JP4865782B2

JP4865782B2 - 遊星歯車減速装置

Info

Publication number: JP4865782B2
Application number: JP2008324066A
Authority: JP
Inventors: 信一郎萩原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP2010144869A; KR20100071919A; CN101818783A

Description

本発明は、油圧ショベル、クレーン等の建設機械に備えられる走行装置、旋回装置などに含まれ、遊星歯車、及びこの遊星歯車を支持する軸受それぞれの側方への移動を規制するプレートを備えた遊星歯車減速装置に関する。

図８は従来の遊星歯車減速装置の要部を示す側面図、図９は図８に示す従来の遊星歯車減速装置に備えられるプレートの装着状態を示す要部正面図である。

図８に要部を示す遊星歯車装置４０は、例えば走行モータと、履帯を駆動するスプロケットとを有する走行体の走行装置に含まれるものであって、走行モータの出力軸を介して回転力が伝えられるものである。この遊星歯車減速装置４０は、例えば２段に構成されており、図示しない走行モータの出力軸によって回転する１段目の太陽歯車４１と、この太陽歯車４１とリングギヤ４３との間に配置され、太陽歯車４１の回転に伴って自転及び公転する１段目の遊星歯車４２と、この遊星歯車４２の回転によって太陽歯車４１の周りを回転するキャリア４４とを備えている。また、キャリア４４の回転に伴って回転する２段目の太陽歯車４５と、ハウジングに形成されたピン部４７に軸受５０を介して回転自在に支持され、また、太陽歯車４５とリングギヤ４３との間に配置され、太陽歯車４５の回転に伴って自転して上述のリングギヤ４３を回転させる２段目の遊星歯車４６とを備えている。図示しないが、リングギヤ４３には、走行体の履帯に駆動力を伝えるスプロケットが取り付けられている。

図９にも示すように、２段目の遊星歯車４６を支持し、ハウジングのピン部４７に装着される上述の軸受５０は、ピン部４７に取り付けられる内輪４８と、この内輪４８の外周に配置される複数本のニードル４９とを含んでいる。この軸受５０は保持器５１によって保持されている。また、ピン部４７の端面には、ボルト５３によって、遊星歯車４６及び軸受５０それぞれの側方への移動を規制するドーナツ形のプレート５２が取り付けられている。このプレート５２の幅寸法は、軸受５０への潤滑油の供給を考慮して軸受５０の直径よりも小さく設定されている。図８に示すように、キャリア４４側に位置する軸受５０の内輪４８の端面と、保持器５１の側面と、遊星歯車４６の端面とは、同一面内に配置されている。これに伴って、図９に示すように、プレート５２は、軸受５０の内輪４８の端面と、保持器５１の側面と、遊星歯車４６の端面とに当接するようにピン部４７に取り付けられている。この種の公知文献として、特許文献１に示されるものがある。
特開２０００−２７４５１５号公報

上述した図８，９図に示す従来技術は、軸受５０にスラスト方向の力が作用した状態で遊星歯車４６が回転すると、保持器５１がプレート５２側に強く押付けられながら保持器５１が回転する状態となる。これによって保持器５１の端縁部がプレート５２の端縁部によって削られて保持器５１が摩耗したり、プレート５２によって保持器５１が押し潰されてしまうことが起こる。すなわち、従来技術は保持器５１の損耗を生じやすい。このように保持器５１が損耗した場合には、新しい保持器に交換する煩雑な作業が必要になり、補修費用がかかる問題がある。

