KR20200003415A - 감속 장치 - Google Patents

Abstract

회전측 하우징이 고속, 장시간으로 회전해도, 회전원과 회전축의 스플라인 결합부에 윤활유를 안정적으로 공급할 수 있는 감속 장치를 제공한다. 감속 장치(14)는, 유압 모터(12)의 회전을 감속하여 회전측 하우징(17)에 전달하는 복수단의 유성 기어 기구(23, 31, 37)를 구비하고 있으며, 유압 모터(12)의 출력축(13)과 회전축(24)을 스플라인 결합부(S)에서 결합함과 함께, 회전측 하우징(17) 내에 윤활유(43)를 충전하고 있다. 최종단의 유성 기어 기구(37)의 제 3 캐리어(40)를 고정측 하우징(15)에 고정적으로 지지하고, 제 3 캐리어(40)에 뚫어 마련한 관통 구멍(45)과 스플라인 결합부(S)의 상방에 존재하는 공간부(46)에 의해 공급 경로(44)를 구성함으로써, 고속, 장시간 주행시라도, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)가 관통 구멍(45)과 공간부(46)을 지나 스플라인 결합부(S)에 공급되도록 했다.

Description

감속 장치

본 발명은, 예를 들면 유압 셔블, 유압 크레인의 주행 장치 등에 이용하는 바람직한 감속 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 셔블 등의 무한궤도식 차량은, 주행 장치에 의해 자주 가능한 주행체와, 주행체 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 상부 선회체의 전부(前部)측에 부앙(俯仰) 운동 가능하게 마련된 작업 장치에 의해 대략 구성되어 있다.

상기 주행 장치는, 주행체의 트랙 프레임의 좌우에 고정된 사이드 프레임에 있어서의 전, 후 방향의 일측에 고정된 고정측 하우징과, 고정측 하우징에 장착된 회전원(源)과, 고정측 하우징에 회전 가능하게 지지되어, 주행용의 크롤러에 맞물리는 스프로킷이 장착된 회전측 하우징과, 회전원과 회전측 하우징과의 사이에서 고정측 하우징의 축방향으로 삽입 통과된 회전축과, 회전축의 회전을 감속하여 회전측 하우징에 전달하는 유성 기어 기구를 구비하여 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 주행 장치의 종래 기술로서, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 유성 기어 기구를 복수단(段), 예를 들면 3단 마련함으로써, 큰 감속비를 얻을 수 있는 감속 장치를 이용한 것이 알려져 있다.

구체적으로는, 특허 문헌 1에 기재된 감속 장치에 있어서, 1단째의 유성 기어 기구는, 일단측을 회전원의 출력축에 스플라인 결합한 회전축과, 회전축의 타단측에 마련된 제 1 태양 기어와, 제 1 태양 기어와 회전측 하우징의 내주측에 마련된 내측 기어에 맞물리도록 배치하여 마련되며, 제 1 태양 기어의 주위를 자전하면서 공전하는 제 1 유성 기어와, 제 1 유성 기어를 회전 가능하게 지지하는 제 1 캐리어를 구비하고 있다. 또한, 2단째의 유성 기어 기구는, 회전축에 여유있게 끼워져, 제 1 캐리어의 공전이 전달되는 제 2 태양 기어와, 제 2 태양 기어와 회전측 하우징의 내측 기어에 맞물리도록 배치하여 마련되며, 제 2 태양 기어의 주위를 자전하면서 공전하는 제 2 유성 기어와, 제 2 유성 기어를 회전 가능하게 지지하는 제 2 캐리어를 구비하고 있다. 또한, 3단째(최종단)의 유성 기어 기구는, 회전축에 여유있게 끼워져, 제 2 캐리어의 공전이 전달되는 제 3 태양 기어와, 제 3 태양 기어와 회전측 하우징의 내측 기어에 맞물리도록 배치하여 마련되며, 제 2 태양 기어의 주위에서 자전하는 제 3 유성 기어와, 제 3 유성 기어를 회전 가능하게 지지하는 제 3 캐리어를 구비하고 있으며, 이 제 3 캐리어는 고정측 하우징에 비회전 상태로 장착되어 있다.

