JP6867779B2 - 変速機及び変速機を備えた駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機及び変速機を備えた駆動装置に関する。

特許文献１には、油圧ショベル等の無限軌道車両の走行モータに用いられる変速機が開示されている。

上記の変速機は、クローラベルトに噛み合うスプロケットが連結される円筒状の回転ハウジングと、回転ハウジングの開口端を閉塞する円板状の開口端カバーと、を備える。開口端カバーは、回転ハウジングの内周に形成された内周溝と開口端カバーの外周に形成された外周溝との間に形成される円筒状の空間に配設されたワイヤを介して回転ハウジングに係止される。

回転ハウジング及び開口端カバーの内部には、油圧モータの出力回転を減速して回転ハウジングに伝達する変速機構が収容されるとともに、変速機構を潤滑する潤滑油が充填される。このため、回転ハウジングの内周と開口端カバーの外周との間には、潤滑油が回転ハウジングの外部に漏れることを防止するシール部材（Ｏリング）が設けられる。

特開２０１４−１９０４４４号公報

回転ハウジングの内周と開口端カバーの外周との間には隙間があるので、土砂等の異物が侵入することがある。上述したように、回転ハウジングの内周と開口端カバーの外周との間にはシール部材が設けられるので、異物がそれ以上変速機の内部に入ることを防止できる。

ここで、上記の変速機では、開口端カバーを回転ハウジングに係止するためのワイヤの外径が、回転ハウジングの内周溝と開口端カバーの外周溝との間の円筒状の空間に対してクリアランスを持つように設定される。このため、回転ハウジングと開口端カバーとは、当該クリアランスの分だけ軸方向に相対変位可能となっている。

このように、回転ハウジングと開口端カバーとが軸方向に相対変位可能な構造においては、振動等で回転ハウジングと開口端カバーとが軸方向に相対変位すると、シール部材も軸方向に動くことになる。

このため、回転ハウジングの内周と開口端カバーの外周との間に多量の異物が侵入してシール部材近傍に堆積してしまうと、シール部材が軸方向に動いた際にシール面に異物が入り込み、シール部材の耐久性に影響を及ぼすことが考えられる。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、シール部材の耐久性を向上させることを目的とする。

第１の発明は、駆動源の出力回転を変速する変速機構と、変速機構を収容し、変速された出力回転が伝達されて回転する筒状の回転ハウジングと、回転ハウジングの開口端部の内周に嵌装され、開口端部を閉塞するカバーと、回転ハウジングとカバーとの間に回転ハウジングの軸方向において圧縮された状態で設けられ、回転ハウジング内周部とカバー外周部との間を封止するシール部材と、カバーの軸方向における移動を規制する規制部材と、を備え、カバーは、圧縮されたシール部材の反発力によって規制部材に押し付けられることを特徴とする。

第２の発明は、カバーは、円板状の本体部と、本体部の外周面から突出しシール部材と規制部材との間に設けられるフランジ部と、を有し、回転ハウジングは、シール部材が当接するシール面を有し、シール部材は、フランジ部とシール面との間に圧縮された状態で設けられることを特徴とする。

第１、第２の発明では、開口端カバーは、圧縮されたシール部材の反発力によって規制部材に押し付けられるので、軸方向の移動が規制される。これにより、シール部材の移動が規制される。

第３の発明は、カバーは、フランジ部と間隔をおいて本体部の外周面から突出するように形成される凸部をさらに有し、シール部材は、フランジ部と凸部との間で支持されることを特徴とする。

第３の発明では、シール部材は、フランジ部と凸部との間で支持されるので、開口端カバーを組み付けるときなどに、シール部材が開口端カバーから脱落してしまうことを防止できる。

第４の発明は、シール面は、開口端に向かって拡径して形成されるテーパ面であることを特徴とする。

第４の発明では、シール面が、回転ハウジングの開口端に向かって拡径するテーパ面であるので、シール部材からの反発力は、開口端カバーのフランジ部の側面に加えて、本体部の外周面にも作用する。これにより、回転ハウジングと開口端カバーとの間のシール性を向上させることができる。

第５の発明は、駆動装置であって、第１から第４のいずれかの発明に係る変速機と、駆動源と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、回転ハウジングの開口端を閉塞するカバーの軸方向の移動を規制できる。

本発明の実施形態に係る変速機の側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係る変速機の要部の拡大図である。

