２と軸受３３との両端面に接するように設
けられた一対のスラストプレート３６，３６（図７参
照）とから構成され、該キャリア３５は支持部材１のス
トッパ部１Ｂに当接し、軸方向一側への位置決めがなさ
れている。

【００１０】さらに、３７は１段目のキャリア２１を軸
方向に位置決めするためのスペーサを示し、該スペーサ
３７の内径側は太陽歯車１７，２４間に挟まれ、外径側
はキャリア２１に係合し、該スペーサ３７の脱落防止と
キャリア２１の軸方向への位置決めを図っている。３８
は２段目のキャリア２８を軸方向に位置決めするための
他のスペーサを示し、該スペーサ３８の内径側は太陽歯
車２４，３１間に挟まれ、外径側はキャリア２８に係合
し、該スペーサ３８の脱落防止とキャリア２８の軸方向
への位置決めを図っている。

【００１１】このように構成された遊星歯車減速装置で
は、油圧モータ２により回転軸１５を回転させると、そ
の回転は太陽歯車１７，遊星歯車１８，キャリア２１等
からなる１段目の減速歯車機構１６によって所定の減速
比をもって減速され、遊星歯車１８の公転のみがキャリ
ア２１から２段目の太陽歯車２４へと出力される。そし
て、該太陽歯車２４，遊星歯車２５，キャリア２８等か
らなる２段目の減速歯車機構２３は前記キャリア２１か
らの回転をさらに所定の減速比で減速し、遊星歯車２５
の公転のみをキャリア２８から最終段の太陽歯車３１へ
と出力する。さらに、該太陽歯車３１，遊星歯車３２，
キャリア３５等からなる最終段の減速歯車機構３０で
は、キャリア３５が歯部３５Ａ，ハブ１３および支持部
材１の歯部１Ａを介して支持部材１に回転方向に対して
位置決めされているから、前記キャリア２８からの回転
出力を所定の減速比で減速しつつ、太陽歯車３１から遊
星歯車３２を介してリングギア５へと伝達し、該リング
ギア５およびドラム４等からなるハウジング３に大きな
回転トルクを発生させる。

【００１２】かくして、油圧モータ２の回転出力は各減
速歯車機構１６，２３，３０によって順次減速され、大
トルクとなってハウジング３に伝達され、スプロケット
８に巻回される履帯（図示せず）を低速回転で駆動する
ことによって、油圧ショベル等を走行させるようになっ
ている。また、ハウジング３内には潤滑油となる油液が
収容され、各減速歯車機構１６，２３，３０等を潤滑す
る。

【００１３】さらに、油圧ショベル等に使用される遊星
歯車減速装置においては、低速大トルクを出力するた
め、各段の遊星歯車１８，２５，３２をキャリア２１，
２８，３５に軸支する軸受１９，２６，３３において
は、大きな負荷容量と高潤滑性を有する軸受が必要であ
った。このため、一般に鋼製の保持器を有する針状ころ
軸受が使用されている。

【００１４】ここで、図８ないし図１２に基づいて、針
状ころ軸受を使用している多減速段の軸受１９，２６，
３３のうち、第２段の遊星歯車２５を軸支する軸受２６
を例に挙げて説明するが、他の軸受１９，３３において
も同様である。

【００１５】まず、前記軸受２６のピン２７には、軸受
２６への潤滑油の給脂のために、軸方向に貫通穴２７Ａ
と、軸方向中心に位置した径方向には該貫通穴２７Ａと
連通する複数の給脂穴２７Ｂ（１個のみ図示）とが形成
されている。

【００１６】図中、４１は軸受２６を構成する保持器を
示し、該保持器４１は鋼製パイプ材を削出しすることに
よって断面略「Ｍ」字状の筒状体４２として形成され、
該筒状体４２の周方向には所定寸法を離間すると共に内
径側から外径側に貫通する複数のポケット４３，４３，
…が形成されている。また、該各ポケット４３の軸方向
両端部に位置した径方向外側の開口縁には、それぞれ周
方向に対向する一対のころ落ち防止部４４，４４，…が
形成されると共に、軸方向中間部に位置した径方向内側
の開口縁には、周方向に対向する一対のころ落ち防止部
４５，４５が形成されている。そして、上側に位置した
各防止部４４と下側に位置した各防止部４５によって当
該各ポケット４３内にそれぞれ針状ころ４６を規則正し
く等間隔で摺動保持するようになっている。従って、前
記保持器４１はピン２７の外周側に配設され、前記各針
状ころ４６はピン２７と遊星歯車２５との間で転動する
ようになっている。

