JPH0960711A - 遊星歯車式減速機の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遊星歯車減速装置又は軸受に発生した磨耗粉
あるいは金属破片等の異物が相互に侵入し、相互に損傷
させることを防止でき、したがって損傷が発生してもそ
れを最小限に抑えること。 【解決手段】 ケース内上端に位置する入力軸と、ケー
ス内の下部に軸受手段により回転自在に支持された出力
軸と、入力軸及び出力軸に駆動結合された遊星歯車減速
装置とを備え、ケース内空間は潤滑油室を規定する、遊
星歯車式減速機の潤滑装置。該装置は、潤滑油室を、遊
星歯車減速装置を潤滑する上部潤滑油室と、軸受手段を
潤滑する下部潤滑油室とに区画するよう密封する、オイ
ルシール手段を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械における旋回装置等に適用される遊星歯車式減
速機の潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械、例えば油圧ショベルは、下部
走行体上に旋回自在に支持された上部旋回体を備えてい
る。上部旋回体には、遊星歯車式減速機がそのケースを
介して装着されている。ケースの上部には、駆動源であ
る油圧モータが装着されている。油圧モータの駆動軸、
すなわち遊星歯車式減速機の入力軸はケース内上端に位
置付けられている。ケース内の下部には、出力軸が上下
に間隔を置いて配置された二つの軸受により回転自在に
支持されている。ケース内の上部には、遊星歯車減速装
置が配置されて、前記入力軸と出力軸に駆動結合されて
いる。出力軸の下端にはピニオンギヤが設けられ、この
ピニオンギヤはケースの下端から下方に突出し、下部走
行体に固定されたリングギヤに噛み合わされている。リ
ングギヤの外周部には旋回軸受外輪が装着され、この旋
回軸受外輪に前記上部走行体が回転自在に支持されてい
る。したがって、油圧モータにより回転駆動される入力
軸の回転は、遊星歯車減速装置により減速されて出力軸
に伝達される。ピニオンギヤは下部走行体のリングギヤ
に沿って公転するため、前記構成を有する遊星歯車式減
速機を装着している上部旋回体は旋回させられる。

【０００３】遊星歯車減速装置、出力軸を支持する軸受
等が収納されたケース内空間には潤滑油が充填され、し
たがって、該空間は潤滑油室を規定する。ケースの上端
にはケース内に潤滑油を供給するための給油口が設けら
れ、ケースの下部には、ケース内の汚れた潤滑油を排出
するための排油口が設けられている。前記軸受の下部に
おける、ケースと出力軸との間にはオイルシールが配設
されている。給油口から供給された潤滑油は、遊星歯車
減速装置のギヤ噛合部で発生した磨耗粉等の異物の増加
により汚されるので、定期的に交換される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記遊星歯車式減速機
においては、ケース内の遊星歯車減速装置及び前記軸受
は、共通の潤滑油室内において共通の潤滑油により潤滑
され、しかも、ギヤ噛合部を有する遊星歯車減速装置が
軸受より上方に位置付けられている。このような構成に
起因して、遊星歯車減速装置のギヤ噛合部において発生
した磨耗粉、あるいは何らかの原因で生じた歯欠けによ
る金属破片（損傷破片）等は潤滑油中を落下し、その一
部は軸受に侵入し、残りは軸受下部のオイルシール部に
沈澱する。

【０００５】軸受におけるインナレース、アウタレース
及びその間に配置された転動体は、非常に高い面圧をも
って回転しているため、軸受が前記磨耗粉あるいは金属
破片等の異物を噛み込むと、短時間で損傷する。

【０００６】他方、前記磨耗粉あるいは金属破片等の異
物がオイルシール部に沈澱すると、オイルシールを損傷
させる可能性が高くなる。もし、オイルシールが損傷す
るとそのシール機能が損なわれるので潤滑油が漏洩し、
遊星歯車減速装置及び軸受に焼付きが発生し、損傷を拡
大することとなる。