상기와 같이 구성된 감속 장치에 있어서, 회전원인 모터가 회전하면, 그 회전은 제 1 태양 기어, 제 1 유성 기어, 제 1 캐리어 등으로 이루어지는 1단째의 유성 기어 기구에 의해 소정의 감속비를 가져 감속되고, 제 1 유성 기어의 공전만이 제 1 캐리어로부터 2단째의 유성 기어 기구의 제 2 태양 기어로 출력된다. 그리고, 제 2 태양 기어, 제 2 유성 기어, 제 2 캐리어 등으로 이루어지는 2단째의 유성 기어 기구는, 제 1 캐리어로부터의 회전을 소정의 감속비로 더 감속하고, 제 2 유성 기어의 공전만을 제 2 캐리어로부터 최종단의 유성 기어 기구의 제 3 태양 기어로 출력한다. 또한, 제 3 태양 기어, 제 3 유성 기어, 제 3 캐리어 등으로 이루어지는 최종단의 유성 기어 기구는, 제 3 캐리어가 고정측 하우징에 비회전 상태로 장착되어 있기 때문에, 제 2 캐리어로부터의 회전 출력을 소정의 감속비로 감속하면서, 제 3 태양 기어로부터 제 3 유성 기어를 통해 회전측 하우징으로 전달하여, 회전측 하우징에 큰 회전 토크를 발생시킬 수 있다.

일본공개특허 특개평 10-159914호 공보

그런데, 종래 기술에 의한 주행 장치에서는, 통상, 회전측 하우징의 내부에 유성 기어 기구를 윤활하기 위한 윤활유가 충전되어 있으며, 이 윤활유는 유성 기어 기구의 태양 기어의 중심축을 지나는 위치까지 충전되어 있다. 여기서, 윤활유의 유면(油面)은, 차량이 정차 중이거나 저속, 단시간의 주행 시이면, 유성 기어 기구의 회전에 의한 윤활유의 교반이나 비산 작용이 작기 때문에, 회전 중심인 모터의 출력축과 회전축과의 스플라인 결합부의 하부가 윤활유에 계속해서 침지되게 된다.

그러나, 차량의 고속, 장시간의 주행 시에는, 윤활유가 점성이나 원심력의 작용에 의해 회전측 하우징의 내측 기어에 들러 붙고, 그에 따라 윤활유의 유면이 내려가버리기 때문에, 모터의 출력축과 회전축과의 스플라인 결합부가 윤활유의 유면으로부터 완전히 노출되어 버리는 경우가 있다. 이 상태가 계속되면, 모터의 출력축과 회전축과의 스플라인 결합부에 공급되는 윤활유가 불충분해져, 스플라인 결합부의 수명이 저하되어버린다고 하는 문제가 발생한다. 또한, 유면 저하 시에도 필요 충분한 유면 높이를 확보할 수 있을 정도까지 윤활유의 충전량을 늘리면, 유면 저하 시에도 스플라인 결합부에 윤활유를 공급하는 것은 가능해지지만, 그 경우, 윤활유의 교반 저항이 증대하기 때문에, 주행 효율이 저하되어버린다고 하는 다른 문제가 발생하고, 또한 윤활유의 비용 증가로도 이어진다고 하는 문제도 발생한다.