【００１７】そして、前記保持器４１は、その筒状体４
２外周面の寸法を前記遊星歯車２５の内径寸法に近い寸
法に設定することにより、当該軸受２６の径方向の位置
決めを行うようになる。このため、図８および図１０，
１１，１２に示すように、保持器４１の外周面と遊星歯
車２５の内周面との間には隙間はなく、これに対して、
保持器４１内周面とピン２７の外周面との間には隙間が
形成されるようになっている。

【００１８】一方、軸受２６の軸方向における位置決め
は、スラストプレート２９，２９によって行うことがで
き、これにより、遊星歯車２５をピン２７を介してキャ
リア２８に確実に軸支するものである。

【００１９】次に、軸受２６の潤滑においては、ハウジ
ング３内の潤滑油が、ピン２７の貫通穴２７Ａおよび給
脂穴２７Ｂを介して図８に示す矢示のように軸受２６内
に浸入し、遊星歯車２５が回転する時に生じる遠心力に
よって、ハウジング３内に潤滑油を放出する。これによ
り、軸受２６の潤滑性を高めるようになっている。

【００２０】なお、軸受１９，３３についても、前述し
た軸受２６の構成、即ち保持器４１，針状ころ４６等か
ら構成されているので、その説明は省略する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、各段の減速歯車機構１６，２３，３０の軸
受１９，２６，３３は低速大トルクを受承しなければな
らない。

【００２２】そのため、軸受１９，２６，３３の各保持
器４１は鋼製の金属材により形成されており、鋼製パイ
プ材の削出し加工等の製造工程に時間を費やすと共に、
生産コストが高くなってしまうという問題がある。

【００２３】また、軸受１９，２６，３３においては、
内輪となるピン２０，２７，３４はキャリア２１，２
８，３５に対して固定で、外輪となる遊星歯車１８，２
５，３２が回転荷重となるから、各針状ころ４６には摩
耗が発生し易い。さらに、軸受の位置決めを図るため
に、例えば図１０ないし図１２に示す如く、保持器４１
の外周面を遊星歯車２５の内周側に近接して配設してい
る。しかし、該保持器４１と遊星歯車２５には公差寸法
等の誤差があると共に、該遊星歯車２５は振動荷重とな
るため、保持器４１の筒状体４２外周面と遊星歯車２５
とが摺動して発熱や騒音を発生するという問題がある。

【００２４】さらに、各軸受１９，２６，３３の保持器
４１両端面とキャリア２１，２８，３５の端面との間に
は、軸方向の位置決めと摩耗防止のために、各スラスト
プレート２２，２９，３６がそれぞれ設けられている。
しかし、保持器４１と各スラストプレート２２，２９，
３６、該各スラストプレート２２，２９，３６とキャリ
ア２１，２８，３５との間で、遊星歯車１８，２５，３
２が摺動するときに直接的な金属接触により、熱が発生
するという問題がある。

【００２５】このように、従来技術による遊星歯車減速
装置では、軸受１９，２６，３３の近傍に関し、次の部
分が発熱源となっている。

【００２６】．軸受１９，２６，３３における保持器
４１と各針状ころ４６との金属接触による発熱源。

【００２７】．保持器４１の外周面側と遊星歯車１
８，２５，３２との金属接触による発熱源。

【００２８】．保持器４１の端面とスラストプレート
２２，２９，３６との間、および該スラストプレート２
２，２９，３６とキャリア２１，２８，３５との間の金
属接触による発熱源。