【０００７】逆に、軸受において発生した磨耗粉あるい
は金属破片等の異物は、遊星歯車減速装置の攪拌作用に
より、潤滑油中を上昇して遊星歯車減速装置のギヤ噛合
部に侵入し、該噛合部を損傷するおそれもある。

【０００８】本発明は前記事実に基づいてなされたもの
で、その主目的は、遊星歯車減速装置又は軸受に発生し
た磨耗粉あるいは金属破片等の異物が相互に侵入し、相
互に損傷させることを防止でき、したがって損傷が発生
してもそれを最小限に抑えることができる、改良された
遊星歯車式減速機の潤滑装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記主目的を達成するた
め、本発明によれば、ケースと、該ケース内上端に位置
付けられかつ駆動源により回転駆動される入力軸と、該
ケース内の下部に軸受手段により回転自在に支持されか
つ該ケースの下端から下方に突出した出力軸と、該ケー
ス内上部に配置されかつ該入力軸及び該出力軸に駆動結
合された遊星歯車減速装置とを備え、該ケース内空間に
潤滑油が充填されることにより該空間は潤滑油室を規定
する、遊星歯車式減速機の潤滑装置において、該潤滑油
室を、該遊星歯車減速装置を潤滑する上部潤滑油室と、
該軸受手段を潤滑する下部潤滑油室とに区画するよう密
封する、オイルシール手段を含み、該上部潤滑油室及び
該下部潤滑油室には、それぞれ独立した給油口及び排油
口が備えられている、ことを特徴とする遊星歯車式減速
機の潤滑装置、が提供される。

【００１０】遊星歯車減速装置のギヤ噛合部において発
生した磨耗粉あるいは金属破片等の異物は、上部潤滑油
室内に留まり、軸受の存在する下部潤滑油室内には侵入
しない。また軸受において発生した磨耗粉あるいは金属
破片等の異物は、下部潤滑油室内に留まり、遊星歯車減
速装置の存在する上部潤滑油室内には侵入しない。した
がって遊星歯車減速装置又は軸受の一方の損傷は他方に
影響しないので、損傷が発生しても最小限に抑えること
ができる。これにより、遊星歯車減速装置及び軸受の寿
命を一層向上させることができる。

【００１１】遊星歯車減速装置の潤滑は上部潤滑油室に
おいて、軸受の潤滑は下部潤滑油室において、それぞれ
独立して行なわれるので、劣化した方の潤滑油のみを交
換することが可能となる。すなわち、潤滑油のメンテナ
ンスを個々に遂行することができるので、潤滑油の劣化
度に合わせた最適の潤滑油交換ができ、潤滑油の節約、
潤滑油交換作業の省力化及び効率化を図ることができ
る。磨耗粉の発生あるいは折損等の損傷の発生は、軸受
においてより、遊星歯車減速装置における方が多い。し
たがって、遊星歯車減速装置の存在する上部潤滑油室内
の潤滑油の定期交換の間隔は従来通り比較的短く、他
方、軸受の存在する下部潤滑油室内の潤滑油の定期交換
の間隔は従来より長く設定することができる。その結
果、従来より交換油量が少量となるので潤滑油を節約で
き、潤滑油交換作業が省力化、効率化されるのである。

【００１２】遊星歯車減速装置は比較的高速回転し、軸
受は重荷重で低速回転する。したがって各潤滑油室にそ
れぞれに適した粘度を有する潤滑油を供給することがで
きるので、遊星歯車減速装置及び軸受の作動効率を一層
向上させ、しかも寿命を長くすることができる。