본 발명은, 이와 같은 종래 기술의 실정으로부터 이루어진 것이며, 그 목적은, 윤활유의 충전량을 늘리지 않고 회전측 하우징이 고속, 장시간으로 회전해도, 회전원과 회전축의 스플라인 결합부에 윤활유를 안정적으로 공급할 수 있도록 한 감속 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 감속 장치는, 고정측 하우징과, 상기 고정측 하우징에 마련된 회전원과, 상기 고정측 하우징에 회전 가능하게 지지된 회전측 하우징과, 일단측이 상기 회전원에 스플라인 결합되고, 타단측이 상기 회전측 하우징에 지지된 회전축과, 상기 회전축의 회전을 감속하여 상기 회전측 하우징에 전달하는 복수단의 유성 기어 기구를 구비하고, 상기 회전측 하우징 내에 윤활유가 충전되어 있는 감속 장치에 있어서, 최종단의 상기 유성 기어 기구의 캐리어가 상기 고정측 하우징에 고정적으로 지지되어 있음과 함께, 상기 캐리어에 최종단의 상기 유성 기어 기구의 태양 기어와 유성 기어의 맞물림부에 대향하는 공급 경로가 마련되어 있으며, 상기 회전원의 회전에 따라 상기 태양 기어와 상기 유성 기어의 맞물림부에 부착된 상기 윤활유가 상기 공급 경로를 지나 상기 회전원과 상기 회전축의 스플라인 결합부에 공급되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 감속 장치에 의하면, 회전측 하우징이 고속, 장시간으로 회전해도, 회전원과 회전축의 스플라인 결합부에 윤활유를 안정적으로 공급할 수 있다. 상기 서술한 이외의 과제, 구성, 및 효과는, 이하의 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는 주행체에 배치하여 마련된 주행 장치를 도 1 중의 화살표 II-II 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 주행 장치의 주요부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 화살표 A 방향에서 본 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이다.
도 10은 도 9의 감속 장치에 구비되는 최종단 캐리어를 유압 모터측에서 본 설명도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이다.

이하, 본 발명과 관련된 감속 장치의 실시 형태를, 유압 셔블의 주행 장치에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

우선, 유압 셔블의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 건설 기계의 대표예인 유압 셔블의 정면도이며, 이 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 무한궤도식(크롤러식)의 주행체(2)와, 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 전부측에 부앙 운동 가능하게 마련된 작업 장치(4)에 의해 대략 구성되어 있으며, 이 작업 장치(4)를 이용하여 굴삭 작업 등을 행하는 것이다.

주행체(2)는 베이스가 되는 트랙 프레임(5)을 구비하고, 이 트랙 프레임(5)은 전, 후 방향으로 신장되는 좌, 우의 사이드 프레임(5A)(좌측만 도면에 나타냄)을 가지고 있다. 각 사이드 프레임(5A)의 길이 방향의 일단측에는 유동륜(6)이 마련되고, 각 사이드 프레임(5A)의 길이 방향의 타단측에 후술하는 주행 장치(9)가 마련되어 있다. 그리고, 주행 장치(9)의 구동륜(스프로킷)(7)과 유동륜(6)에는, 무단(無段) 형상의 크롤러(크롤러)(8)가 권회되어 있다.

도 2는 주행 장치(9)를 도 1 중의 화살표 II-II 방향에서 본 단면도, 도 3은 도 2에 나타내는 주행 장치(9)의 주요부 확대도이다.

도 2와 도 3에 나타내는 바와 같이, 주행 장치(9)는, 유압 모터(12), 감속 장치(14), 고정측 하우징(15), 회전측 하우징(17), 회전축(24) 등에 의해 구성되어 있으며, 감속 장치(14)는 후술하는 복수단, 예를 들면 3단의 유성 기어 기구(23, 31, 37) 등을 포함하고 있다. 그리고, 주행 장치(9)는, 유압 모터(12)의 회전을 감속 장치(14)에 의해 감속함으로써, 구동륜(7)을 큰 토크로 회전시키고, 구동륜(7)과 유동륜(6)과의 사이에 권회된 크롤러(8)를 주회(周回) 구동시키는 것이다.

회전원인 유압 모터(12)는, 유압 펌프(도시 생략)로부터 압유가 공급됨으로써, 원통 형상의 출력축(13)을 회전 구동하는 것이다. 출력축(13)의 내주면에는 구멍측 스플라인부(13A)가 마련되어 있으며, 이 구멍측 스플라인부(13A)와 회전축(24)의 후술하는 축측 스플라인부(24A)가 스플라인 결합되어 있다(도 3 참조).

