JP4933417B2

JP4933417B2 - 減速装置

Info

Publication number: JP4933417B2
Application number: JP2007328633A
Authority: JP
Inventors: 猛栗原; 琢也吉野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Nok Corp
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Nok Corp
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP2009150475A

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーンの旋回装置等に好適に用いられる減速装置に関する。

一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該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大略構成されている。そして、下部走行体と上部旋回体との間には、上部旋回体を下部走行体上で旋回させる旋回装置が設けられ、該旋回装置には、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。

この種の従来技術による減速装置は、通常、上端側に回転源が設けられたハウジングと、該ハウジング内に設けられ回転源の回転を減速する減速機構と、ハウジング内を上，下方向に延びて設けられ該減速機構により減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ歯車に噛合するピニオンと、ハウジングと出力軸との間に上，下方向に離間して設けられ出力軸を回転可能に支持する上側軸受および下側軸受と、これら上，下の軸受間に位置してハウジングと出力軸との間に設けられハウジング内に潤滑油を封止するオイルシールと、下側軸受とピニオンとの間に設けられた円板状の遮蔽板とにより大略構成されている。

ここで、遮蔽板は、内周側が下側軸受とピニオンとの間に挟持され、外周側がハウジングの下端部まで延在している。そして、出力軸に設けられたピニオンと歯車との噛合部を潤滑するグリースが、ピニオンと歯車とが噛合するときのポンプ作用によってハウジングに向けて噴出したときに、このグリースがハウジング内に侵入するのを遮蔽板によって阻止することができる構成となっている。

また、遮蔽板とハウジングとの間にはシール部材が設けられ、該シール部材は、下側軸受を潤滑するための潤滑油をハウジング内に封止すると共に、ピニオンと歯車との噛合部から噴出したグリース、グリース内に混入した異物等がハウジング内に侵入するのを阻止するものである（例えば、特許文献１，２参照）。

実公昭６３−４４５７３号公報独国特許出願公開第１９６０３００７号明細書

しかし、上述した特許文献１による減速装置においては、下側軸受の内輪と出力軸のピニオンとの間に挟込んだ遮蔽板の外周側にシール部材を固着する構成となっている。このため、遮蔽板に摺接することによって摩耗したシール部材を交換する場合には、下側軸受とピニオンとの間に配設した遮蔽板を取外すために減速装置全体を分解する必要があり、シール部材を交換するときの作業性が低下してしまうという問題がある。

一方、特許文献２による減速装置においては、ハウジングの下面に環状溝を形成し、この環状溝と遮蔽板との間にシール部材を設ける構成となっている。このため、遮蔽板に摺接することによってシール部材が摩耗したとしても、このシールの摩耗状態を外部から確認することができないという問題がある。また、シール部材を交換する場合には、下側軸受とピニオンとの間に配設した遮蔽板を取外すために減速装置全体を分解する必要があり、シール部材を交換するときの作業性が低下してしまうという問題がある。

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、ハウジングと遮蔽板との間をシールするシール部材を交換するときの作業性を高め、ハウジング内へのグリース等の侵入を長期に亘って抑えることができるようにした減速装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、上端側に回転源が設けられたハウジングと、該ハウジング内に設けられ前記回転源の回転を減速する減速機構と、前記ハウジング内を上，下方向に延びて設けられ該減速機構により減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ歯車に噛合するピニオンと、前記ハウジングと前記出力軸との間に上，下方向に離間して設けられ前記出力軸を回転可能に支持する上側軸受および下側軸受と、これら上，下の軸受間に位置して前記ハウジングと前記出力軸との間に設けられ前記ハウジング内に前記減速機構を潤滑する潤滑油を封止するオイルシールと、内周側が前記下側軸受と前記ピニオンとの間に挟持されると共に外周側が前記ハウジングの下端部まで延在し前記ピニオンと前記歯車との噛合部を潤滑するグリースが前記ハウジング内に侵入するのを遮断する円板状の遮蔽板とを備えてなる減速装置に適用される。

そして、請求項１の発明の特徴は、前記ハウジングの下端部には、前記ハウジングの外周側と下面側とのコーナ部に開口した状態で全周に亘って切欠かれ、前記遮蔽板と上，下方向で対面する上壁面と、該上壁面の内径側を軸方向に延びる環状の周壁面とを有する切欠溝を設け、該切欠溝と前記遮蔽板との間には、弾性を有する材料により環状に形成されたシール部材を設け、該シール部材は、その内径寸法が前記切欠溝の周壁面の外径寸法よりも小さく形成され前記切欠溝の周壁面にその外周側から緊縛力をもって装着されると共に上面と下面とを有した環状の本体部と、該本体部の上面側から前記切欠溝の上壁面に向け断面三角形状をなして突出し前記切欠溝の上壁面に当接する上側三角形リップ部と、前記本体部の下面側から前記遮蔽板に向け断面三角形状をなして突出し前記遮蔽板に摺接する下側三角形リップ部とにより構成し、前記上側三角形リップ部は、前記本体部の上面側で同心円状に２個以上配置し、前記下側三角形リップ部は、前記本体部の下面側で同心円状に２個以上配置し、前記切欠溝の上壁面と前記遮蔽板の上面との間の軸方向寸法に対して、前記シール部材の各上側三角形リップ部と各下側三角形リップ部との間の軸方向寸法を大きく設定する構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記各上側三角形リップ部と前記各下側三角形リップ部とは、前記本体部の上面側と下面側とでそれぞれ等しい位置に配置する構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記上側三角形リップ部は、前記本体部の上面側に設けられた２個の上側大三角形リップ部と、該各上側大三角形リップ部の間に位置して前記本体部の上面側に設けられ該各上側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の上側三角形リップ部とにより構成し、前記下側三角形リップ部は、前記本体部の下面側に設けられた２個の下側大三角形リップ部と、該各下側大三角形リップ部の間に位置して前記本体部の下面側に設けられ該各下側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の下側三角形リップ部とにより構成したことにある。