以下、図１〜図３を参照しながら本発明の実施形態に係る変速機１００について説明する。

変速機１００は、例えば、油圧ショベル等のクローラ式車両の車軸部に設けられてクローラベルトを駆動する走行モータに用いられる。駆動装置としての走行モータは、駆動源としての油圧モータ１と、油圧モータ１のシャフト２１の出力回転を変速する変速機１００と、を備える。

変速機１００は、油圧モータ１のシャフト２１の出力回転を変速する変速機構２０と、変速機構２０を収容し、変速された出力回転が伝達されて回転する筒状の回転ハウジング１０と、を備える。回転ハウジング１０は、固定ハウジング（図示せず）に対して回転作動する。また、回転ハウジング１０の外周面にはスプロケット（図示せず）が連結される。回転ハウジング１０とスプロケットとが共に回転することで、スプロケットに噛み合うクローラベルト（図示せず）が循環して車両が走行する。

固定ハウジング及び回転ハウジング１０は、クローラベルトが循環する経路の内側に配置される。回転ハウジング１０は、車両のフレームに連結される固定ハウジングに対してベアリング（図示せず）を介して回転自在に支持され、回転軸Ｏを中心として回転作動する。

固定ハウジングの内部には、油圧モータ１が設けられる。油圧モータ１は、例えば、斜板式ピストンモータである。なお、駆動源は油圧モータ以外であってもよく、電動モータ等を用いてもよい。

図２に示すように、変速機構２０は、油圧モータ１のシャフト２１に設けられるサンギヤ２２、回転ハウジング１０の内壁に設けられるリングギヤであるインナーギヤ２３、サンギヤ２２とインナーギヤ２３との双方に噛み合う複数のプラネタリギヤ２４、及び各プラネタリギヤ２４を支持するプラネタリキャリア２５等によって構成される。

変速機構２０は、油圧モータ１のシャフト２１の出力回転を減速して回転ハウジング１０に伝達する。これにより、回転ハウジング１０とともにスプロケットが回転作動する。

回転ハウジング１０の開口端部１０ａの内周には、開口端部１０ａを閉塞するカバーとしての円板状の開口端カバー３０が嵌装される。

図２、図３に示すように、開口端カバー３０は、円板状の本体部３１と、本体部３１の外周面３１ａから径方向外側に突出し後述するシール部材としてのＯリング５０と後述する規制部材としてのスナップリング４０との間に設けられる環状のフランジ部３２と、フランジ部３２と間隔をおいて本体部３１の外周面３１ａから突出するように形成される凸部３３と、を有する。凸部３３は、フランジ部３２より小径の環状に形成される。

回転ハウジング１０の開口端部１０ａの内周面には、他の部位に比べ大径の取付凹部２６が形成される。開口端カバー３０は、取付凹部２６に嵌め込まれ、取付凹部２６に形成された環状の係止溝２６ａに規制部材としてのスナップリング４０を係止することによって回転ハウジング１０に保持される。

ギヤ室１１０には、変速機構２０を潤滑する潤滑油が充填される。潤滑油は、ギヤ室１１０の空間全てを満たしている必要はなく、ギヤ室１１０に充填される潤滑油量は適宜調整される。

回転ハウジング１０と開口端カバー３０との間には、回転ハウジング１０の内周部と開口端カバー３０の外周部との間を封止するシール部材としてのＯリング５０が設けられる。具体的には、Ｏリング５０は、回転ハウジング１０の取付凹部２６に開口端に向かって拡径して形成されるシール面としてのテーパ面２６ｂと、開口端カバー３０のフランジ部３２の変速機構側の側面３２ａと、の間に圧縮された状態で設けられる。テーパ面２６ｂは、回転ハウジング１０の回転軸Ｏに対して傾斜しているため、Ｏリング５０は、回転ハウジング１０のテーパ面２６ｂ、開口端カバー３０の本体部３１の外周面３１ａ、及び開口端カバー３０のフランジ部３２の側面３２ａに圧接され、これらとシールを構成する。これにより、潤滑油がギヤ室１１０から外部に漏れることを防止できる。

変速機１００は、油圧ショベル等の走行モータに用いられるので、土砂等の異物がかかりやすい環境下で使用されることが多い。このため、回転ハウジング１０と開口端カバー３０との間の隙間１２０には、土砂等の異物が侵入することがある。