고정측 하우징(15)은 원통부(15A)와 바닥부(15B)와 덮개부(15C)를 가지고, 그 내부에 유압 모터(12)가 수납되어 있다. 원통부(15A)의 외주측에는 환 형상의 플랜지부(15D)가 일체 형성되어 있으며, 이 플랜지부(15D)는 사이드 프레임(5A)에 볼트 등을 이용하여 고착되어 있다. 원통부(15A)의 외주측에는 축측 스플라인부(15E)가 마련되어 있으며, 이 축측 스플라인부(15E)와 후술하는 최종단의 제 3 캐리어(40)의 구멍측 스플라인부(40B)가 스플라인 결합되어 있다. 또한, 바닥부(15B)의 중앙부에는 출력축(13)이 회전 가능하게 마련되어 있으며, 이 출력축(13)으로부터 유압 모터(12)의 출력이 회전축(24)에 전달된다.

회전측 하우징(17)은, 고정측 하우징(15)의 외주측에 위치하는 드럼 본체(10)와, 내주측에 내측 기어(11A)가 마련된 드럼(11)과, 드럼(11)을 덮어 폐쇄하는 바닥 덮개(16)로 대략 구성되어 있다.

드럼 본체(10)는 주베어링(50)을 개재하여 고정측 하우징(15)의 원통부(15A)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 주베어링(50)은 고정측 하우징(15)의 선단측에 장착된 베어링 너트(25)에 의해 축방향으로 위치 결정되어 있다. 주베어링(50)의 외측에는 메커니컬 시일(플로팅 시일)(20)이 마련되어 있으며, 이 메커니컬 시일(20)에 의해 회전측 하우징(17) 내에 충전된 후술하는 윤활유(43)를 밀봉하고 있다. 또한, 드럼 본체(10)의 외주측에는 환 형상의 플랜지부(10A)가 일체 형성되어 있으며, 이 플랜지부(10A)에는, 크롤러(8)에 맞물리는 구동륜(스프로킷)(7)이 볼트(18)를 이용하여 고착되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 주행 장치(9)의 축방향의 길이는 크롤러(8)의 폭 치수보다 짧게 설정되어 있으며, 주행 장치(9)의 전체가 크롤러(8)의 폭 치수 내에 들어가도록 되어 있다.

드럼(11)은 볼트(19)를 이용하여 드럼 본체(10)에 고착되어 있으며, 이 드럼(11)의 내주측에는, 후술하는 제 1~제 3 유성 기어(27, 33, 39)가 맞물리는 내측 기어(11A)가 마련되어 있다.

바닥 덮개(16)는 볼트(21)를 이용하여 드럼(11)의 개구단에 고착되어 있으며, 이 바닥 덮개(16)의 내측에는, 축 중심에 위치하여 후술하는 제 1 태양 기어(26)의 선단면과 슬라이딩 접촉하는 라이너(22)가 감합되어 있다.

감속 장치(14)는, 유압 모터(12)의 회전을 감속하여 회전측 하우징(17)에 전달하는 것이며, 고정측 하우징(15), 회전측 하우징(17), 1단째의 유성 기어 기구(23), 2단째의 유성 기어 기구(31), 3단째 (최종단)의 유성 기어 기구(37) 등에 의해 구성되어 있다.

1단째의 유성 기어 기구(23)는, 유압 모터(12)의 회전을 감속하여 2단째의 유성 기어 기구(31)에 전달하는 것이며, 회전축(24), 제 1 태양 기어(26), 제 1 유성 기어(27), 제 1 캐리어(28) 등에 의해 구성되어 있다.

회전축(24)의 기단측에는 축측 스플라인부(24A)가 마련되어 있으며, 전술한 바와 같이, 이 축측 스플라인부(24A)는 유압 모터(12)의 출력축(13)에 마련된 구멍측 스플라인부(13A)에 스플라인 결합되어 있다. 즉, 회전축(24)은 유압 모터(12)의 출력축(13)과 동(同)축 상에 배치하여 마련되며, 유압 모터(12)의 출력축(13)과 일체로 회전하는 것이다.