【００２９】而して、前記軸受１９，２６，３３には、
ピン２０，２７，３４の給脂穴を介して潤滑油が供給さ
れているが、前述した〜の各発熱源によって局部的
に温度が上昇し、油膜切れを起し、潤滑性を著しく低下
させるという問題がある。この結果、保持器４１または
針状ころ４６の損傷を引き起こし、軸受１９，２６，３
３の寿命を極端に短くするという問題がある。

【００３０】さらに、軸受１９，２６，３３の損傷は、
遊星歯車減速装置の運転効率を大幅に低下させるばかり
でなく、最悪の場合には、遊星歯車減速装置の駆動を停
止しなければならないという致命的な問題がある。

【００３１】ここで、本発明者達は、上述した種々の問
題を解決するために、潤滑性を有すると共に熱の発生を
防止すべく、保持器を樹脂材料により形成することを考
えた。しかし、樹脂材料製の保持器を使用すれば、コス
ト低減、金属接触の低下を図ることができるものの、金
属製の軸受に比較して樹脂材料製の軸受は強度低下が問
題となる。即ち、樹脂材料製の保持器は、外力に耐え得
るように断面積の大きなものが要求される。このため、
ポケットの大きさも制約され、必然的に保持器内を流れ
る潤滑油量が減少し、油膜切れ、熱変換不足等が原因と
なって、強度が低下することが分かった。

【００３２】本発明者達は、これらの問題を踏まえた上
で、鋭利実験研究の結果、遊星歯車減速装置のように低
速大トルクの部分に適用しても、使用に耐え得る樹脂材
料製の保持器の構造を知見することができた。

【００３３】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は潤滑を効率良く行うことによ
り、樹脂材料製の軸受を使用可能とした遊星歯車減速装
置を提供することを目的としている。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、キャリアのピン
に対し遊星歯車を軸支する軸受を、前記ピンの外周に配
設される保持器と、前記ピンと遊星歯車との間で転動す
るように該保持器内に保持された複数個の針状ころとか
ら構成し、前記保持器は、円筒状に形成された筒状体
と、該筒状体の周方向に離間すると共に内径側から外径
側に貫通するように形成された複数のポケットと、該各
ポケットの内壁面の軸方向中間部と両端部とに位置して
周方向に向けて切欠かれた切欠部と、前記各ポケットの
軸方向中間部と両端部に形成した該各切欠部の間に位置
し各ポケットの内径側と外径側の開口縁でそれぞれ周方
向に対向するころ落ち防止用突起部とを樹脂材料を用い
て射出成形により一体に成形し、前記筒状体の外周面に
は、前記各ポケットの軸方向中間部と両端部とに形成し
た各切欠部のうち軸方向中間部の切欠部の位置に該切欠
部の軸方向寸法とほぼ等しい大きさの溝幅をもった環状
溝部を設けたことにある。

【００３５】

【００３６】

【００３７】さらに、前記各ポケットに形成されたころ
落ち防止用突起部のうち、外径側のころ落ち防止用突起
部を、内径側のころ落ち防止用突起部よりも軸方向寸法
および周方向の突出寸法を短くすることが望ましい。

【００３８】一方、前記各ポケットに形成された切欠部
のうち、軸方向中間部に位置した切欠部を、両端部に位
置した切欠部よりも周方向に幅広に形成することが望ま
しい。

【００３９】また、前記軸受は、保持器外周面と遊星歯
車との間の径方向寸法、保持器内周面とピンとの間の径
方向寸法を、それぞれほぼ同一の離間寸法を持つように
構成することが望ましい。

