JPH05302650A - 遊星歯車減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遊星歯車減速装置において、キャリアと太陽
歯車およびキャリアと遊星歯車との間の摺動部に一枚の
摺動板を設け、部品点数を削減し、摺動板の摩耗を効果
的に低減する。 【構成】 １段目の減速歯車機構５２の太陽歯車２６と
キャリア５３との間および各遊星歯車２７とキャリア５
３との間に、一枚の板材により形成された摺動板５４を
設ける。そして、摺動板５４の各穴５４Ａ，５４Ｂ内に
は旋回モータ９の出力軸９Ａ，各ピン２９が挿入される
から、摺動板５４はキャリア５３に対して回り止めされ
る。これにより、摺動板５４の上側面だけが摺動面部５
４Ｃ，５４Ｄとなり下側面は摩耗することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル，
油圧クレーン等の旋回モータ用減速装置および履帯駆動
装置、油圧クレーン用ロープウインチ等に用いて好適な
遊星歯車減速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３ないし図５に従来技術の遊星歯車減
速装置を用いた旋回装置を例に挙げ、この旋回装置を油
圧ショベルに用いた場合について説明する。

【０００３】図中、１は下部走行体、２は該下部走行体
１上に旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、該上部
旋回体２は旋回フレーム３を有し、該旋回フレーム３上
には運転室４，機械室５およびカウンタウエイト６等が
設けられている。７は上部旋回体２の前部に位置して旋
回フレーム３に俯仰動可能に設けられた作業装置を示
し、該作業装置７は土砂等の掘削作業を行うようになっ
ている。

【０００４】８は下部走行体１と上部旋回体２との間に
配設された旋回装置を示し、該旋回装置８は、外部から
圧油が給排されることにより出力軸９Ａを回転駆動する
油圧モータからなる回転源としての旋回モータ９と、該
旋回モータ９の回転を減速して旋回輪１０に伝える減速
装置１１とから大略構成されている。

【０００５】ここで、前記旋回輪１０は図４に示す如
く、内周面に内歯１２Ａが全周に亘って形成された内輪
１２と、旋回フレーム３に固着された外輪１３と、該外
輪１３と内輪１２との間に多数個配設され、内輪１２に
対して外輪１３が旋回フレーム３と共に回転（旋回）す
るのを補償するボール１４（一個のみ図示）とからなっ
ている。

【０００６】ここで、前記旋回輪１０の内輪１２は下部
走行体１のフレームを構成する丸胴（図示せず）に固着
され、外輪１３は内輪１２の周囲を各ボール１４を介し
て旋回フレーム３と共に回転（旋回）するようになって
いる。

【０００７】１５は減速装置１１の本体を構成するハウ
ジングを示し、該ハウジング１５は図４に示す如く、段
付の略円筒状に形成され、下端側の下フランジ１６Ａが
旋回フレーム３上に複数のボルト１７，１７，…を介し
て固着された下側ハウジング１６と、該下側ハウジング
１６の上フランジ１６Ｂ上に設けられ、内周面に内歯車
としての内歯１８Ａが図４に示す如く全周に亘って形成
された略円筒状の上側ハウジング１８と、該上側ハウジ
ング１８の上端側を施蓋し、前記旋回モータ９が取付け
られたカバー１９とから構成され、該カバー１９のフラ
ンジ１９Ａは上側ハウジング１８の上フランジ１８Ｂに
複数のボルト２０，２０，…を介して固着され、前記上
側ハウジング１８の下フランジ１８Ｃは下側ハウジング
１６の上フランジ１６Ｂに複数のボルト２１，２１，…
を介して固着されている。

【０００８】２２は下側ハウジング１６に軸受２３，２
４を介して回転自在に支持された回転軸としてのピニオ
ンシャフトを示し、該ピニオンシャフト２２の上端側外
周には歯部２２Ａが形成され、該歯部２２Ａは後述する
キャリア４１の内歯と噛合させることにより、旋回モー
タ９の出力軸９Ａの回転を減速装置１１により所定の回
転数に減速してピニオンシャフト２２を回転させる。