請求項４の発明は、前記シール部材は、ウレタンゴムを用いて形成したことにある。

請求項１の発明によれば、ハウジングの下端部に設けられた切欠溝の周壁面に、シール部材の本体部を緊縛力をもって装着すると、この本体部の上面側から前記切欠溝の上壁面に向け断面三角形状をなして突出した上側三角形リップ部と、前記本体部の下面側から前記遮蔽板に向け断面三角形状をなして突出した下側三角形リップ部とは、切欠溝の上壁面に当接すると共に遮蔽板に摺接する。そして、遮蔽板に摺接した下側三角形リップ部は、遮蔽板がピニオンと一緒に回転することにより早期に摩耗し、遮蔽板に適度な面圧をもって摺接する状態で安定する。このように、シール部材と遮蔽板との摺接面が早期になじむように、シール部材を積極的に摩耗させることにより、シール部材の良好なシール機能を長期に亘って維持することができる。

しかも、切欠溝はハウジングの外周側と下面側とのコーナ部に全周に亘って開口した状態で形成され、シール部材は、切欠溝の周壁面にその外周側から装着することができるので、シール部材の摩耗状態を外部から容易に確認することができる。また、シール部材を交換するために減速装置を分解する必要がないので、摩耗したシール部材を交換するときの作業性を高めることができる。

前記シール部材は、その内径寸法が前記切欠溝の周壁面の外径寸法よりも小さく形成され前記切欠溝の周壁面にその外周側から緊縛力をもって装着されると共に上面と下面とを有した環状の本体部と、該本体部の上面側から前記切欠溝の上壁面に向け断面三角形状をなして突出し前記切欠溝の上壁面に当接する上側三角形リップ部と、前記本体部の下面側から前記遮蔽板に向け断面三角形状をなして突出し前記遮蔽板に摺接する下側三角形リップ部とによって構成することにより、前記上側三角形リップ部の先端を切欠溝の上壁面に確実に当接させると共に、前記下側三角形リップ部の先端を遮蔽板に確実に摺接させることができる。これにより、遮蔽板に摺接する下側三角形リップ部の面圧を高め、初期的な摩耗を促進することができるので、早期に下側三角形リップ部を適度な面圧をもって遮蔽板に摺接させることができる。この結果、ハウジングと遮蔽板との間をシール部材によって確実にシールすることができ、下側軸受を潤滑するための潤滑油をハウジング内に封止すると共に、ピニオンと歯車との噛合部から噴出したグリースや異物等がハウジング内に侵入するのを阻止できるので、減速装置の信頼性を高めることができる。

さらに、前記切欠溝の上壁面と前記遮蔽板の上面との間の軸方向寸法に対して、前記シール部材の各上側三角形リップ部と各下側三角形リップ部との間の軸方向寸法を大きく設定している。このため、前記シール部材の本体部の上面側に設けた２個以上の上側三角形リップ部がそれぞれ切欠溝の上壁面に当接し、本体部の下面側に設けた２個以上の下側三角形リップ部がそれぞれ遮蔽板に摺接することにより、切欠溝と遮蔽板との間にシール部材を組付けた状態で、シール部材の姿勢を安定させることができ、安定したシール性を保つことができる。

請求項２の発明によれば、本体部の上面側に設けられた各上側三角形リップ部と下面側に設けられた各下側三角形リップ部とを、前記本体部の上面側と下面側とでそれぞれ互いに等しい位置に配置することができる。このため、切欠溝と遮蔽板との間にシール部材を組付けるときに、シール部材の上面側と下面側とを区別する必要がなく、シール部材の誤組付けをなくすことができるので、シール部材の組付時の作業性を高めることができる。

請求項３の発明によれば、シール部材の突起状リップ部を、本体部からの突出長さが異なる複数種類の三角形リップ部、即ち２個の上側大三角形リップ部と、該各上側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の上側三角形リップ部と、２個の下側大三角形リップ部と、該各下側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の下側三角形リップ部とによって構成することにより、例えば突出長さが最も大きな下側大三角形リップ部が遮蔽板との摺接によって大きく摩耗したとしても、突出長さが小さい他の下側三角形リップ部が遮蔽板に適度な面圧をもって摺接することができる。これにより、シール部材の寿命を延ばすことができ、１個のシール部材によってハウジングと遮蔽板との間を長期に亘って確実にシールすることができる。

請求項４の発明によれば、ウレタンゴムを用いてシール部材を形成することにより、シール部材の弾性を確保しつつ、耐摩耗性を高めることができる。従って、切欠溝の周壁面に対して適度な緊縛力（締め代）をもってシール部材を装着することができ、かつ、シール部材の寿命を延ばし、ハウジングと遮蔽板との間のシール性を長期に亘って適正に保つことができる。

以下、本発明に係る減速装置の実施の形態を、油圧ショベルの旋回装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は油圧ショベルの下部走行体（いずれも図示せず）に設けられた丸胴を示し、２は油圧ショベルの上部旋回体（図示せず）を構成する旋回フレームを示している。

そして、丸胴１と旋回フレーム２との間には、丸胴１に対して旋回フレーム２を旋回可能に支持する旋回輪３が設けられ、該旋回輪３は、丸胴１上に固定された内輪３Ａと、旋回フレーム２の下面側に固定された外輪３Ｂと、内輪３Ａと外輪３Ｂとの間に配設された複数の鋼球３Ｃ（１個のみ図示）とにより構成されている。