【００４０】さらに、前記軸受は、保持器の軸方向端面
を、キャリアと直接的に接触摺動させることができる。

【００４１】

【作用】キャリアに対して遊星歯車を支持するためピン
と遊星歯車との間に軸受を設け、低速大トルクの荷重を
受承する。この時、軸受の保持器を樹脂材料を用いて射
出成形によって形成し、この保持器で、針状ころを保持
すべく、筒状体の内径側から外径側に貫通した複数のポ
ケットを形成すると共に、該各ポケットに複数の切欠部
を形成することにより、該各切欠部を介して大量の潤滑
油が各ポケット内に流入可能とし、針状ころの潤滑性を
向上させる。また、前記筒状体の外周面には前記各ポケ
ットの軸方向中間部と両端部とに形成した各切欠部のう
ち軸方向中間部の切欠部の位置に該切欠部の軸方向寸法
とほぼ等しい大きさの溝幅をもった環状溝部を設けてい
るので、この環状溝部によりピンから遊星歯車側への潤
滑油の流出をより一層容易にすることができる。また、
ころ落ち防止用突起部をポケットに形成することによ
り、軸受装着時の取付性を向上できる。また、保持器の
材質が樹脂材料であるから、金属同士の摺動接触を少な
くして発熱や騒音の発生を防止する。また、保持器に供
給される潤滑油の量を多くすることが可能となったか
ら、油膜切れおよび熱変換不足等を防止し、保持器の強
度を確保することができ、樹脂材料製の保持器を使用す
ることができる。

【００４２】

【００４３】さらに、保持器を構成する筒状体の外周面
に形成した環状溝部の溝幅を、中央に位置した切欠部の
軸方向寸法とほぼ同じ大きさとすることにより、ピンか
ら遊星歯車側への潤滑油の流出をより一層容易にする。

【００４４】さらに、径方向外側のころ落ち防止用突起
部を径方向内側のころ落ち防止用突起部よりも軸方向寸
法と周方向の突出寸法を短くしたから、径方向外側に形
成されたころ落ち防止用突起部によって針状ころの転動
によって供給された潤滑油が掻き取られるのを防止し
て、潤滑油の流れを良好な流れとする。

【００４５】一方、切欠部のうち、軸方向中央に位置し
た切欠部を両端に位置した切欠部よりも深く形成するこ
とにより、遊星歯車に向けての潤滑油の流出をより良好
にする。

【００４６】また、保持器と遊星歯車の径方向寸法、保
持器とピンとの径方向寸法が、ほぼ同一の離間寸法とす
ることにより、これらの間に十分な間隔を確保し、保持
器の偏摩耗を防止すると共に潤滑油の流れを良好にす
る。

【００４７】さらに、保持器の両端面とキャリアの端面
とを直接的に接触摺動させることにより、部品点数を削
減する。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５に基
づき説明する。なお、実施例では前述した従来技術と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。

【００４９】図中、５１は１段目の減速歯車機構を示
し、該減速歯車機構５１は従来技術の減速歯車機構１６
とほぼ同様に、太陽歯車１７と、該太陽歯車１７の周囲
を自転しつつ公転する遊星歯車１８と、該遊星歯車１８
をキャリア２１にピン２０と共に回転可能に支持する本
実施例の軸受５２とから構成されている。

【００５０】５３は中間段の減速段となる２段目の減速
歯車機構を示し、該減速歯車機構５３は従来技術の減速
歯車機構２３とほぼ同様に回転軸１５に遊嵌され、１段
目のキャリア２１の公転のみが伝達される太陽歯車２４
と、該太陽歯車２４の周囲を自転しつつ公転する遊星歯
車２５と、該遊星歯車２５をキャリア２８にピン２７と
共に回転可能に支持する本実施例の軸受５４とから構成
されている。

【００５１】５５は最終段の減速段となる３段目の減速
歯車機構を示し、該減速歯車機構５５は回転軸１５に遊
嵌され、２段目のキャリア２８の公転のみが伝達される
太陽歯車３１と、該太陽歯車３１の周囲を自転する遊星
歯車３２と、該遊星歯車３２をキャリア３５にピン３４
と共に回転可能に支持する本実施例の軸受５６とから構
成されている。そして、該軸受５６は前記減速歯車機構
５３の軸受５４を３個並べたものである。

【００５２】次に、図２ないし図４に基づいて、針状こ
ろ軸受を使用している軸受５２，５４，５６のうち、遊
星歯車２５を軸支する軸受５４を例に挙げて説明する
が、他の軸受５２，５６においても同様の構成である。