【０００９】また、前記ピニオンシャフト２２の下端側
は旋回フレーム３の下側へと突出してピニオン２２Ｂと
なり、該ピニオン２２Ｂは旋回輪１０の内輪１２に形成
された内歯１２Ａと噛合している。これにより、該ピニ
オンシャフト２２はピニオン２２Ｂと共に内輪１２の内
歯１２Ａを介して自転しつつ公転し、この公転力により
ハウジング１５を介して旋回フレーム３を旋回させるよ
うになっている。

【００１０】２５はカバー１９の下側に位置して上側ハ
ウジング１８内に配設された１段目の減速歯車機構を示
し、該減速歯車機構２５は、旋回モータ９の出力軸９Ａ
にスプライン結合された太陽歯車２６と、該太陽歯車２
６と上側ハウジング１８の内歯１８Ａとに噛合し、該太
陽歯車２６の周囲を自転しつつ公転する例えば３個の遊
星歯車２７（１個のみ図示）と、該各遊星歯車２７を軸
受２８を介して回転自在に支持する複数のピン２９（１
個のみ図示）と、各遊星歯車２７の公転を後述する次段
の太陽歯車３７に伝達すべく、該各ピン２９の一端側が
固着された片持支持のキャリア３０とから大略構成され
ている。

【００１１】ここで、前記キャリア３０の上側端面３０
Ａと遊星歯車２７の下側端面２７Ａとの間には、環状の
摺動板３１，３１，…（１個のみ図示）が介装され、該
各摺動板３１には、キャリア３０の外周面に沿って折曲
げられた折曲部３１Ａが形成され、該キャリア３０の上
側端面３０Ａに対して摺動板３１が相対回転するのを防
止すると共に、遊星歯車２７をキャリア３０の上側端面
３０Ａに対して円滑に回転させるようになっている。

【００１２】また、前記各ピン２９の先端側には、該各
ピン２９から遊星歯車２７および軸受２８が抜けるのを
防止するために、環状板３２および抜止めリング３３が
設けられている。

【００１３】３４は他の摺動板としての環状のプレート
を示し、該プレート３４は前記太陽歯車２６の下側端面
２６Ａとキャリア３０の歯部３０Ｂの上側に形成された
環状段部３０Ｃとの間に設けられ、太陽歯車２６が出力
軸９Ａから下側に外れるのを防止している。また、太陽
歯車２６の上側端面２６Ｂは出力軸９Ａに係合された止
め輪３５により位置決めされ、該太陽歯車２６の上側へ
の移動を規制するようになっている。そして、プレート
３４および止め輪３５により、太陽歯車２６が出力軸９
Ａに対して上，下方向に移動するのを防止している。

【００１４】３６は最終段の減速段となる２段目の減速
歯車機構を示し、該減速歯車機構３６は１段目のキャリ
ア３０の自転を伝達する太陽歯車３７と、該太陽歯車３
７と内歯１８Ａとに噛合し、該太陽歯車３７の周囲を自
転しつつ公転する例えば３個の遊星歯車３８（１個のみ
図示）と、該各遊星歯車３８を軸受３９を介して回転自
在に支持する複数のピン４０（１個のみ図示）と、該各
ピン４０が固着され、前記各遊星歯車３８の公転をピニ
オンシャフト２２に伝えるキャリア４１とから構成さ
れ、該キャリア４１はピニオンシャフト２２の歯部２２
Ａに噛合し、ピニオンシャフト２２を一体回転させるよ
うになっている。これにより、旋回モータ９の回転は減
速歯車機構２５，３６によって２段階で減速され、ピニ
オンシャフト２２を大きな回転トルクをもって回転させ
る。