また、内輪３Ａの内周側には、後述のピニオン２０が噛合する歯車としての内歯車３Ｄが全周に亘って形成され、この内歯車３Ｄの下側には、ピニオン２０と内歯車３Ｄとの噛合部を潤滑するグリースを収容したグリースバス４が設けられている。

５は丸胴１に固定された旋回輪３の内輪３Ａと旋回フレーム２との間に設けられた旋回装置で、該旋回装置５は、丸胴１上で旋回フレーム２を旋回させるものである。ここで、旋回装置５は、回転源としての油圧モータ６と、該油圧モータ６のモータ軸６Ａの回転を減速し、旋回輪３に大きな回転力（トルク）を伝達する後述の減速装置１１とにより大略構成されている。

１１は油圧モータ６の回転を減速する減速装置で、該減速装置１１は、後述のハウジング１２、遊星歯車減速機構１７，１８、出力軸１９、ピニオン２０、上側軸受２１、下側軸受２２、遮蔽板２５、シール部材２７等により構成されている。

１２は減速装置１１の外殻をなす筒状のハウジングで、該ハウジング１２は、旋回フレーム２の上面側に固着された下側ハウジング１３と、該下側ハウジング１３の上端側に固着された上側ハウジング１４とにより大略構成されている。

ここで、下側ハウジング１３の下部側には、下方に向けて徐々に拡径する下フランジ部１３Ａと、該下フランジ部１３Ａの径方向内側から下方に突出した円筒部１３Ｂとが設けられ、該円筒部１３Ｂの下端部１３Ｃには後述の切欠溝２６が形成されている。また、下側ハウジング１３の内周側には、後述の上側軸受２１を取付ける上側軸受取付部１３Ｄと、後述の下側軸受２２を取付ける下側軸受取付部１３Ｅとが、上，下方向に離間して設けられている。また、下側ハウジング１３の下フランジ部１３Ａは、複数のボルト１５を用いて旋回フレーム２に固定され、下側ハウジング１３の上端側には複数のボルト１６を用いて上側ハウジング１４の下フランジ部１４Ａが固定されている。

そして、上側ハウジング１４の上端側には、回転源としての油圧モータ６が固定されている。また、上側ハウジング１４の内周側には、上，下方向に離間する２つの内歯車１４Ｂ，１４Ｃが、それぞれ全周に亘って形成されている。

１７は油圧モータ６の下方に位置してハウジング１２内に設けられた減速機構としての１段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構１７は、油圧モータ６の回転を減速するものである。ここで、遊星歯車減速機構１７は、油圧モータ６のモータ軸６Ａにスプライン結合された太陽歯車１７Ａと、該太陽歯車１７Ａと上側ハウジング１４の内歯車１４Ｂとに噛合し、太陽歯車１７Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車１７Ｂ（１個のみ図示）と、該各遊星歯車１７Ｂを回転可能に支持するキャリア１７Ｃとにより構成されている。

１８は遊星歯車減速機構１７の下方に位置してハウジング１２内に設けられた減速機構としての２段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構１８は、１段目の遊星歯車減速機構１７によって減速された油圧モータ６の回転を、さらに減速するものである。ここで、遊星歯車減速機構１８は、１段目の遊星歯車減速機構１７のキャリア１７Ｃにスプライン結合された太陽歯車１８Ａと、該太陽歯車１８Ａと上側ハウジング１４の内歯車１４Ｃとに噛合し、太陽歯車１８Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車１８Ｂ（１個のみ図示）と、該各遊星歯車１８Ｂを回転可能に支持するキャリア１８Ｃとにより構成されている。そして、遊星歯車減速機構１８のキャリア１８Ｃは、後述する出力軸１９の上端側にスプライン結合される構成となっている。

１９はハウジング１２内に回転可能に設けられた出力軸で、該出力軸１９は、ハウジング１２内を上，下方向（軸方向）に延び、後述の上側軸受２１、下側軸受２２によって回転可能に支持されている。

ここで、出力軸１９の上端側には雄スプライン１９Ａが形成され、該雄スプライン１９Ａは、遊星歯車減速機構１８のキャリア１８Ｃにスプライン結合されている。これにより、油圧モータ６の回転は、遊星歯車減速機構１７，１８によって２段減速された状態で出力軸１９に伝達され、出力軸１９は、大きな回転力（トルク）をもって低速で回転する構成となっている。また、雄スプライン１９Ａの下側には、後述のナット部材２３が螺着される雄ねじ部１９Ｂが形成されている。

２０は出力軸１９の下端側に一体に設けられたピニオンで、該ピニオン２０は、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの下端部から下方に突出し、旋回輪３の内輪３Ａに設けられた内歯車３Ｄに噛合するものである。そして、ピニオン２０は、出力軸１９の回転を、旋回輪３の内輪３Ａに伝達するものである。

２１はハウジング１２と出力軸１９との間に設けられた上側軸受で、該上側軸受２１は、下側ハウジング１３の上側軸受取付部１３Ｄに嵌合した外輪２１Ａと、出力軸１９の上端側に嵌合した内輪２１Ｂと、外輪２１Ａと内輪２１Ｂとの間に設けられた複数の転動体２１Ｃとにより構成されている。