なお、従来技術は、プレート５２をハウジングのピン部４７に固定するために、ボルト５３等の固定具を要している。したがって、この固定具のための費用がかかる問題もある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、遊星歯車を支持する軸受にスラスト方向の力が作用した場合でも、軸受を保持する保持器と、遊星歯車及び軸受の側方への移動を規制するプレートとの接触を抑えることができる遊星歯車減速装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る遊星歯車減速装置は、１段目の太陽歯車と、この太陽歯車の回転に伴って自転及び公転する１段目の遊星歯車と、この１段目の遊星歯車の回転に伴って上記１段目の太陽歯車の周りを回転する１段目のキャリアと、このキャリアの回転に伴って回転する２段目の太陽歯車と、この２段目の太陽歯車とリングギヤとの間に配置され、ハウジングに形成されたピン部に軸受を介して片持ち支持され、上記２段目の太陽歯車の回転に伴って自転する２段目の遊星歯車と、上記２段目の遊星歯車の端面と同一面に配置される側面を有し、上記軸受を保持する保持器と、上記２段目の遊星歯車、上記保持器及び上記軸受それぞれの上記１段目のキャリア方向への移動を規制するプレートとを備えた遊星歯車減速装置において、上記ハウジングの上記ピン部に支持された上記軸受の内輪の上記プレートに対向する端面を、上記ピン部に片持ち支持された上記２段目の遊星歯車の上記プレートに対向する端面及び上記保持器の側面よりも突出させ、上記軸受の上記内輪の上記端面を上記プレートに当接させて上記２段目の遊星歯車の端面及び上記保持器の側面と、上記プレートとの間に隙間を形成するとともに、上記プレートを上記軸受の上記内輪の上記端面と上記キャリアとによって挟持させるように上記２段目の遊星歯車、上記保持器、上記軸受、上記プレート、及び上記１段目のキャリアを配置したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、従来技術と同様に、軸受を保持する保持器の側面と、軸受によって支持される遊星歯車の端面とが同一面内に含まれるように保持器を配置した状態では、軸受の内輪の端面が遊星歯車の端面から突出し、軸受の内輪の端面にプレートが当接するので、保持器の側面とプレートとの間に隙間が形成される。したがって、軸受にスラスト方向の力が作用した場合でも、保持器とプレートとの接触を隙間によって避けることができる。これにより、プレートとの当接による保持器の損耗を抑えることができる。また、保持器とプレートとの間に隙間が形成されるので、この隙間を通してハウジング内の潤滑油を軸受に供給することができる。

また、本発明に係る遊星歯車減速装置は、上記発明において、上記プレートの上記遊星歯車の上記端面側に位置する隅角部に面取り部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ハウジング内の潤滑油をプレートの面取り部によって案内させて、保持器とプレートとの間に形成された隙間に導き、軸受に供給することができる。

また、本発明に係る遊星歯車減速装置は、上記発明において、上記プレートの周端部に潤滑油を収容可能な油溜め部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、油溜め部に溜められた潤滑油を、保持器とプレートとの間に形成された隙間に導き、軸受に供給することができる。

また、本発明に係る遊星歯車減速装置は、上記発明において、上記プレートの上記遊星歯車の上記端面側に位置する面部に潤滑油を収納可能な切欠き部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、プレートの面部に形成した切欠き部に溜められた潤滑油を、保持器とプレートとの間に形成された隙間に導き、軸受に供給することができる。

また、本発明に係る遊星歯車減速装置は、上記発明において、走行モータと、履帯を駆動するスプロケットとを有する走行体の走行装置に含まれるものから成り、上記遊星歯車に対向するように配置されるキャリアを備え、上記プレートを上記軸受の上記内輪と上記キャリアとによって挟持させたことを特徴としている。このように構成した本発明は、油圧ショベル等の走行体に備えられる走行装置に含まれる遊星歯車減速装置として有効に活用させることができるとともに、プレートが軸受の内輪とキャリアとによって挟持されることから、プレートを固定する固定具を要することなく、このプレートを支持させることができる。したがって、このプレートの固定具の数だけ部品数を少なくすることができる。