【００１５】ここで、前記キャリア４１の各端面４１Ａ
と遊星歯車３８の各端面３８Ａとの間には、環状の摺動
板４２，４２，…（２個のみ図示）が介装され、該各摺
動板４２にはキャリア４１の外周面に沿って折曲げられ
た折曲部４２Ａが形成され、該キャリア４１の各端面４
１Ａに対して各摺動板４２が相対回転するのを防止する
と共に、遊星歯車３８をキャリア４１の各端面４１Ａに
対して円滑に回転させるようになっている。

【００１６】４３は環状のプレートを示し、該プレート
４３は前記太陽歯車３７の下側端面３７Ａとキャリア４
１の環状段部４１Ｂとの間に設けられ、太陽歯車３７が
下側に移動するのを防止している。一方、該キャリア４
１の上側への移動は、１段目の減速歯車機構２５の太陽
歯車２６とキャリア３０の間に介装されたプレート３４
により規制されている。

【００１７】このように構成される油圧ショベルでは、
下部走行体１上で上部旋回体２を旋回させる場合に、旋
回モータ９に外部から圧油を給排すると出力軸９Ａが回
転し、この回転は減速装置１１のハウジング１５内で減
速歯車機構２５，３６により２段階に減速され、ピニオ
ンシャフト２２に高トルクの回転力が伝えられる。

【００１８】そして、該ピニオンシャフト２２のピニオ
ン２２Ｂは旋回輪１０の内歯１２Ａに噛合し、該旋回輪
１０は内輪１２が下部走行体１のフレームに固着され、
外輪１３が上部旋回体２の旋回フレーム３に固着されて
いるから、ピニオン２２Ｂは内輪１２の内歯１２Ａを介
して自転しつつ公転し、この公転がピニオンシャフト２
２からハウジング１５を介して旋回フレーム３に伝達さ
れ、上部旋回体２が下部走行体１上で旋回されるように
なる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術の遊星歯車減速装置においては、次のような問題
がある。

【００２０】第１に、各遊星歯車２７の下側端面２７Ａ
とキャリア３０の上側端面３０Ａとの間に設けられた摺
動板３１は、摩耗を低減するために折曲部３１Ａを形成
し、キャリア３０に対して回り止めを行っているから、
厚肉の板体を用いる必要があると共に、折曲部３１Ａの
加工作業が必要である。

【００２１】第２に、太陽歯車２６とキャリア３０の環
状段部３０Ｃとの間に設けられたプレート３４は回り止
めされていないから、太陽歯車２６およびキャリア３０
の異なる回転を、上側では太陽歯車２６を相対回転さ
せ、下側ではキャリア３０を相対回転させる。このた
め、該プレート３４の上，下面の両面において摺動摩耗
が発生する。

【００２２】第３に、プレート３４はキャリア３０の環
状段部３０Ｃ内に設けられ、太陽歯車２６との摺動回転
により環状段部３０Ｃ内から外れないようにする必要が
ある上に、太陽歯車２６の自重を支持しており、該プレ
ート３４は上，下面が早期に摩耗し易い等の理由によ
り、該プレート３４は耐久性を想定して厚肉の板体で形
成する必要がある。

【００２３】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、本発明は部品点数を削減でき、組立て時
の作業性を向上できるうえに、摺動板の摩耗を効果的に
低減することのできる遊星歯車減速装置を提供すること
を目的としている。

【００２４】

【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、キャリアと太陽
歯車および遊星歯車との間には、該太陽歯車がキャリア
に対して相対回転するのを許す摺動面部と、該摺動面部
の外側には、前記遊星歯車がキャリアに対して相対回転
するのを許す他の摺動面部とを有する一枚の薄板材から
形成してなる摺動板を設けたことにある。

【００２５】

【作用】上記構成により、摺動板は他の摺動面部側がキ
ャリアと遊星歯車との間に配設され、該遊星歯車を回転
可能に支持するピンによりキャリアに対して回り止めさ
れ、該キャリアとの間で摩耗するのを防止できる。そし
て、キャリアと太陽歯車およびキャリアと遊星歯車との
間のそれぞれの相対回転を、一枚の摺動板のみによって
円滑化することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２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。