上述したように、回転ハウジング１０の内周と開口端カバー３０の外周との間にはＯリング５０が設けられるので、異物がそれ以上変速機１００の内部に入ることは防止できる。

しかしながら、振動等で回転ハウジング１０と開口端カバー３０とが軸方向（回転ハウジング１０の回転軸Ｏ方向）に相対変位すると、Ｏリング５０も軸方向に動くことになる。このため、回転ハウジング１０の内周と開口端カバー３０の外周との間から多量の異物が侵入してＯリング５０近傍に堆積してしまうと、Ｏリング５０が軸方向に動いた際に堆積した異物に乗り上げたりしてシール面に異物が入り込んでしまう。この状態で、Ｏリング５０が軸方向に移動すると、Ｏリング５０が損傷し、Ｏリング５０の耐久性に影響を及ぼすことが考えられる。

そこで、本実施形態では、Ｏリング５０の移動を規制するために、開口端カバー３０の軸方向の移動を規制している。以下に、詳しく説明する。

上述のように、Ｏリング５０は、回転ハウジング１０のテーパ面２６ｂと開口端カバー３０の側面３２ａとの間に圧縮された状態で設けられている。このため、回転ハウジング１０のテーパ面２６ｂ、開口端カバー３０の外周面３１ａ、及び開口端カバー３０の側面３２ａには、図３に矢印で示すように、圧縮されたＯリング５０からそれぞれ反発力が作用する。開口端カバー３０の側面３２ａに作用する反発力Ａは、回転ハウジング１０の軸方向に作用し、開口端カバー３０のフランジ部３２をスナップリング４０に押し付ける。このように、変速機１００では、開口端カバー３０は、圧縮されたＯリング５０の回転ハウジング１０の軸方向の反発力によってスナップリング４０に押し付けられるので、軸方向の移動が規制される。これにより、Ｏリング５０の移動を規制することができるので、Ｏリング５０の損傷を防止し、耐久性を向上させることができる。

以上の実施形態によれば、以下の効果を奏する。

変速機１００では、Ｏリング５０は、回転ハウジング１０と開口端カバー３０との間に回転ハウジング１０の軸方向において圧縮された状態で設けられる。これにより、開口端カバー３０は、圧縮されたＯリング５０の反発力によってスナップリング４０に押し付けられるので、軸方向の移動が規制される。したがって、Ｏリング５０の移動が規制されるので、Ｏリング５０の損傷を防止し、耐久性を向上させることができる。

また、変速機１００では、Ｏリング５０は、フランジ部３２と凸部３３との間で支持される。これにより、開口端カバー３０を組み付けるときなどに、Ｏリング５０が開口端カバー３０から脱落してしまうことを防止できる。

変速機１００では、シール面が、回転ハウジング１０の開口端に向かって拡径して形成されるテーパ面２６ｂであるので、Ｏリング５０からの反発力は、開口端カバー３０のフランジ部３２の側面３２ａに加えて、本体部３１の外周面３１ａにも作用する。つまり、回転ハウジング１０のテーパ面２６ｂ、開口端カバー３０の外周面３１ａ、及び開口端カバー３０の側面３２ａがシール面として機能する。これにより、Ｏリング５０のシール箇所を三点とることができるので、回転ハウジング１０と開口端カバー３０との間のシール性を向上させることができる。

また、スナップリング４０によって、回転ハウジング１０と開口端カバー３０の間の隙間１２０のほとんどを覆うことができる（図１参照）。したがって、スナップリング４０を用いることにより、隙間１２０から土砂等の異物が侵入することを抑制できる。

なお、上記実施形態では、シール面をテーパ面２６ｂとしているが、これに代えて、シール面を回転ハウジング１０の径方向に延びる平面によって構成してもよい。この場合であっても、Ｏリング５０の反発力は、回転ハウジング１０の軸方向に作用するので、開口端カバー３０のフランジ部３２をスナップリング４０に押し付けることができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

変速機１００は、駆動源（油圧モータ１）の出力回転を変速する変速機構２０と、変速機構２０を収容し、変速された出力回転が伝達されて回転する筒状の回転ハウジング１０と、回転ハウジング１０の開口端部１０ａの内周に嵌装され、開口端部１０ａを閉塞するカバー（開口端カバー３０）と、回転ハウジング１０とカバー（開口端カバー３０）との間に回転ハウジング１０の軸方向において圧縮された状態で設けられ、回転ハウジング１０の内周部とカバー（開口端カバー３０）の外周部との間を封止するシール部材（Ｏリング５０）と、カバー（開口端カバー３０）の軸方向における移動を規制する規制部材（スナップリング４０）と、を備え、カバー（開口端カバー３０）は、圧縮されたシール部材（Ｏリング５０）の反発力によって規制部材（スナップリング４０）に押し付けられる。