本発明は、遊星歯車を支持する軸受の内輪の、遊星歯車及び軸受それぞれの側方への移動を規制するプレートに対向する端面を、遊星歯車のプレートに対する端面よりも突出させ、軸受の内輪の端面をプレートに当接させるように軸受及び遊星歯車を配置したことから、従来と同様に軸受を保持する保持器の側面を遊星歯車の端面と同一面内に含ませるように保持器を設けた際に、保持器の側面とプレートとの間に隙間を形成させることができる。したがって、遊星歯車を支持する軸受にスラスト方向の力が作用した場合でも、保持器とプレートとの接触を避けることができ、プレートとの当接による保持器の損耗を抑えることができる。これにより、保持器の耐久性を従来よりも向上させることができ、この保持器に関係する費用を従来よりも低減できる。

また、保持器とプレートとの間に隙間が形成されるので、この隙間を通して潤滑油を軸受に供給できる。これにより、従来に比べて軸受に対する潤滑性能を向上させることができる。

以下、本発明に係る遊星歯車減速装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る遊星歯車減速装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。

この図１に示すように、油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に旋回輪２を介して設けられる旋回体３と、この旋回体３に上下方向の回動可能に設けられるフロント作業機４とを備えている。フロント作業機４は、旋回体３に取り付けられるブーム５と、このブーム５の先端に取り付けられるアーム６と、このアーム６の先端に取り付けられるバケット７とを含んでいる。走行体１と旋回体３との間には、旋回体３を旋回させる旋回装置８を備えている。走行体１は、履帯と、履帯に駆動力を伝えるスプロケットを有する走行装置１０とを備えている。例えば上述した旋回装置８や走行装置１０に、本発明が対象としている遊星歯車減速装置が含まれている。以下にあっては、走行装置１０に含まれる遊星歯車装置を例に挙げて説明する。

図２は本発明の第１実施形態に係る遊星歯車減速装置を含む走行装置を示す側面図、図３は図２の要部を拡大して示した側面図である。

図１に示す走行装置１０は、図２に示すように、油圧モータから成る走行モータ１１と、この走行モータ１１に接続される本発明の第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２とを含んでいる。本発明の第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２の基本構成は、上述した図８に示すものと例えば同じである。

すなわち、本発明の第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２は、例えば２段に構成されており、走行モータ１１の出力軸１１ａによって回転する１段目の太陽歯車１３を備えている。また、太陽歯車１３とリングギヤ１５との間に配置され、太陽歯車１３の回転に伴って自転及び公転する１段目の遊星歯車１４を備えている。リングギヤ１５には、履帯に駆動力を伝える上述したスプロケット９を取り付けてある。また、遊星歯車１４の回転に伴って太陽歯車１３の周りを回転するキャリア１６を備えている。

また、キャリア１６の回転に伴って回転する２段目の太陽歯車１７と、図２，３に示すように、ハウジングに形成されたピン部１９に軸受２２を介して片持ち支持され、また、太陽歯車１７とリングギヤ１５との間に配置され、太陽歯車１７の回転に伴って自転し、上述のリングギヤ１５を回転させる２段目の遊星歯車１８とを備えている。遊星歯車１８を支持する軸受２２は、ピン部１９に取り付けられる内輪２０と、この内輪２０の外周に配置される複数本のニードル２１とを含んでいる。この軸受２２は保持器２３によって保持されている。図３に示すように保持器２３の側面と、遊星歯車１８の端面とが同一面内に含まれるように、保持器２３を配置してある。

また、遊星歯車１８及び軸受２２それぞれの側方への移動、すなわちキャリア１６方向への移動を規制するドーナツ形のプレート２４を設けてある。以上の構成については、前述した図８に示すものと同等である。

この第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２は、図３に示すように、軸受２２の内輪２０の端面２０ａを遊星歯車１８のプレート２４に対向する端面１８ａよりも突出させ、軸受２２の内輪２０の端面２０ａにプレート２４を当接させるように、軸受２２及び遊星歯車１８を配置してある。また、プレート２４を軸受２２の内輪２０とキャリア１６とによって挟持させた構成にしてある。