【００２７】図中、５１は本実施例による減速装置を示
し、該減速装置５１は後述する１段目の減速歯車機構５
２，２段目の減速歯車機構３６およびピニオンシャフト
２２等から大略構成されている。

【００２８】５２は１段目の減速歯車機構を示し、該減
速歯車機構５２は従来技術で述べた１段目の減速歯車機
構２５と同様に、上側ハウジング１８内に配設され、旋
回モータ９の出力軸９Ａにスプライン結合された太陽歯
車２６と、該太陽歯車２６と内歯１８Ａとの間に噛合さ
れた３個の遊星歯車２７（１個のみ図示）と、該各遊星
歯車２７を軸受２８を介して回転自在に支持する複数の
ピン２９（１個のみ図示）と、前記各遊星歯車２７の公
転を次段の太陽歯車３７に伝達すべく、該各ピン２９を
片持ち支持する本実施例のキャリア５３とから大略構成
されている。

【００２９】５４は本実施例による摺動板を示し、該摺
動板５４は薄板材により図２に示すように、キャリア５
３の平面形状に対応して略三角形状に形成され、中央部
には旋回モータ９の出力軸９Ａが挿入される挿通穴５４
Ａが穿設されると共に、外周側には前記各ピン２９が挿
入されるピン穴５４Ｂが穿設されている。また、該摺動
板５４は１段目の太陽歯車２６の下側端面２６Ａと２段
目の太陽歯車３７の上側端面３７Ｂとの間、およびキャ
リア５３の上側端面５３Ａと各遊星歯車２７の下側端面
２７Ａとの間に位置して配設されている。

【００３０】これにより、前記摺動板５４は挿通穴５４
Ａに出力軸９Ａが、各ピン穴５４Ｂに各ピン２９が挿入
されることによって、キャリア５３に対して回り止めさ
れ、該摺動板５４の上側面は図２に示す如く、挿通穴５
４Ａの周囲が太陽歯車２６の下側端面２６Ａと摺動する
摺動面部５４Ｃとなり、各ピン穴５４Ｂの周囲が各遊星
歯車２７の下側端面２７Ａと摺動する他の摺動面部５４
Ｄ，５４Ｄ，５４Ｄとなっている。

【００３１】また、挿通穴５４Ａ下面側の周囲は２段目
の太陽歯車３７の上側端面３７Ｂに当接され、１段目の
太陽歯車２６の自重を摺動板５４を介して２段目の太陽
歯車３７により支持するようになっている。なお、１段
目のキャリア５３と２段目の太陽歯車３７とは同じ回転
となっているから、摺動板５４の下側面での摩耗は発生
しない。

【００３２】本実施例による減速装置および該減速装置
を用いた旋回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。

【００３３】然るに、本実施例においては、１段目の減
速歯車機構５２の太陽歯車２６とキャリア５３との間お
よび各遊星歯車２７とキャリア５３との間に、一枚の薄
板材により形成された摺動板５４を設け、該摺動板５４
の各穴５４Ａ，５４Ｂ内には旋回モータ９の出力軸９
Ａ，各ピン２９が挿入されているから、摺動板５４はキ
ャリア５３に対して回り止めされる。これにより、従来
必要であった複数枚の摺動板３１およびプレート３４
を、一枚の摺動板５４のみにより形成することができる
と共に、キャリア５３には従来のようにプレート３４を
保持する環状段部３０Ｃ等の保持機構を形成する必要も
なく、遊星歯車２７を摺動させる摺動板３１をキャリア
に回り止めする折曲部３１Ａ等の回り止め機構を形成す
る必要もなくなり、部品点数の削減および加工作業の簡
略化を図ることができる。

【００３４】また、本実施例による摺動板５４はキャリ
ア５３に対して回り止めされているから、該摺動板５４
において摺動する部分は太陽歯車２６の下側端面２６Ａ
が摺動する摺動面部５４Ｃと各遊星歯車２７の下側端面
２７Ａが摺動する各摺動面部５４Ｄのみとなり、該摺動
板５４の下側が摺動摩耗することはない。