제 1 태양 기어(26)는 회전축(24)의 선단측에 마련되어 있으며, 이 제 1 태양 기어(26)와 드럼(11)의 내주측에 마련된 내측 기어(11A)에 제 1 유성 기어(27)가 맞물려 있다. 제 1 유성 기어(27)는, 제 1 태양 기어(26)의 주위를 자전하면서 공전하는 것이며, 예를 들면 제 1 태양 기어(26)의 주위에 3개 마련되어 있다(1개만 도면에 나타냄).

제 1 캐리어(28)는 내측 기어(11A)의 이끝원 직경보다 작은 직경인 원판 형상을 이루는 부재이며, 그 중심부에 회전축(24)이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 가지고 있다. 제 1 캐리어(28)는 각 제 1 유성 기어(27)를 베어링(29)과 핀(30)을 개재하여 회전 가능하게 지지하고 있으며, 각 제 1 유성 기어(27)가 제 1 태양 기어(26)의 주위를 자전하면서 공전함으로써, 그 공전을 다음단의 유성 기어 기구(31)의 제 2 태양 기어(32)에 전달하는 것이다.

2단째의 유성 기어 기구(31)는, 1단째의 유성 기어 기구(23)의 회전을 감속하여 3단째의 유성 기어 기구(37)에 전달하는 것이며, 제 2 태양 기어(32), 제 2 유성 기어(33), 제 2 캐리어(34) 등에 의해 구성되어 있다.

제 2 태양 기어(32)는 중심부에 회전축(24)이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 가지고 있으며, 이 제 2 태양 기어(32)는 1단째의 제 1 캐리어(28)에 스플라인 결합하고 있다. 제 2 유성 기어(33)는, 제 2 태양 기어(32)와 내측 기어(11A)에 맞물리도록 복수개 배치되어 있으며(1개만 도면에 나타냄), 제 2 태양 기어(32)의 주위를 자전하면서 공전한다.

제 2 캐리어(34)는 내측 기어(11A)의 이끝원 직경보다 작은 직경인 원판 형상을 이루는 부재이며, 그 중심부에 회전축(24)이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 가지고 있다. 제 2 캐리어(34)는 각 제 2 유성 기어(33)를 베어링(35)과 핀(36)을 개재하여 회전 가능하게 지지하고 있으며, 각 제 2 유성 기어(33)가 제 2 태양 기어(32)의 주위를 자전하면서 공전함으로써, 그 공전을 최종단의 유성 기어 기구(37)의 제 3 태양 기어(38)에 전달하는 것이다.

최종단(3단째)의 유성 기어 기구(37)는, 2단째의 유성 기어 기구(31)의 회전을 감속하여 회전측 하우징(17)의 드럼(11)에 전달하는 것이며, 제 3 태양 기어(38), 제 3 유성 기어(39), 제 3 캐리어(40) 등에 의해 구성되어 있다.

제 3 태양 기어(38)는 중심부에 회전축(24)이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 가지고 있으며, 이 제 3 태양 기어(38)는 2단째의 제 2 캐리어(34)에 스플라인 결합하고 있다. 제 3 유성 기어(39)는 제 3 태양 기어(38)와 내측 기어(11A)에 맞물려 있으며, 제 3 태양 기어(38)의 주위에서 자전하도록 복수 개, 예를 들면 3개 배치되어 있다(1개만 도면에 나타냄).

제 3 캐리어(40)는 내측 기어(11A)의 이끝원 직경보다 작은 직경인 원판 형상을 이루는 부재이며, 그 중심부에 회전축(24)이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 가지고 있다. 제 3 캐리어(40)는 각 제 3 유성 기어(39)를 베어링(41)과 핀(42)을 개재하여 회전 가능하게 지지하고 있으며, 이 제 3 캐리어(40)의 일단면으로부터 유압 모터(12)측으로 돌출되는 환 형상 돌기부(40A)의 내면에 구멍측 스플라인부(40B)가 형성되어 있다. 그리고, 이 구멍측 스플라인부(40B)와 고정측 하우징(15)의 축측 스플라인부(15E)를 스플라인 결합함으로써, 제 3 캐리어(40)는 고정측 하우징(15)에 비회전 상태로 장착되어 있다.