２２は上側軸受２１の下側に位置してハウジング１２と出力軸１９との間に設けられた下側軸受で、該下側軸受２２は、下側ハウジング１３の下側軸受取付部１３Ｅに嵌合した外輪２２Ａと、出力軸１９の上端側に嵌合した内輪２２Ｂと、外輪２２Ａと内輪２２Ｂとの間に設けられた複数の転動体２２Ｃとにより構成されている。

そして、これら上側軸受２１と下側軸受２２とは、後述のナット部材２３によって軸方向に適度に与圧された状態で、出力軸１９をハウジング１２に対して回転可能に支持するものである。また、上側軸受２１は、後述のオイルシール２４によってハウジング１２内に封止された潤滑油により潤滑され、下側軸受２２は、後述のオイルシール２４とシール部材２７とによって下側ハウジング１３内に封止されたグリースにより潤滑される構成となっている。

２３は遊星歯車減速機構１８と上側軸受２１との間に位置して出力軸１９の雄ねじ部１９Ｂに螺着されたナット部材で、該ナット部材２３は、全体として円板状をなし、出力軸１９の雄ねじ部１９Ｂに螺着されることにより、その下面が上側軸受２１の内輪２１Ｂに当接するものである。そして、ナット部材２３を締込むことにより、上側軸受２１と下側軸受２２とを軸方向に与圧することができる構成となっている。

２４は上側軸受２１と下側軸受２２との間に位置してハウジング１２と出力軸１９との間に設けられた環状のオイルシールで、該オイルシール２４は、外周側が下側ハウジング１３の内周面に嵌合し、内周側が出力軸１９の外周面に適度な弾性をもって摺接している。そして、オイルシール２４は、各遊星歯車減速機構１７，１８、上側軸受２１等を潤滑するための潤滑油をハウジング１２内に封止するものである。

２５はピニオン２０と下側軸受２２との間に設けられた遮蔽板で、該遮蔽板２５は、下側軸受２２の外輪２２Ａよりも大きな外径寸法を有する円板状に形成されている。そして、遮蔽板２５の内周側は、出力軸１９に挿通された状態でピニオン２０の上面と下側軸受２２の内輪２２Ｂとの間に挟持され、遮蔽板２５の外周側は、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの下端部１３Ｃまで延在し、該下端部１３Ｃと上，下方向の僅かな隙間をもって対面する構成となっている。

これにより、遮蔽板２５は、下側ハウジング１３の下側軸受取付部１３Ｅと下側軸受２２とを全周に亘って下側から覆った状態でピニオン２０と一体に回転し、旋回輪３の内歯車３Ｄとピニオン２０との噛合部を潤滑するグリースが、当該噛合部から上向きに噴出したときに、このグリースが下側軸受２２の外輪２２Ａと内輪２２Ｂとの間の隙間を通じてハウジング１２内に侵入するのを遮断するものである。

２６は下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの下端部１３Ｃに設けられた切欠溝で、該切欠溝２６は、後述のシール部材２７が装着されるものである。ここで、切欠溝２６は、図２等に示すように、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの外周側と下面側とのコーナ部を、全周に亘って径方向内側に凹陥するように切欠くことにより、円筒部１３Ｂの外周側と下面側とに開口した状態で全周に亘って環状に形成されている。そして、切欠溝２６は、遮蔽板２５の上面２５Ａと上，下方向で対面する上壁面２６Ａと、該上壁面２６Ａの内径側を遮蔽板２５に向けて軸方向に延びる環状の周壁面２６Ｂとにより構成されている。

２７は切欠溝２６と遮蔽板２５との間に装着された環状のシール部材で、該シール部材２７は、下側軸受２２を潤滑するためのグリースを下側ハウジング１３内に封止すると共に、旋回輪３の内歯車３Ｄとピニオン２０との噛合部から噴出したグリース、当該グリースに混入した異物等が下側ハウジング１３内に侵入するのを阻止するものである。

ここで、シール部材２７は、図２ないし図５に示すように、切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から装着される環状の本体部２７Ａと、本体部２７Ａの上面側から切欠溝２６の上壁面２６Ａに向けて突出する突起状リップ部としての上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃと、本体部２７Ａの下面側から遮蔽板２５の上面２５Ａに向けて突出する突起状リップ部としての下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅとにより構成されている。そして、シール部材２７は、適度な弾性を有し、硬度が高く、耐摩耗性に優れたゴム材料、例えばウレタンゴムを用いて形成されている。

この場合、図２及び図３に示すように、切欠溝２６の周壁面２６Ｂの外径寸法をＤとし、シール部材２７の本体部２７Ａの内径寸法をｄとすると、これら外径寸法Ｄと内径寸法ｄとは、下記数１の関係に設定されている。

ここで、ウレタンゴムを用いて形成されたシール部材２７は、例えば図２中に二点鎖線で示すように、一部を切欠溝２６の周壁面２６Ｂに引っ掛けた状態で径方向への引張力を与えることにより拡径（弾性変形）する。これにより、シール部材２７は、拡径した状態でピニオン２０の下側から遮蔽板２５を通過した後、引張力を解除することにより縮径し、図２中に実線で示すように、切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から適度な緊縛力をもって装着される構成となっている。

この場合、切欠溝２６は、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの外周側と下面側とに開口した状態で形成され、シール部材２７は、切欠溝２６の周壁面２６Ｂに外周側から装着されている。従って、切欠溝２６に装着したシール部材２７を外部から目視することができ、当該シール部材２７の組付けが適正に行われているか否かを容易に確認することができる構成となっている。

次に、上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃは、それぞれ二等辺三角形の断面形状をもって本体部２７Ａの上面側に突設された環状体からなり、一方の上側三角形リップ部２７Ｂは、他方の上側三角形リップ部２７Ｃよりも大径に形成されている。そして、上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃの先端部は、切欠溝２６の上壁面２６Ａに適度な弾性をもって当接するものである。