【００３５】さらに、出力軸９Ａに設けられた太陽歯車
２６の軸方向下側への位置決めを、摺動板５４を介して
２段目の太陽歯車３７により行っているから、従来技術
のようにプレート３４により太陽歯車２６の自重を支持
する必要もなくなり、摺動板５４を薄板により形成する
ことができる。

【００３６】従って、本実施例では、一枚の摺動板５４
を用いることにより部品点数を削減するばかりでなく、
摺動板５４は挿通穴５４Ａ，各ピン穴５４Ｂを穿設する
だけの簡単な形状に形成でき、加工を容易に行うことが
できる。さらに、摺動板５４を各ピン２９によりキャリ
ア５３に対して確実に回り止めすることができ、該摺動
板５４の摩耗を効果的に低減することができる等、種々
の効果を奏する。

【００３７】なお、前記実施例では、遊星歯車減速装置
を旋回装置に用いるものとして述べたが、本発明はこれ
に限らず、履帯駆動装置、ロープウインチ等の減速装置
に用いてもよく、さらに２段の減速歯車機構を有する減
速装置に限らず、１段の歯車減速装置または３段以上の
歯車減速装置に用いてもよく、要はキャリアがピンを介
して遊星歯車を片持ちする構造のものであればよい。

【００３８】さらに、遊星歯車２７の個数は３個に限る
ものではなく、例えば１個，２個または４個以上の遊星
歯車を有するものに用いてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、太
陽歯車とキャリアとの間および遊星歯車とキャリアとの
間に、太陽歯車との接触面が摺動面部となり、遊星歯車
との接触面が他の摺動面部となる一枚の板材により形成
された摺動板を設けたから、該摺動板をキャリアに対し
て容易に回り止めをすることができ、摺動板に折曲部等
の回り止め機構を形成する必要も、キャリアに段部等の
保持機構を形成する必要もなくなり、部品点数を大幅に
削減することができると共に、キャリアの構造を簡略化
できる。さらに、摺動板の一側面のみを摺動面部として
形成すればよく、該摺動板の板厚を確実に薄くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による減速装置の要部を示す拡
大縦断面図である。

【図２】本実施例による摺動板を摺動面部からみた上面
図である。

【図３】従来技術による油圧ショベルの側面図である。

【図４】従来技術による旋回装置を示す縦断面図であ
る。

【図５】従来技術による減速装置の要部を示す拡大縦断
面図である。

【符号の説明】

９ 旋回モータ（回転源） ９Ａ 出力軸 １５ ハウジング １６ 下側ハウジング １８ 上側ハウジング １８Ａ 内歯（内歯車） １９ カバー ２６，３７ 太陽歯車 ２７，３８ 遊星歯車 ２８，３９ 軸受 ２９，４０ ピン ３６ ２段目の減速歯車機構 ４１，５３ キャリア ５１ 減速装置 ５２ １段目の減速歯車機構 ５４ 摺動板 ５４Ａ 挿通穴 ５４Ｂ ピン穴 ５４Ｃ 摺動面部 ５４Ｄ 他の摺動面部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に内歯車が形成された筒状のハウ
   ジングと、該ハウジングに設けられ、出力軸が該ハウジ
   ング内に向けて伸長した回転源と、該回転源の出力軸の
   回転を減速すべく、前記ハウジング内に設けられた減速
   歯車機構とからなり、該減速歯車機構は太陽歯車と、該
   太陽歯車と前記内歯車とに噛合する遊星歯車と、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とを備
   えた遊星歯車減速装置において、前記キャリアと太陽歯
   車および遊星歯車との間には、該太陽歯車がキャリアに
   対して相対回転するのを許す摺動面部と、該摺動面部の
   外側には、前記遊星歯車がキャリアに対して相対回転す
   るのを許す他の摺動面部とを有する一枚の薄板材から形
   成してなる摺動板を設けたことを特徴とする遊星歯車減
   速装置。