이에 따라, 유압 모터(12)가 작동하여 출력축(13)이 회전되면, 이 출력축(13)의 회전은 회전축(24), 태양 기어(26), 제 1 유성 기어(27), 제 1 캐리어(28) 등으로 이루어지는 1단째의 유성 기어 기구(23)에 의해 소정의 감속비로 감속되며, 제 1 유성 기어(27)의 공전만이 제 1 캐리어(28)로부터 2단째의 유성 기어 기구(31)의 제 2 태양 기어(32)로 출력된다.

그리고, 제 2 태양 기어(32), 제 2 유성 기어(33), 제 2 캐리어(34) 등으로 이루어지는 2단째의 유성 기어 기구(31)는, 제 1 캐리어(28)로부터의 회전을 소정의 감속비로 더 감속하고, 제 2 유성 기어(33)의 공전만을 제 2 캐리어(34)로부터 최종단(3단째)의 유성 기어 기구(37)의 제 3 태양 기어(38)로 출력한다.

또한, 제 3 태양 기어(38), 제 3 유성 기어(39), 제 3 캐리어(40) 등으로 이루어지는 최종단의 유성 기어 기구(37)에서는, 제 3 캐리어(40)가 고정측 하우징(15)에 대하여 비회전 상태로 장착되어 있기 때문에, 제 2 캐리어(34)로부터의 회전 출력을 소정의 감속비로 감속하면서, 제 3 태양 기어(38)로부터 제 3 유성 기어(39)를 통해 드럼(11)으로 전달된다. 이에 따라, 드럼(11)과 드럼 본체(10) 및 바닥 덮개(16) 등으로 이루어지는 회전측 하우징(17)이 큰 토크로 회전하고, 유동륜(6)과 구동륜(7)에 권회된 크롤러(8)가 주회 구동됨으로써, 유압 셔블(1)이 주행한다.

상기와 같이 구성된 주행 장치(9)에 있어서, 회전측 하우징(17)의 내부에는, 제 1~제 3 유성 기어 기구(23, 31, 37)에 구비되는 각 기어를 원활하게 구동하기 위한 윤활유(43)가 충전되어 있으며, 이 윤활유(43)는 회전축(24)의 중심축(도 3에 나타내는 직선 P)을 지나는 수평면의 부근까지 충전되어 있다.

여기서, 윤활유(43)의 유면은, 차량(주행체(2))이 정차 중이거나 저속, 단시간의 주행 시이면, 각 유성 기어 기구(23, 31, 37)의 회전에 의한 윤활유(43)의 교반이나 비산 작용이 작기 때문에, 유압 모터(12)의 출력축(13)과 회전축(24)과의 스플라인 결합부(S)(구멍측 스플라인부(13A)와 축측 스플라인부(24A)의 결합 개소)의 하부가 윤활유(43)에 계속해서 침지되게 된다. 그러나, 차량의 고속, 장시간의 주행 시에는, 윤활유(43)가 점성이나 원심력의 작용에 의해 드럼(11)의 내측 기어(11A)에 들러 붙고, 그에 따라 윤활유(43)의 유면이 내려가버리기 때문에, 유압 모터(12)의 출력축(13)과 회전축(24)과의 스플라인 결합부가 윤활유(43)의 유면으로부터 완전히 노출될 우려가 있다.

본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 이와 같은 과제를 해결하기 위해, 최종단의 유성 기어 기구(37)의 제 3 캐리어(40)에 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하는 공급 경로(44)를 마련하고 있다. 이하, 이 공급 경로(44)에 대하여, 도 4와 도 5를 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 4는 주행 장치(9)에 구비되는 제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)의 주요부를 나타내는 단면도, 도 5는 도 4의 화살표 A 방향에서 본 설명도이다.