また、カバー（開口端カバー３０）は、円板状の本体部３１と、本体部３１の外周面３１ａから突出しシール部材（Ｏリング５０）と規制部材（スナップリング４０）との間に設けられるフランジ部３２と、を有し、回転ハウジング１０は、シール部材（Ｏリング５０）が当接するシール面（テーパ面２６ｂ）を有し、シール部材（Ｏリング５０）は、フランジ部３２とシール面（テーパ面２６ｂ）との間に圧縮された状態で設けられる。

これらの構成では、開口端カバー３０は、圧縮されたシール部材（Ｏリング５０）の反発力によって規制部材（スナップリング４０）に押し付けられるので、軸方向の移動が規制される。これにより、シール部材（Ｏリング５０）の移動が規制されるので、シール部材（Ｏリング５０）の損傷を防止し、耐久性を向上させることができる。

カバー（開口端カバー３０）は、フランジ部３２と間隔をおいて本体部３１の外周面３１ａから突出するように形成される凸部３３をさらに有し、シール部材（Ｏリング５０）は、フランジ部３２と凸部３３との間で支持される。

この構成では、シール部材（Ｏリング５０）は、フランジ部３２と凸部３３との間で支持されるので、開口端カバー３０を組み付けるときなどに、シール部材（Ｏリング５０）が開口端カバー３０から脱落してしまうことを防止できる。

また、シール面は、開口端に向かって拡径して形成されるテーパ面２６ｂである。

この構成では、シール面が、回転ハウジング１０の開口端に向かって拡径するテーパ面２６ｂであるので、シール部材（Ｏリング５０）からの反発力は、開口端カバー３０のフランジ部３２の側面３２ａに加えて、本体部３１の外周面３１ａにも作用する。これにより、回転ハウジング１０と開口端カバー３０との間のシール性を向上させることができる。

また、駆動装置は、変速機１００と、駆動源（油圧モータ１）と、を備える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、駆動装置として、走行モータを例に説明したが、旋回モータやウィンチなどを駆動するモータなどにも適用できる。

また、スナップリング４０は、断面が円形状に限らず、四角形などあってもよく、Ｃ型止め輪やＥ型止め輪などであってもよい。

なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

１００・・・変速機、１・・・油圧モータ（駆動源）、１０・・・回転ハウジング、１０ａ・・・開口端、２０・・・変速機構、２６ａ・・・係止溝、２６ｂ・・・テーパ面（シール面）、３０・・・開口端カバー（カバー）、３１・・・本体部、３１ａ・・・外周面、３２・・・フランジ部、３２ａ・・・側面、３３・・・凸部、４０・・・スナップリング（規制部材）、５０・・・Ｏリング（シール部材）

Claims (5)

1. 駆動源の出力回転を変速する変速機構と、
   前記変速機構を収容し、変速された前記出力回転が伝達されて回転する筒状の回転ハウジングと、
   前記回転ハウジングの開口端部の内周に嵌装され、前記開口端部を閉塞するカバーと、
   前記回転ハウジングと前記カバーとの間に前記回転ハウジングの軸方向において圧縮された状態で設けられ、前記回転ハウジング内周部と前記カバー外周部との間を封止するシール部材と、
   前記カバーの前記軸方向における移動を規制する規制部材と、を備え、
   前記カバーは、圧縮された前記シール部材の反発力によって前記規制部材に押し付けられることを特徴とする変速機。
2. 請求項１に記載の変速機であって、
   前記カバーは、
   円板状の本体部と、
   前記本体部の外周面から突出し前記シール部材と前記規制部材との間に設けられるフランジ部と、を有し、
   前記回転ハウジングは、前記シール部材が当接するシール面を有し、
   前記シール部材は、前記フランジ部と前記シール面との間に圧縮された状態で設けられることを特徴とする変速機。
3. 請求項２に記載の変速機であって、
   前記カバーは、
   前記フランジ部と間隔をおいて前記本体部の外周面から突出するように形成される凸部をさらに有し、
   前記シール部材は、前記フランジ部と前記凸部との間で支持されることを特徴とする変速機。
4. 請求項２または３に記載の変速機であって、
   前記シール面は、開口端に向かって拡径して形成されるテーパ面であることを特徴とする変速機。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の変速機と、前記駆動源と、を備える駆動装置。

Images