【００５３】図中、６１は各針状ころ６４と共に軸受５
４を構成する保持器を示し、該保持器６１は樹脂材料に
より筒状体６２として射出成形等の手段により円筒状に
成形されている。そして、この筒状体６２には、周方向
に所定寸法を離間して内径側から外径側に貫通する複数
のポケット６３，６３，…が形成されている。また、該
保持器６１の筒状体６２は、キャリア２８の各端面間に
挟持して設けられている。

【００５４】６４，６４，…は針状ころを示し、該各針
状ころ６４は前記保持器６１の各ポケット６３内にそれ
ぞれ規則正しく保持されている。

【００５５】６５と６５は前記各ポケット６３の内壁面
の軸方向中間部に位置し、６６と６６，６７と６７は同
じく軸方向左，右両端部に位置し、それぞれ周方向に向
けて切欠かれた切欠部を示し、該各切欠部６５，６６，
６７は図３に示すように、中央に位置した切欠部６５と
左，右に位置した切欠部６６，６７とに分かれる。そし
て、該切欠部６５，６６，６７の軸方向の長さ寸法の和
は、針状ころ６４の長さ寸法の約６０〜８０％となるよ
うに設定されている。

【００５６】６８，６８，…はころ落ち防止用突起部と
しての下側突起部、６９，６９，…は上側突起部をそれ
ぞれ示し、該各突起部６８，６９は前記各ポケット６３
の内壁面のうち、軸方向の切欠部６５，６６，６７の形
成されていない部分で、かつ内径側および外径側の開口
縁に位置し、それぞれ周方向に対向して互いに近接する
ように形成されている。そして、該各突起部６８，６９
によって軸受５４を取付けるときの作業性を向上させる
ようになっている。

【００５７】そして、該下側突起部６８の軸方向寸法を
Ｌ1 ，突出寸法をＭ1 、各上側突起部６９の軸方向寸法
をＬ2 ，突出寸法をＭ2 とすると、突起部６８，６９の
寸法関係は次の数１のようになる。

【００５８】

【数１】Ｌ1 ≧Ｌ2 ，Ｍ1 ＞Ｍ2

【００５９】一方、図４に示すように、保持器６１を構
成する筒状体６２の厚さ寸法はＤであるから、この筒状
体６２の外周面と遊星歯車２５までの径方向寸法をＳ
１、保持器６１の筒状体６２の内周面とピン２７までの
径方向寸法をＳ２とすると、径方向寸法の関係は、次の
数２のようになる。

【００６０】

【数２】Ｓ1 ≒Ｓ2

【００６１】さらに、７０は保持器６１を形成する筒状
体６２の外周面の軸方向中間部に形成された環状溝部を
示し、該環状溝部７０の溝幅の寸法は中央に位置した前
記切欠部６５の軸方向の長さ寸法とほぼ同一に形成され
ている。

【００６２】このように構成される軸受５４において
は、保持器６１の各ポケット６３内にそれぞれ配設され
た各針状ころ６４は摺動保持されるようになっている。
また、他の各段の減速歯車機構５１，５５の軸受５２，
５６のうち、軸受５６は前述した軸受５４を３個並べた
ものであり、他の軸受５２に関してもその構成はほぼ同
様である。

【００６３】本実施例による遊星歯車減速装置は、上述
の如き構成を有するもので、その基本的作動については
従来技術によるものと格別差異はない。

【００６４】然るに、油圧モータ２によって各段の減速
歯車機構５１，５３，５５を減速回転し、ハウジング３
からスプロケット８に低速大トルクの回転を伝達する。

【００６５】このとき、ケーシング３内の潤滑油は、ピ
ン２７の貫通穴２７Ａおよび給脂穴２７Ｂから供給さ
れ、遊星歯車２５の遠心力の作用により、保持器６１の
内径側から各ポケット６３内に流入して外径側に流出す
る。このとき、各ポケット６３の軸方向中央に切欠部６
５が、また両端には各切欠部６６，６７が形成され、各
突起部６８，６９は該各切欠部６５と６６との間，切欠
部６６と６７の間に形成されているから、該各切欠部６
５，６６，６７によって潤滑油の流入および流出を円滑
に行うことができ、各ポケット６３に十分な量の潤滑油
を供給することができる。