一方、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、それぞれ二等辺三角形の断面形状をもって本体部２７Ａの下面側に突設された環状体からなり、一方の下側三角形リップ部２７Ｄは、他方の下側三角形リップ部２７Ｅよりも大径に形成されている。そして、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅの先端部は、遮蔽板２５の上面２５Ａに適度な弾性をもって摺接するものである。

また、上側三角形リップ部２７Ｂと下側三角形リップ部２７Ｄとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置され、上側三角形リップ部２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｅとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置されている。これにより、上側三角形リップ部２７Ｂと下側三角形リップ部２７Ｄ、及び上側三角形リップ部２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｅを、それぞれ本体部２７Ａの上面側と下面側とで等しい位置に配置することができる。このため、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材２７を組付けるときに、シール部材２７の上面側と下面側とを区別する必要がなく、シール部材２７の誤組付けをなくすことができる構成となっている。

ここで、図４及び図５に示すように、切欠溝２６の上壁面２６Ａと遮蔽板２５の上面２５Ａとの間の軸方向寸法をＡ１とし、シール部材２７の上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅとの間の軸方向寸法をＡ２とすると、これら軸方向寸法Ａ１と軸方向寸法Ａ２とは、下記数２の関係に設定されている。

従って、図５に示すように、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材２７を装着した状態では、上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃは、軸方向に弾性変形しつつ切欠溝２６の上壁面２６Ａに押圧力をもって当接し、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、軸方向に弾性変形しつつ遮蔽板２５の上面２５Ａに押圧力をもって摺接する構成となっている。

これにより、遮蔽板２５がピニオン２０と一緒に回転すると、シール部材２７の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、遮蔽板２５の上面２５Ａに大きな面圧をもって摺接することにより早期に摩耗し、図６に示すように、遮蔽板２５の上面２５Ａに適度な面圧をもって摺接する状態で安定する。このように、シール部材２７の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅを積極的に摩耗させ、シール部材２７と遮蔽板２５との摺接面を早期になじませることにより、シール部材２７による良好なシール機能を長期に亘って維持することができる構成となっている。

また、本体部２７Ａの上面側に設けた上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃと、下面側に設けた下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅとは、それぞれ二等辺三角形の断面形状をもって形成されている。これにより、各リップ部２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅは、下側軸受２２を潤滑するグリースを下側ハウジング１３内に封止する場合と、旋回輪３の内歯車３Ｄとピニオン２０との噛合部から噴出すグリースが下側ハウジング１３内に侵入するのを阻止する場合とで、ほぼ同等な剛性を有する構成となっている。

また、本体部２７Ａの上面側に設けた２個の上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃが、それぞれ切欠溝２６の上壁面２６Ａに当接し、本体部２７Ａの下面側に設けた２個の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅが、それぞれ遮蔽板２５の上面２５Ａに摺接することにより、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材２７を組付けた状態で、シール部材２７の姿勢を安定させることができ、安定したシール性を保つことができる構成となっている。

本実施の形態による減速装置１１は上述の如き構成を有するもので、油圧モータ６のモータ軸６Ａが回転すると、このモータ軸６Ａの回転が遊星歯車減速機構１７，１８によって２段減速された後に出力軸１９に伝わり、ピニオン２０は大きな回転力(トルク)をもって回転する。

そして、ピニオン２０は、旋回輪３の内輪３Ａに設けた内歯車３Ｄと噛合しつつ内輪３Ａに沿って公転し、このピニオン２０の公転力がハウジング１２を介して旋回フレーム２に伝わることにより、旋回フレーム２が丸胴１上で旋回動作を行う。

このとき、図５に示すように、シール部材２７の上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃは、軸方向に弾性変形した状態で切欠溝２６の上壁面２６Ａに押圧力をもって当接し、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、軸方向に弾性変形した状態で遮蔽板２５の上面２５Ａに押圧力をもって摺接する。

従って、遮蔽板２５がピニオン２０と一緒に回転すると、シール部材２７の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、遮蔽板２５の上面２５Ａに大きな面圧をもって摺接することにより早期に摩耗する。このため、切欠溝２６の上壁面２６Ａに当接した上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃの弾性により、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅが摩耗した分だけ本体部２７Ａが下方（遮蔽板２５側）へと変位し、図６に示すように、下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅは、遮蔽板２５の上面２５Ａに適度な面圧をもって摺接した状態で安定する。

これにより、シール部材２７の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅを積極的に摩耗させ、シール部材２７と遮蔽板２５との摺接面を早期になじませることができ、シール部材２７による良好なシール機能を長期に亘って維持することができる。この結果、シール部材２７によって、下側軸受２２を潤滑するグリースを下側ハウジング１３内に封止すると共に、旋回輪３の内歯車３Ｄとピニオン２０との噛合部から噴出すグリース、当該グリースに混入した異物等が下側ハウジング１３内に侵入するのを阻止することができ、減速装置１１の信頼性を高めることができる。

この場合、切欠溝２６は、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの外周側と下面側とに開口した状態で形成され、シール部材２７は、切欠溝２６の周壁面２６Ｂに外周側から装着されているので、例えば図１に示すボルト１５を取外して旋回フレーム２から旋回装置５を取外した状態では、減速装置１１を分解して遮蔽板２５を取外すことなく、シール部材２７の摩耗状態を外部から確認することができ、シール部材２７を交換するか否かを的確に判断することができる。