【００１３】本発明においては、前記構成に加えて、該
遊星歯車減速装置は、該入力軸に駆動結合された１段目
遊星歯車機構と、２段目キャリアを含む２段目遊星歯車
機構とを含み、該２段目キャリアは該出力軸に駆動結合
され、該２段目遊星歯車機構は、該２段目キャリアに装
着された複数の固定軸にそれぞれ回転自在に支持された
２段目遊星ギヤを含み、該固定軸の各々の下端は該２段
目キャリアに対して軸密封構造により支持され、該オイ
ルシール手段は、該軸密封構造の各々と、該軸受手段の
上部における該ケース内壁と該２段目キャリアの外周面
との間に配設された少なくとも１個のオイルシールと、
該２段目キャリアと該出力軸との間に配設されたオイル
シールとを含む、よう構成されることを、他の特徴とす
る。この構成によれば、ケース内の潤滑油室を、上部潤
滑油室と下部潤滑油室とに容易かつ効果的に区画、密封
することができると共に、前記した各作用・効果を確実
に奏することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して、本発明に
従って構成された遊星歯車式減速機の潤滑装置の実施の
形態を説明する。建設機械、例えば油圧ショベルは、図
示しない下部走行体と、この下部走行体上に、上下方向
に延びる図示しない旋回軸を中心として旋回自在に支持
された上部旋回体２を備えている。上部旋回体２には遊
星歯車式減速機１が、そのケース４を介して装着されて
いる。ケース４は、下ケース６と、２分割された中間ケ
ース８ａ及び８ｂと、上ケース１０とから構成されてい
る。下ケース６の下端には下カバー５が装着されてい
る。中間ケース８ａ及び８ｂの内周面には、それぞれ、
後述する遊星歯車減速装置３０のための１段目リングギ
ヤ１１及び２段目リングギヤ１２が形成されている。上
ケース１０の上部には、駆動源である油圧モータ１４が
装着されている。油圧モータ１４の駆動軸、すなわち遊
星歯車減速装置３０の入力軸１６は上ケース１０の内部
に突出するよう位置付けられている。

【００１５】ケース４の下方、すなわち下ケース６内に
は、出力軸１８が軸受手段により回転自在に支持されて
いる。更に具体的に説明すると、下ケース６の下端には
軸受２２が装着され、出力軸１８の下部がこの軸受２２
に回転自在に支持されている。下ケース６の上部には軸
受２０が装着され、出力軸１８は、後述する２段目キャ
リア４４を介して軸受２０に回転自在に支持されてい
る。出力軸１８の下端にはピニオンギヤ２４が設けら
れ、このピニオンギヤ２４は下カバー５から下方に突出
し、下部走行体に設けられたリングギヤ２６に噛み合わ
されている。図示はしていないが、リングギヤ２６の外
周部には前記旋回軸を中心とする旋回軸受外輪が装着さ
れ、この旋回軸受外輪に前記上部走行体２が回転自在に
支持されている。

【００１６】ケース４内上部には遊星歯車減速装置３０
が備えられている。この遊星歯車減速装置３０は、入力
軸１６に駆動結合された１段目遊星歯車機構３２及び出
力軸１８に駆動結合された２段目遊星歯車機構３４とを
備えている。１段目遊星歯車機構３２は、入力軸１６に
スプライン結合された１段目サンギヤ３６と、１段目キ
ャリア３８に回転自在に支持されかつ１段目サンギヤ３
６と前記１段目リングギヤ１１に噛み合わされた複数の
１段目遊星ギヤ４０とを備えている。２段目遊星歯車機
構３４は、１段目キャリア３８にスプライン結合された
２段目サンギヤ４２と、２段目キャリア４４に回転自在
に支持されかつ２段目サンギヤ４２と前記２段目リング
ギヤ１２に噛み合わされた複数の２段目遊星ギヤ４６と
を備えている。

【００１７】２段目キャリア４４の下端には下方に延び
る円筒部（スカート）４４ａが形成され、この円筒部４
４ａの内周面に雌スプラインが形成されている。一方出
力軸１８の上部には雄スプラインが形成され、これらの
各スプラインが相互に係合されることにより、２段目キ
ャリア４４と出力軸１８とは駆動結合される。２段目キ
ャリア４４は、押さえ板４５を介してボルトＢにより出
力軸１８の上端に取り付けられている。なおこの押さえ
板４５の直下において、２段目キャリア４４の内周面及
び出力軸１８の上端外周面は、それぞれ相互に嵌合され
た円周面をなしている。２段目キャリア４４の円筒部４
４ａは、前記軸受２０を介して下ケース６に回転自在に
支持されている。したがって入力軸１６の回転は、１段
目遊星歯車機構３２及び２段目遊星歯車機構３４を介し
て出力軸１８に２段減速して伝達される。ピニオンギヤ
２４は下部走行体のリングギヤ２６に沿って公転するた
め、前記構成を有する遊星歯車式減速機１を装着してい
る上部旋回体２は前記旋回軸まわりに旋回する。