【００６６】また、保持器６１の外周面に環状溝部７０
が形成され、該環状溝部７０の溝幅が軸方向中央に位置
した各切欠部６５の軸方向寸法とほぼ等しい大きさにし
ているから、各切欠部６５を介して径方向外側に流出し
た潤滑油は、保持器６１の環状溝部７０に沿って該保持
器６１の外周面に広がり、各針状ころ６４と遊星歯車２
５の内周面との間の潤滑を図るようになっている。

【００６７】さらに、下側突起部６８の軸方向寸法Ｌ1
および突出寸法Ｍ1 と、上側突起部６９の軸方向寸法Ｌ
2 および突出寸法Ｍ2 との寸法関係を、前述した数１を
満足するように設定したから、各突起部６８，６９が形
成されている位置においても、針状ころ６４の回転に伴
って保持器６１の外径側に流出する潤滑油が上側突起部
６９によって掻き落とす量を少なくでき、針状ころ６４
の潤滑性を一層向上させることができる。なお、上側突
起部６９の軸方向寸法Ｌ2 および突出寸法Ｍ2は針状こ
ろ６４が抜け落ちるのを防止できる最小限の寸法として
もよい。

【００６８】また、保持器６１と遊星歯車２５までの径
方向寸法Ｓ1 と、保持器６１とピン２７までの径方向寸
法Ｓ2 とを、ほぼ同一の寸法とすることにより、保持器
６１の内周面とピン２７との間および保持器６１の外周
面と遊星歯車２５との間に潤滑油が容易に浸入でき、潤
滑性を向上できる。

【００６９】このように、本実施例による保持器６１に
おいては、上述したような構成によって、潤滑油の軸受
５４へ供給される量を積極的に多くすることにより潤滑
性を向上させるようにしている。

【００７０】この結果、保持器６１を樹脂材料で形成し
た針状ころ軸受であっても、筒状体６２内に十分な潤滑
油が流通しているため、該筒状体６２と各針状ころ６４
との潤滑が十分に行われ、また各軸受５２，５４，５６
および各針状ころ６４とピン２０，２７，３４および遊
星歯車１８，２５，３２との潤滑も十分に行われ、油膜
切れ、潤滑油温の上昇等を確実に防止できるから、樹脂
材料による保持器６１を有する軸受が使用可能となる。
そして、低速大トルクを出力する遊星歯車減速装置に用
いることができるようになる。

【００７１】一方、各軸受５２，５４，５６内に摩耗粉
が発生しても潤滑油の流れによって強制的に流すことが
でき、摩耗粉による不具合を確実に防止できる。

【００７２】かくして、本実施例の保持器６１は樹脂材
料で成形できるから、従来発熱源となっていた各針状こ
ろ６４と保持器６１との接触部分を、金属と樹脂との接
触にすることにより、熱および騒音の発生を防止でき
る。

【００７３】また、本実施例の保持器６１は潤滑性をも
った樹脂材料からなり、その筒状体６２端面は、キャリ
ア２１，２８，３５との端面と直接接触可能としている
から、従来保持器４１とキャリア２１，２８，３５との
端面との間に必要であったスラストプレート２２，２
９，３６を廃止して部品点数を削減することができると
共に、熱および騒音の発生を効果的に防止できる。

【００７４】さらに、図４に示すように、保持器６１と
遊星歯車２５までの径方向寸法をＳ1 と、保持器６１と
ピン２７までの径方向寸法をＳ2 とを、ほぼ同一の寸法
とすることにより、該保持器６１と遊星歯車１８，２
５，３２との接触部分がなくなり、熱および騒音の発生
を防止できる。

【００７５】このように、保持器６１を樹脂材料によっ
て形成したから、従来発生した金属同士の接触による熱
および騒音を効果的に低減でき、この熱が原因で発生し
ていた潤滑油温の上昇，油膜切れ等による軸受の焼き付
きを確実に防止することができる。

【００７６】従って、前述した如く、保持器６１に供給
される潤滑油の油量を多くするのみならず、軸受５２，
５４，５６近傍の熱の発生を減少させることにより、該
軸受５２，５４，５６の潤滑性をより向上させ、軸受５
２，５４，５６の寿命を効果的に延ばすことができ、最
終的に遊星歯車減速装置の装置寿命を延ばすことができ
る。