次に、摩耗が進行したシール部材２７を交換する場合には、減速装置１１を分解することなく、例えば切欠溝２６と遮蔽板２５との間にドライバ等の工具を挿入し、この工具をシール部材２７に引っ掛けて切欠溝２６の外部に引出す。そして、シール部材２７の一部を切断することにより、摩耗したシール部材２７を切欠溝２６から容易に取外すことができる。

そして、図２に示すように、新しいシール部材２７の一部を切欠溝２６の周壁面２６Ｂに引掛け、反対側を径方向に引張る。これにより、シール部材２７は二点鎖線で示す如く拡径（弾性変形）するので、このシール部材２７を拡径させたままピニオン２０の下側から遮蔽板２５の外周側を通過させた後、引張力を解除することによりシール部材２７を自然な状態に縮径させる。この結果、図２中に実線で示すように、新しいシール部材２７を、切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から適度な緊縛力をもって容易に装着することができる。

この場合、切欠溝２６は、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの外周側と下面側とに開口した状態で形成され、シール部材２７は、切欠溝２６の周壁面２６Ｂに外周側から装着することができる。従って、切欠溝２６に装着したシール部材２７を外部から目視し、当該シール部材２７の組付けが適正に行われているか否かを容易に確認することができるので、シール部材２７の誤組付けを防止することができる。

かくして、本実施の形態によれば、下側ハウジング１３を構成する円筒部１３Ｂの下端部１３Ｃに、円筒部１３Ｂの外周側と下面側とに開口し、遮蔽板２５に対面する上壁面２６Ａとこの上壁面２６Ａから遮蔽板２５に向けて軸方向に延びる周壁面２６Ｂとを有する切欠溝２６を設け、この切欠溝２６と遮蔽板２５との間に、ウレタンゴムを用いて環状に形成されたシール部材２７を設ける構成としている。

このため、シール部材２７を、切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から装着することができるので、シール部材２７の摩耗状態を外部から容易に確認することができ、シール部材２７を交換するか否かを的確に判断することができる。また、シール部材２７を交換する場合に、減速装置１１を分解してシール部材２７を着脱する必要がないので、このシール部材２７を交換するときの作業性を高めることができる。

また、シール部材２７の本体部２７Ａの上面側に設けた２個の上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃが、それぞれ切欠溝２６の上壁面２６Ａに当接し、本体部２７Ａの下面側に設けた２個の下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅが、それぞれ遮蔽板２５の上面２５Ａに摺接することにより、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材２７を組付けた状態で、シール部材２７の姿勢を安定させることができ、長期に亘って良好なシール性を維持することができる。

また、シール部材２７の上側三角形リップ部２７Ｂと下側三角形リップ部２７Ｄとを、互いに等しい直径をもって同心円状に配置し、上側三角形リップ部２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｅとを、互いに等しい直径をもって同心円状に配置したので、上側三角形リップ部２７Ｂ，２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｄ，２７Ｅとを、本体部２７Ａの上面側と下面側とで等しい位置に配置することができる。このため、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材２７を組付けるときに、シール部材２７の上面側と下面側とを区別する必要がなく、シール部材２７の誤組付けをなくすことができるので、シール部材２７の交換時の作業性を一層高めることができる。

次に、図７ないし図１１は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、シール部材の上面側と下面側とに、本体部から異なる突出長さをもって突出した複数種類の三角形リップ部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、３１は切欠溝２６と遮蔽板２５との間に装着された環状のシール部材で、該シール部材３１は、下側軸受２２を潤滑するためのグリースを下側ハウジング１３内に封止すると共に、図１に示す旋回輪３の内歯車３Ｄとピニオン２０との噛合部から噴出したグリース等が下側ハウジング１３内に侵入するのを阻止するものである。そして、シール部材３１は、上述した第１の実施の形態によるシール部材２７に代えて本実施の形態に用いたものである。

ここで、シール部材３１は、切欠溝２６の周壁面２６Ｂに装着される環状の本体部３１Ａと、本体部３１Ａの上面側に設けられた後述の上側三角形リップ部３２と、本体部３１Ａの下面側に設けられた後述の下側三角形リップ部３３とにより構成され、例えばウレタンゴムを用いて形成されている。

この場合、本体部３１Ａの内径寸法は、第１の実施の形態によるシール部材２７の本体部２７Ａと同様に、切欠溝２６の周壁面２６Ｂの外径寸法Ｄよりも小さく設定されている。これにより、シール部材３１は、切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から適度な緊縛力をもって装着することができる構成となっている。

３２は本体部３１Ａの上面側に設けられた突起状リップ部としての上側三角形リップ部で、該上側三角形リップ部３２は、図８に示すように、二等辺三角形の断面形状をもって本体部３１Ａの上面側に環状に突設された２個の上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂと、これら２個の上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂ間に位置し、上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂよりも小さい二等辺三角形の断面形状をもって本体部３１Ａの上面側に環状に突設された上側中三角形リップ部３２Ｃ、上側小三角形リップ部３２Ｄとにより、複数種類のリップ部の集合体として構成されている。

この場合、本体部３１Ａからの上側中三角形リップ部３２Ｃの突出長さは、上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂの突出長さよりも小さく設定されている。また、本体部３１Ａからの上側小三角形リップ部３２Ｄの突出長さは、上側中三角形リップ部３２Ｃの突出長さよりも小さく設定されている。

３３は本体部３１Ａの下面側に設けられた突起状リップ部としての下側三角形リップ部で、該下側三角形リップ部３３は、二等辺三角形の断面形状をもって本体部３１Ａの下面側に環状に突設された２個の下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂと、これら２個の下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂ間に位置し、下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂよりも小さい二等辺三角形の断面形状をもって本体部３１Ａの下面側に環状に突設された下側中三角形リップ部３３Ｃ、及び下側小三角形リップ部３３Ｄとにより、複数種類のリップ部の集合体として構成されている。