この第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２は、走行装置１０の走行モータ１１の駆動による出力軸１１ａの回転が太陽歯車１３に伝えられる。この太陽歯車１３の回転によって、１段目の遊星歯車１４が自転及び公転し、これに伴ってキャリア１６が太陽歯車１３の周りに回転する。このキャリア１６の回転が太陽歯車１７に伝えられる。太陽歯車１７の回転に伴って遊星歯車１８が自転し、これに伴ってリングギヤ１５が回転する。したがって、リングギヤ１５に取り付けられたスプロケット９が回転して、このスプロケット９によって図１に示す履帯が作動し、走行体２が走行する操作が実施される。

このように構成した第１実施形態に係る遊星歯車減速装置１２によれば、図３に示す軸受２２を保持する保持器２３の側面と、軸受２２によって支持される遊星歯車１８の端面１８ａとが同一面を形成するとともに、軸受２２の内輪２０の端面２０ａが遊星歯車１８の端面１８ａから突出し、軸受２２の内輪２０の端面２０ａにプレート２４が当接するので、保持器２３の側面とプレート２４との間に隙間２５が形成される。したがって、遊星歯車１８の回転時に軸受２２にスラスト方向の力が作用した場合でも、隙間２５によって保持器２３とプレート２４との接触を避けることができ、プレート２４との当接による保持器２３の損耗を抑えることができる。これにより、保持器２３の耐久性を向上させることができ、この保持器２３に関係する費用を低減させることができる。

また、保持器２３とプレート２４との間に隙間２５が形成されるので、この隙間２５を通して潤滑油を軸受２２に供給することができる。これにより軸受２２に対する潤滑性能を向上させることができる。

また、この第１実施形態は、図１に示すように、油圧ショベルの走行体１に備えられる走行装置１０に含まれる遊星歯車減速装置１２として有効に活用できるとともに、プレート２４を軸受２２の内輪２０とキャリア１６とによって挟持させたことから、プレート２４を固定する固定具を要することがない。したがって、プレート２４の固定具の数だけ部品数を低減でき、これによって製作費を安くすることができる。

図４は本発明の第２実施形態の要部を示す側面図である。この第２実施形態は、プレート２４の遊星歯車１８の端面１８ａ側に位置する隅角部にテーパ状、あるいは曲面状の面取り部２４ａを設けた構成にしてある。その他の構成は、上述した第１実施形態における構成と同等である。

このように構成した第２実施形態は、上述した第１実施形態におけるのと同等の作用効果が得られる他、ハウジング内の潤滑油をプレート２４の面取り部２４ａに案内させて保持器２３とプレート２４との間に形成された隙間２５に導き、軸受２２に供給することができ、軸受２２に対する潤滑性能の向上に貢献する。

図５は本発明の第３実施形態の要部を示す側面図である。この第３実施形態は、プレート２４の周縁部に潤滑油を収容する油溜め部２６を設けてある。この油溜め部２６は、プレート２４のキャリア１６側に位置するテーパ状の隅角部と、この隅角部に対向するようにキャリア１６に設けた凹部とによって形成されている。その他の構成は、上述した第１実施形態における構成と同等である。

このように構成した第３実施形態は、上述した第１実施形態におけるのと同等の作用効果が得られる他、油溜め部２６に溜められた潤滑油を、キャリア１６とプレート２４との当接面に供給してこの当接面を潤滑させることができる。また、油溜め部２６に溜められた潤滑油を、保持器２３とプレート２４との間に形成される隙間２５を通して軸受２２に供給することができ、軸受２２に対する潤滑性能の向上に貢献する。

図６は本発明の第４実施形態の要部を示す側面図、図７は図６に示す第４実施形態に備えられるプレートを示す図で、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）図は要部を拡大して示した斜視図である。この第４実施形態は、プレート２４の遊星歯車１８の端面１８ａ側に位置する面部に、潤滑油の収容が可能な複数の切欠き部２４ｂを設けてある。その他の構成は、上述した第１実施形態における構成と同等である。