【００７７】さらに、保持器６１は樹脂材料の射出成形
によって製造することができ、大量生産が可能となり、
大幅にコスト低減を図ることができる。

【００７８】一方、本実施例の遊星歯車減速装置のよう
に、同一形状をした軸受を３段目の遊星歯車機構５５の
軸受５６に３個使用し、２段目の軸受５４として１個利
用するというように、共通の軸受からなる各段の減速歯
車機構を設計することが可能となる。これより、大幅な
コスト低減を図ることができると共に、遊星歯車減速装
置の多量生産効率を倍増することができる。

【００７９】なお、前記実施例では、減速歯車機構を３
段の減速機によって構成する場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、１段，２段また
は４段以上の減速歯車機構を有するものに用いてもよ
い。

【００８０】また、ドラム４とリングギア５とを一体形
成した構成のもの、またはリングギア５と底蓋６とを一
体形成したものに用いてもよい。

【００８１】一方、前記実施例では、各ポケット６３に
形成された切欠部６５，６６，６７の深さを同一にした
が、本発明はこれに限らず、図５に示すように、軸方向
中央に位置した各切欠部６５′の幅寸法を、両端に位置
した切欠部６６，６７の幅寸法よりも深く形成してもよ
い。この場合には、中央に位置したポケット幅Ｗ1 は
左，右に位置したポケット幅Ｗ2 よりも広くなり、保持
器６１の外周面に形成した環状溝部７０への潤滑油の供
給量をより多くすることができ、軸受５４の潤滑性をよ
り向上させることができる。

【００８２】さらに、前記実施例では、最終段のキャリ
ア３５を支持部材１に固定する最終段キャリア固定型の
遊星歯車減速装置を例示したが、内歯車を支持部材１側
に設け、最終段のキャリアをハウジング３に固定してな
る最終段キャリア回転型の遊星歯車減速装置に適用して
もよい。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
る遊星歯車減速装置においては、遊星歯車をピンを介し
てキャリアに軸支するための軸受を、樹脂材料により円
筒状に成形された筒状体に複数のポケットを有する保持
器と、該保持器の各ポケット内にそれぞれ保持された針
状ころとからなる保持器付針状ころ軸受として構成し、
該保持器の各ポケットには軸方向中間部と両端部とに位
置して周方向に向けて切欠かれた切欠部を形成すると共
に、各ポケットの内径側と外径側の開口縁にはそれぞれ
ころ落ち防止用突起部を形成しているので、これらのこ
ろ落ち防止用突起部によって、軸受装着時の取付性を向
上できると共に、各切欠部によってピン側から遊星歯車
に供給される潤滑油の油量を多くできる。そして、前記
筒状体の外周面には各ポケットの軸方向中間部と両端部
とに形成した各切欠部のうち軸方向中間部の切欠部の位
置に該切欠部の軸方向寸法とほぼ等しい大きさの溝幅を
もった環状溝部を設けているので、この環状溝部により
ピンから遊星歯車側への潤滑油の流出をより一層容易に
することができる。これによって、潤滑油の油温が上昇
するのを低減できると共に、油膜切れを防止し、樹脂材
料製の保持器からなる軸受であっても低速大トルクの減
速歯車機構に用いることができる。さらに、保持器を樹
脂材料により成形することにより、遊星歯車，ピン，キ
ャリア間の軸受近傍の摩擦による熱の発生を低減して軸
受の寿命を延ばし、ひいては遊星歯車減速装置の寿命を
確実に延ばすことができる。しかも、保持器は樹脂材料
による射出成形によって製造し得るから、保持器の多量
生産を可能にし、コスト低減を大幅に図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による遊星歯車減速装置の要部
を示す拡大縦断面図である。

【図２】図１中の要部をさらに拡大して示す拡大断面図
である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向からみた拡大断面
図である。