この場合、本体部３１Ａからの下側中三角形リップ部３３Ｃの突出長さは、下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂの突出長さよりも小さく設定されている。また、本体部３１Ａからの下側小三角形リップ部３３Ｄの突出長さは、下側中三角形リップ部３３Ｃの突出長さよりも小さく設定されている。

また、上側大三角形リップ部３２Ａと下側大三角形リップ部３３Ａとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置され、上側大三角形リップ部３２Ｂと下側大三角形リップ部３３Ｂとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置されている。また、上側中三角形リップ部３２Ｃと下側中三角形リップ部３３Ｃとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置され、上側小三角形リップ部３２Ｄと下側小三角形リップ部３３Ｄとは、互いに等しい直径をもって同心円状に配置されている。これにより、上側三角形リップ部３２と下側三角形リップ部３３とは、本体部３１Ａの上面側と下面側とで等しい位置に配置することができる。このため、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材３１を組付けるときに、シール部材３１の上面側と下面側とを区別する必要がなく、シール部材３１の誤組付けをなくすことができる構成となっている。

ここで、図８及び図９に示すように、切欠溝２６の上壁面２６Ａと遮蔽板２５の上面２５Ａとの間の軸方向寸法をＢ１とし、シール部材３１の上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂと下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂとの間の軸方向寸法をＢ２とすると、これら軸方向寸法Ｂ１と軸方向寸法Ｂ２とは、下記数３の関係に設定されている。

また、シール部材３１の上側中三角形リップ部３２Ｃと下側中三角形リップ部３３Ｃとの間の軸方向寸法をＢ３とすると、この軸方向寸法Ｂ３と上述の軸方向寸法Ｂ１とは、下記数４の関係に設定されている。

さらに、シール部材３１の上側小三角形リップ部３２Ｄと下側小三角形リップ部３３Ｄとの間の軸方向寸法をＢ４とすると、この軸方向寸法Ｂ４と上述の軸方向寸法Ｂ３とは、下記数５の関係に設定されている。

従って、図９に示すように、切欠溝２６と遮蔽板２５との間にシール部材３１を装着した状態では、上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂが、軸方向に弾性変形しつつ切欠溝２６の上壁面２６Ａに押圧力をもって当接し、下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂが、軸方向に弾性変形しつつ遮蔽板２５の上面２５Ａに押圧力をもって摺接する構成となっている。

そして、図１０に示すように、下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂが、遮蔽板２５との摺接によって大きく摩耗したときには、切欠溝２６の上壁面２６Ａに当接した上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂの弾性によって本体部３１Ａが下方（遮蔽板２５側）へと変位し、下側中三角形リップ部３３Ｃが、遮蔽板２５の上面２５Ａに適度な押圧力をもって摺接する構成となっている。

さらに、図１１に示すように、下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂと下側中三角形リップ部３３Ｃとが、遮蔽板２５との摺接によって大きく摩耗したときには、上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂの弾性によって本体部３１Ａがさらに下方へと変位し、下側小三角形リップ部３３Ｄが、遮蔽板２５の上面２５Ａに適度な押圧力をもって摺接する構成となっている。

本実施の形態による減速装置は上述の如きシール部材３１を有するもので、本実施の形態においても、シール部材３１を切欠溝２６の周壁面２６Ｂにその外周側から装着することにより、シール部材３１の摩耗状態を外部から容易に確認することができ、かつ、シール部材３１を交換するときの作業性を高めることができる。

しかも、本実施の形態によれば、シール部材３１の上面側に設けられる上側三角形リップ部３２を、本体部３１Ａからの突出長さが異なる上側大三角形リップ部３２Ａ，３２Ｂと、上側中三角形リップ部３２Ｃと、上側小三角形リップ部３２Ｄとにより構成し、シール部材３１の下面側に設けられる下側三角形リップ部３３を、本体部３１Ａからの突出長さが異なる下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂと、下側中三角形リップ部３３Ｃと、下側小三角形リップ部３３Ｄとにより構成している。

これにより、シール部材３１を切欠溝２６と遮蔽板２５との間に装着した状態で、遮蔽板２５との摺接によって下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂが大きく摩耗したときには、下側中三角形リップ部３３Ｃを適度な面圧をもって遮蔽板２５に摺接させることができ、下側中三角形リップ部３３Ｃが大きく摩耗したときには、下側小三角形リップ部３３Ｄを適度な面圧をもって遮蔽板２５に摺接させることができる。この結果、シール部材３１の寿命を延ばすことができ、１個のシール部材３１によって下側ハウジング１３と遮蔽板２５との間を長期に亘って確実にシールすることができる。