このように構成した第４実施形態は、上述した第１実施形態におけるのと同等の作用効果が得られる他、切欠き部２４ｂに溜められた潤滑油を隙間２５を通して軸受２２に供給することができ、軸受２２に対する潤滑性能の向上に貢献する。

なお、上記の各実施形態は、油圧ショベルに備えられる走行装置１０に含まれる遊星歯車減速装置１２であるが、本発明は、このように走行装置１０に備えられることには限定されない。旋回装置８に備えられるものであってもよい。また、走行装置１０や旋回装置８とは異なる装置に備えてもよい。

本発明に係る遊星歯車減速装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。本発明の第１実施形態に係る遊星歯車減速装置を含む走行装置を示す側面図である。図２の要部を拡大して示した側面図である。本発明の第２実施形態の要部を示す側面図である。本発明の第３実施形態の要部を示す側面図である。本発明の第４実施形態の要部を示す側面図である。図６に示す第４実施形態に備えられるプレートを示す図で、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）図は要部を拡大して示した斜視図である。従来の遊星歯車減速装置の要部を示す側面図である。図８に示す従来の遊星歯車減速装置に備えられるプレートの装着状態を示す要部正面図である。

符号の説明

１走行体
９スプロケット
１０走行装置
１１走行モータ
１１ａ出力軸
１２遊星歯車減速装置
１３太陽歯車
１４遊星歯車
１５リングギヤ
１６キャリア
１７太陽歯車
１８遊星歯車
１８ａ端面
１９ピン部
２０内輪
２０ａ端面
２１ニードル
２２軸受
２３保持器
２４プレート
２４ａ面取り部
２４ｂ切欠き部
２５隙間
２６油溜め部

Claims

１段目の太陽歯車と、この太陽歯車の回転に伴って自転及び公転する１段目の遊星歯車と、この１段目の遊星歯車の回転に伴って上記１段目の太陽歯車の周りを回転する１段目のキャリアと、このキャリアの回転に伴って回転する２段目の太陽歯車と、この２段目の太陽歯車とリングギヤとの間に配置され、ハウジングに形成されたピン部に軸受を介して片持ち支持され、上記２段目の太陽歯車の回転に伴って自転する２段目の遊星歯車と、上記２段目の遊星歯車の端面と同一面に配置される側面を有し、上記軸受を保持する保持器と、上記２段目の遊星歯車、上記保持器及び上記軸受それぞれの上記１段目のキャリア方向への移動を規制するプレートとを備えた遊星歯車減速装置において、
上記ハウジングの上記ピン部に支持された上記軸受の内輪の上記プレートに対向する端面を、上記ピン部に片持ち支持された上記２段目の遊星歯車の上記プレートに対向する端面及び上記保持器の側面よりも突出させ、上記軸受の上記内輪の上記端面を上記プレートに当接させて上記２段目の遊星歯車の端面及び上記保持器の側面と、上記プレートとの間に隙間を形成するとともに、上記プレートを上記軸受の上記内輪の上記端面と上記キャリアとによって挟持させるように上記２段目の遊星歯車、上記保持器、上記軸受、上記プレート、及び上記１段目のキャリアを配置したことを特徴とする遊星歯車減速装置。
請求項１に記載の遊星歯車減速装置において、
上記プレートの上記遊星歯車の上記端面側に位置する隅角部に面取り部を設けたことを特徴とする遊星歯車減速装置。
請求項１に記載の遊星歯車減速装置において、
上記プレートの周端部に潤滑油を収容可能な油溜め部を設けたことを特徴とする遊星歯車減速装置。
請求項１項に記載の遊星歯車減速装置において、
上記プレートの上記遊星歯車の上記端面側に位置する面部に潤滑油を収納可能な切欠き部を設けたことを特徴とする遊星歯車減速装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の遊星歯車減速装置において、
当該遊星歯車減速装置は、走行モータと、履帯を駆動するスプロケットとを有する走行体の走行装置に含まれるものから成ることを特徴とする遊星歯車減速装置。