【図４】図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図であ
る。

【図５】本発明の変形例を示す図３と同様の断面図であ
る。

【図６】従来技術による遊星歯車減速装置の縦断面図で
ある。

【図７】図６中の要部を拡大して示す拡大断面図であ
る。

【図８】図７中の要部をさらに拡大して示す拡大断面図
である。

【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた断面図であ
る。

【図１０】図８中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図であ
る。

【図１１】図８中の矢示XI−XI方向からみた断面図であ
る。

【図１２】図８中の矢示XII −XII 方向からみた断面図
である。

【符号の説明】

１支持部材２油圧モータ（回転源）３ハウジング５Ａ内歯車６底蓋１３ハブ１５回転軸１７，２４，３１太陽歯車１８，２５，３２遊星歯車２０，２７，３４ピン２１，２８，３５キャリア５１，５３，５５減速歯車機構５２，５４，５６軸受６１保持器６２筒状体６３ポケット６４針状ころ６５，６５′，６６，６７切欠部６８下側突起部（ころ落ち防止用突起部）６９上側突起部（ころ落ち防止用突起部）７０環状溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鵜沢信夫茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者山本忍茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者前野達生静岡県磐田郡浅羽町松原1095番地 (72)発明者佐藤隆幸静岡県浜松市幸１丁目10番16−304号 (72)発明者吉田益久静岡県磐田市西貝塚1706−１ (56)参考文献実開昭58−108622（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−145821（ＪＰ，Ｕ) 実開昭49−105742（ＪＰ，Ｕ) 実開平５−10826（ＪＰ，Ｕ) 実開平５−3643（ＪＰ，Ｕ) 特公平５−36647（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭39−33007（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 57/04 F16H 1/28 F16C 33/46 F16C 33/56 F16C 33/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転源が設けられた支持部材と、該支持
部材に回転自在に支持されたハウジングと、該ハウジン
グ内に設けられ、回転源の回転を減速して該ハウジング
に伝達するため、太陽歯車、該太陽歯車と内歯車とに噛
合する遊星歯車、該遊星歯車を軸受およびピンを介して
支持するキャリアからなる一段または複数段の減速歯車
機構とを備えてなる遊星歯車減速装置において、前記遊星歯車を軸支する軸受を、前記ピンの外周に配設
される保持器と、前記ピンと遊星歯車との間で転動する
ように該保持器内に保持された複数個の針状ころとから
構成し、前記保持器は、円筒状に形成された筒状体と、該筒状体
の周方向に離間すると共に内径側から外径側に貫通する
ように形成された複数のポケットと、該各ポケットの内
壁面の軸方向中間部と両端部とに位置して周方向に向け
て切欠かれた切欠部と、前記各ポケットの軸方向中間部
と両端部に形成した該各切欠部の間に位置し各ポケット
の内径側と外径側の開口縁でそれぞれ周方向に対向する
ころ落ち防止用突起部とを樹脂材料を用いて射出成形に
より一体に成形し、前記筒状体の外周面には、前記各ポケットの軸方向中間
部と両端部とに形成した各切欠部のうち軸方向中間部の
切欠部の位置に該切欠部の軸方向寸法とほぼ等しい大き
さの溝幅をもった環状溝部を設けたことを特徴とする遊
星歯車減速装置。
【請求項２】前記各ポケットに形成されたころ落ち防
止用突起部のうち、外径側のころ落ち防止用突起部を、
内径側のころ落ち防止用突起よりも軸方向寸法および周
方向の突出寸法を短くしてなる請求項１記載の遊星歯車
減速装置。
【請求項３】前記各ポケットに形成された切欠部のう
ち、軸方向中間部に位置した切欠部を、両端部に位置し
た切欠部よりも周方向に幅広に形成してなる請求項１記
載の遊星歯車減速装置。
【請求項４】前記軸受は、保持器外周面と遊星歯車と
の間の径方向寸法、保持器内周面とピンとの間の径方向
寸法を、それぞれほぼ同一の離間寸法を持つように構成
してなる請求項１記載の遊星歯車減速装置。
【請求項５】前記軸受は、保持器の軸方向端面を、キ
ャリアと直接的に接触摺動させてなる請求項１記載の遊
星歯車減速装置。