また、シール部材３１の下面側には、突出長さが異なる下側大三角形リップ部３３Ａ，３３Ｂ、下側中三角形リップ部３３Ｃ、下側小三角形リップ部３３Ｄからなる３種類のリップ部を設ける構成としている。これにより、例えばシール部材３１の加工精度のばらつきがある場合でも、突出長さが異なる３種類のリップ部のいずれかを、遮蔽板２５に適正な面圧をもって摺接させることができ、シール部材３１と遮蔽板２５との間を確実にシールすることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、シール部材２７の上側三角形リップ部２７Ｂと下側三角形リップ部２７Ｄ、及び上側三角形リップ部２７Ｃと下側三角形リップ部２７Ｅを、それぞれ本体部２７Ａの上面側と下面側とで等しい位置に配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１２に示す変形例のシール部材２７′のように構成してもよい。即ち、シール部材２７′の上側三角形リップ部２７Ｂ′と下側三角形リップ部２７Ｄ′、及び上側三角形リップ部２７Ｃ′と下側三角形リップ部２７Ｅ′を、それぞれ本体部２７Ａ′の上面側と下面側とで異なる位置に配置する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、ハウジング１２内に２段の遊星歯車減速機構１７，１８を設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１段、または３段以上の遊星歯車減速機構を設ける構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態による減速装置が適用された旋回装置を示す断面図である。下側ハウジング、ピニオン、遮蔽板、切欠溝、シール部材等を示す断面図である。シール部材を単体で示す一部破断の斜視図である。シール部材の本体部、上側三角形リップ部、下側三角形リップ部を示す拡大断面図である。切欠溝と遮蔽板との間にシール部材を装着した状態を示す拡大断面図である。下側三角形リップ部が摩耗した状態を示す図５と同様な拡大断面図である。第２の実施の形態によるシール部材を、下側ハウジング、ピニオン、遮蔽板、切欠溝等と共に示す図２と同様な断面図である。第２の実施の形態によるシール部材の本体部、上側三角形リップ部、下側三角形リップ部を示す図４と同様な拡大断面図である。第２の実施の形態によるシール部材を切欠溝と遮蔽板との間に装着した状態を示す拡大断面図である。下側中三角形リップ部が遮蔽板に摺接した状態を示す図９と同様な拡大断面図である。下側小三角形リップ部が遮蔽板に摺接した状態を示す図９と同様な拡大断面図である。シール部材の変形例を示す図４と同様な拡大断面図である。

符号の説明

３旋回輪
３Ｄ内歯車（歯車）
６油圧モータ（回転源）
１１減速装置
１２ハウジング
１３下側ハウジング
１３Ｃ下端部
１７，１８遊星歯車減速機構（減速機構）
１９出力軸
２０ピニオン
２１上側軸受
２２下側軸受
２４オイルシール
２５遮蔽板
２６切欠溝
２６Ａ上壁面
２６Ｂ周壁面
２７，２７′，３１シール部材
２７Ａ，２７Ａ′，３１Ａ本体部
２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｂ′，２７Ｃ′，３２上側三角形リップ部（突起状リップ部）
２７Ｄ，２７Ｅ，２７Ｄ′，２７Ｅ′，３３下側三角形リップ部（突起状リップ部）

Claims

上端側に回転源が設けられたハウジングと、該ハウジング内に設けられ前記回転源の回転を減速する減速機構と、前記ハウジング内を上，下方向に延びて設けられ該減速機構により減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ歯車に噛合するピニオンと、前記ハウジングと前記出力軸との間に上，下方向に離間して設けられ前記出力軸を回転可能に支持する上側軸受および下側軸受と、これら上，下の軸受間に位置して前記ハウジングと前記出力軸との間に設けられ前記ハウジング内に前記減速機構を潤滑する潤滑油を封止するオイルシールと、内周側が前記下側軸受と前記ピニオンとの間に挟持されると共に外周側が前記ハウジングの下端部まで延在し前記ピニオンと前記歯車との噛合部を潤滑するグリースが前記ハウジング内に侵入するのを遮断する円板状の遮蔽板とを備えてなる減速装置において、
前記ハウジングの下端部には、前記ハウジングの外周側と下面側とのコーナ部に開口した状態で全周に亘って切欠かれ、前記遮蔽板と上，下方向で対面する上壁面と、該上壁面の内径側を軸方向に延びる環状の周壁面とを有する切欠溝を設け、
該切欠溝と前記遮蔽板との間には、弾性を有する材料により環状に形成されたシール部材を設け、
該シール部材は、その内径寸法が前記切欠溝の周壁面の外径寸法よりも小さく形成され前記切欠溝の周壁面にその外周側から緊縛力をもって装着されると共に上面と下面とを有した環状の本体部と、該本体部の上面側から前記切欠溝の上壁面に向け断面三角形状をなして突出し前記切欠溝の上壁面に当接する上側三角形リップ部と、前記本体部の下面側から前記遮蔽板に向け断面三角形状をなして突出し前記遮蔽板に摺接する下側三角形リップ部とにより構成し、
前記上側三角形リップ部は、前記本体部の上面側で同心円状に２個以上配置し、
前記下側三角形リップ部は、前記本体部の下面側で同心円状に２個以上配置し、
前記切欠溝の上壁面と前記遮蔽板の上面との間の軸方向寸法（Ａ１）に対して、前記シール部材の各上側三角形リップ部と各下側三角形リップ部との間の軸方向寸法（Ａ２）を大きく設定する構成としたことを特徴とする減速装置。
前記各上側三角形リップ部と前記各下側三角形リップ部とは、前記本体部の上面側と下面側とでそれぞれ等しい位置に配置する構成としてなる請求項１に記載の減速装置。
前記上側三角形リップ部は、前記本体部の上面側に設けられた２個の上側大三角形リップ部と、該各上側大三角形リップ部の間に位置して前記本体部の上面側に設けられ該各上側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の上側三角形リップ部とにより構成し、
前記下側三角形リップ部は、前記本体部の下面側に設けられた２個の下側大三角形リップ部と、該各下側大三角形リップ部の間に位置して前記本体部の下面側に設けられ該各下側大三角形リップ部よりも突出長さが小さい他の下側三角形リップ部とにより構成してなる請求項１または２に記載の減速装置。
前記シール部材は、ウレタンゴムを用いて形成してなる請求項１，２または３に記載の減速装置。