【００１８】概ね以上のように構成された遊星歯車式減
速機１において、ケース４内空間に潤滑油が充填される
ことにより該空間は潤滑油室を規定するものであるが、
本発明における潤滑装置は、潤滑油室を、遊星歯車減速
装置３０を潤滑する上部潤滑油室と、軸受手段を潤滑す
る下部潤滑油室とに区画するよう密封する、オイルシー
ル手段を含み、上部潤滑油室及び下部潤滑油室には、そ
れぞれ独立した給油口及び排油口が備えられている、こ
とが重要である。

【００１９】以下に、前記した潤滑装置について説明す
る。下ケース６の上端内壁部には環状のオイルシール５
０が装着され、オイルシール５０の内周シール面は、２
段目キャリア４４の円形外周面に当接されている。押さ
え板４５の直下における、２段目キャリア４４の内周面
及び出力軸１８の上端外周面間には密封用のＯリング５
２が装着されている。２段目遊星ギヤ４６の各々は、固
定軸４７を介して２段目キャリア４４に回転自在に支持
されているが、この固定軸４７の下端は、２段目キャリ
ア４４に対し軸密封構造とされている（従来は２段目キ
ャリア４４を貫通する軸貫通構造である）。すなわち、
２段目キャリア４４に形成された、固定軸４７を支持す
る支持孔４４ｂの下端は閉じられ、下方へ貫通はしてい
ない構造となっている。

【００２０】したがって、ケース４内の、２段目キャリ
ア４４の軸密封構造、オイルシール５０及びＯリング５
２（これらによりオイルシール手段の一部が構成され
る）により密封された上方に、遊星歯車減速装置３０を
潤滑する上部潤滑油室５４が形成される。上ケース１０
には給油口５６が設けられ、下ケース６の上端であっ
て、前記オイルシール５０の上方には、排油口５８が設
けられている。この給油口５６から上部潤滑油室５４内
に潤滑油が供給され、上部潤滑油室５４内の潤滑油は、
必要に応じて排油口５８から排出される。

【００２１】下ケース６の内壁部の、前記軸受２０より
上方であって、前記オイルシール５０より下方位置に
は、オイルシール手段の一部を構成する、環状のオイル
シール６０が装着され、オイルシール６０の内周シール
面は、２段目キャリア４４の円筒部４４ａの外周面に当
接されている。前記軸受２２の下方に位置する、下カバ
ー５には他の環状オイルシール６２が装着され、オイル
シール６２の内周シール面は出力軸１８の外周面に当接
されている。したがって、ケース４内の、オイルシール
６０により密封された下方に、軸受２０及び２２を潤滑
する下部潤滑油室６４が形成される。下ケース６の、オ
イルシール６０の下方であって、軸受２０の上方位置に
は、給油口６６が設けられ、下カバー５の、オイルシー
ル６２の上方であって、軸受２２の下方位置には、排油
口６８が設けられている。この給油口６６から下部潤滑
油室６４内に潤滑油が供給され、下部潤滑油室６４内の
潤滑油は、必要に応じて排油口６８から排出される。

【００２２】潤滑装置は以上のように構成されているの
で、上部潤滑油室５４内の遊星歯車減速装置３０におい
て発生した磨耗粉、あるいは金属破損片等が、下部潤滑
油室６４内の前記軸受２０及び２２に侵入することは防
止され、他方、下部潤滑油室６４内の前記軸受２０及び
２２において発生した磨耗粉、あるいは金属破損片等
が、上部潤滑油室５４内の遊星歯車減速装置３０のギヤ
噛合部に侵入することも防止される。上部潤滑油室５４
内及び下部潤滑油室６４内の潤滑油はそれぞれ独立して
交換可能であり、その定期交換時期も適宜別個に選定で
きる。また潤滑油の種類も、独立して選定することがで
きる。