제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 최종단의 제 3 캐리어(40)에 관통 구멍(45)을 뚫어 마련하고, 이 관통 구멍(45)을 고정측 하우징(15)의 원통부(15A)와 제 3 캐리어(40)와의 사이에 존재하는 공간부(46)에 연통시킴으로써, 이들 관통 구멍(45)과 공간부(46)로 공급 경로(44)(도 3 참조)를 구성하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(45)은 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하도록 긴 구멍 형성으로 형성되어 있으며, 이 관통 구멍(45)은 회전측 하우징(17)의 내부에 충전된 윤활유(43)의 유면보다 상방에 위치하고 있다. 또한, 공간부(46)는, 출력축(13)의 구멍측 스플라인부(13A)와 회전축(24)의 축측 스플라인부(24A)가 결합되는 스플라인 결합부(S)의 주위에 위치하고 있으며, 관통 구멍(45)은 스플라인 결합부(S)의 상방에 존재하는 공간부(46)에 연통하고 있다. 즉, 공급 경로(44)의 입구는 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 위치하고, 공급 경로(44)의 출구는 출력축(13)과 회전축(24)과의 스플라인 결합부(S)의 상방에 위치하고 있다.

이와 같은 공급 경로(44)를 가지는 감속 장치(14)에 있어서, 유압 모터(12)가 회전하면, 제 3 태양 기어(38)에 맞물리는 제 3 유성 기어(39)가 내측 기어(11A)에 맞물리면서 자전하고, 이들 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부의 치면(齒面)에 부착되어 있던 윤활유(43)가 축방향으로 분출된다. 이 윤활유(43)는, 공급 경로(44)의 입구인 관통 구멍(45)으로부터 공간부(46)에 들어가, 공급 경로(44)의 출구인 공간부(46)의 하단으로부터 스플라인 결합부(S)에 공급된다. 따라서, 차량의 고속, 장시간 주행 시에도, 출력축(13)의 구멍측 스플라인부(13A)와 회전축(24)의 축측 스플라인부(24A)와의 스플라인 결합부(S)에 대하여, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)가 공급되어, 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제 1 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)는, 최종단의 유성 기어 기구(37)의 구성 부재인 제 3 캐리어(40)가 고정측 하우징(15)에 고정적으로 지지되어 있으며, 이 제 3 캐리어(40)에 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하는 관통 구멍(45)을 마련함과 함께, 이 관통 구멍(45)을 스플라인 결합부(S)의 상방에 존재하는 공간부(46)에 연통시키고 있기 때문에, 차량의 고속, 장시간 주행 시에 윤활유(43)의 유면이 내려갔다고 해도, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)를 스플라인 결합부(S)에 공급할 수 있다. 따라서, 윤활유(43)의 충전량을 늘리지 않아도, 고속, 장시간 주행 시에 윤활유(43)를 스플라인 결합부(S)에 공급할 수 있어, 주행 효율의 저하나 윤활유(43)의 비용 증가와 같은 문제를 발생시키지 않으며, 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

도 6은 제 2 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이며, 도 2, 3에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 6에 나타내는 제 2 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 관통 구멍(45)에 연통하는 공간부(46)의 안길이 치수(D)(고정측 하우징(15)의 축방향을 따른 길이)를 제 1 실시 형태에 비해 좁게 하고, 구멍측 스플라인부(13A)가 마련된 출력축(13)의 선단으로부터 축방향 타단측으로 약간 어긋난 위치에 공간부(46)의 하단이 대향하도록 하고 있다. 즉, 공급 경로(44)의 출구인 공간부(46)의 하단을, 스플라인 결합부(S)로부터 노출되는 회전축(24)의 축측 스플라인부(24A)의 바로 위에 위치시키고 있다. 또한, 그 이외의 구성은, 제 1 실시 형태와 기본적으로 동일하다.