【００２３】以上、本発明による遊星歯車式減速機の潤
滑装置の実施の形態について説明したが、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を
逸脱することなく種々の変形あるいは修正が可能であ
る。例えば、図１に示す実施の形態において、上部潤滑
油室５４と下部潤滑油室６４とを仕切るため、ケース４
内にはオイルシール５０及び６０が装着されているが、
理論的には何れか一方でもよい。しかしながら、図示の
場合には、一層確実なシール機能が得られる。また、本
発明は、建設機械の旋回装置用として適用されるもので
あるが、それに限定される理由はない。

【００２４】

【発明の効果】本発明に従って構成された遊星歯車式減
速機の潤滑装置によれば、次のような効果が達成され
る。 （１）遊星歯車減速装置又は軸受の一方の損傷は他方に
影響しないので、損傷が発生しても最小限に抑えること
ができる。これにより、遊星歯車減速装置及び軸受の寿
命を一層向上させることができる。 （２）潤滑油のメンテナンスを個々に遂行することがで
きるので、潤滑油の劣化度に合わせた最適の潤滑油交換
ができ、潤滑油の節約、潤滑油交換作業の省力化及び効
率化を図ることができる。 （３）相互に密封独立した各潤滑油室にそれぞれに適し
た粘度を有する潤滑油を供給することができるので、遊
星歯車減速装置及び軸受の作動効率を一層向上させ、し
かも寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に従って構成された遊星歯車式
減速機の潤滑装置の実施の形態を示す断面図。

【符号の説明】

１ 遊星歯車式減速機 ２ 上部旋回体 ４ ケース １４ 油圧モータ １６ 入力軸 １８ 出力軸 ２０ 及び２２ 軸受 ２４ ピニオンギヤ ３０ 遊星歯車減速装置 ３２ １段目遊星歯車機構 ３４ ２段目遊星歯車機構 ４４ ２段目キャリア ４６ ２段目遊星ギヤ ４７ 固定軸 ５０、６０及び６２ オイルシール ５２ Ｏリング ５４ 上部潤滑油室 ５６及び６６ 給油口 ５８及び６８ 排油口 ６４ 下部潤滑油室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、該ケース内上端に位置付けら
   れかつ駆動源により回転駆動される入力軸と、該ケース
   内の下部に軸受手段により回転自在に支持されかつ該ケ
   ースの下端から下方に突出した出力軸と、該ケース内上
   部に配置されかつ該入力軸及び該出力軸に駆動結合され
   た遊星歯車減速装置とを備え、該ケース内空間に潤滑油
   が充填されることにより該空間は潤滑油室を規定する、
   遊星歯車式減速機の潤滑装置において、 該潤滑油室を、該遊星歯車減速装置を潤滑する上部潤滑
   油室と、該軸受手段を潤滑する下部潤滑油室とに区画す
   るよう密封する、オイルシール手段を含み、該上部潤滑
   油室及び該下部潤滑油室には、それぞれ独立した給油口
   及び排油口が備えられている、ことを特徴とする遊星歯
   車式減速機の潤滑装置。
2. 【請求項２】 該遊星歯車減速装置は、該入力軸に駆動
   結合された１段目遊星歯車機構と、２段目キャリアを含
   む２段目遊星歯車機構とを含み、該２段目キャリアは該
   出力軸に駆動結合され、 該２段目遊星歯車機構は、該２段目キャリアに装着され
   た複数の固定軸にそれぞれ回転自在に支持された２段目
   遊星ギヤを含み、該固定軸の各々の下端は該２段目キャ
   リアに対して軸密封構造により支持され、 該オイルシール手段は、該軸密封構造の各々と、該軸受
   手段の上部における該ケース内壁と該２段目キャリアの
   外周面との間に配設された少なくとも１個のオイルシー
   ルと、該２段目キャリアと該出力軸との間に配設された
   オイルシールとを含む、請求項１記載の遊星歯車式減速
   機の潤滑装置。