이와 같이 구성된 제 2 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)가, 관통 구멍(45)으로부터 공간부(46)를 지나 회전축(24)의 축측 스플라인부(24A)에 핀 포인트에서 효율적으로 공급되기 때문에, 그 윤활유(43)가 스플라인 결합부(S)에서 결합되는 구멍측 스플라인부(13A)와 축측 스플라인부(24A)에 유도되어, 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

도 7은 제 3 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이며, 도 2, 3에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 7에 나타내는 제 3 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 캐리어(40)에 테이퍼진 관통 구멍(47)이 뚫려 마련되어 있으며, 이 관통 구멍(47)과 공간부(46)에서 공급 경로(44)가 구성되어 있다. 관통 구멍(47)은, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하는 입구측의 개구 직경에 대하여, 공간부(46)에 대향하는 출구측의 개구 직경을 작게 한 테이퍼진 관통 구멍으로 되어 있다. 또한, 그 이외의 구성은, 제 1 실시 형태와 기본적으로 동일하다.

이와 같이 구성된 제 3 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)는, 관통 구멍(47)으로부터 공간부(46)를 지나 스플라인 결합부(S)에 공급되지만, 그 때, 관통 구멍(47)에 출구측의 개구 직경을 축소하는 테이퍼가 부여되어 있기 때문에, 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)를 테이퍼진 관통 구멍(47)으로 수속시켜 효율 좋게 공간부(46)로 보낼 수 있다. 이에 따라, 고속, 장시간 주행 시에도 출력축(13)과 회전축(24)과의 스플라인 결합부(S)에 윤활유(43)를 공급할 수 있어, 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

도 8은 제 4 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이며, 도 2, 3에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 8에 나타내는 제 4 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 캐리어(40)에 경사 구멍(48)이 뚫려 마련되어 있으며, 이 경사 구멍(48)에 의해 공급 경로(44)가 구성되어 있다. 경사 구멍(48)은 제 3 캐리어(40)의 단면으로부터 돌출되는 팽창 돌출부(40C)의 내부에 마련되어 있으며, 이 팽창 돌출부(40C)는 공간부(46)의 하단측으로 들어가 있다. 경사 구멍(48)의 일단측은 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하고, 경사 구멍(48)의 타단측은 스플라인 결합부(S)의 근방에 대향하고 있으며, 경사 구멍(48)은 일단(입구)측의 개구부로부터 타단(출구)측의 개구부를 향해 내리막 구배로 경사져 있다. 또한, 그 이외의 구성은, 제 1 실시 형태와 기본적으로 동일하다.

이와 같이 구성된 제 4 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)가, 경사 구멍(48)의 내부를 경사 하방으로 지나 스플라인 결합부(S)에 공급되기 때문에, 고속, 장시간 주행 시라도 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

도 9는 제 5 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도, 도 10은 그 감속 장치에 구비되는 최종단 캐리어를 유압 모터측에서 본 설명도이며, 도 2, 3에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 9에 나타내는 제 5 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 캐리어(40)에 관통 구멍(45) 대신에 슬릿(49)이 마련되어 있으며, 이 슬릿(49)과 공간부(46)에서 공급 경로(44)가 구성되어 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 슬릿(49)의 상단측은 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부에 대향하는 위치에 있으며, 슬릿(49)의 하단측은 제 3 캐리어(40)의 중심부에 마련된 축 삽입 통과 구멍(40D)의 외주연에 도달하고 있다. 슬릿(49)은 절삭 가공 등에 의해 제 3 캐리어(40)에 용이하게 형성할 수 있고, 슬릿(49)의 슬릿 폭(W)을 조정함으로써, 윤활유(43)의 분출 유량을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 그 이외의 구성은, 제 1 실시 형태와 기본적으로 동일하다.

이와 같이 구성된 제 5 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 태양 기어(38)와 제 3 유성 기어(39)의 맞물림부로부터 분출되는 윤활유(43)가, 슬릿(49)으로부터 공간부(46)을 지나 스플라인 결합부(S)에 공급되기 때문에, 고속, 장시간 주행 시라도 스플라인 결합부(S)의 수명 저하를 억제할 수 있다.

도 11은 제 6 실시 형태와 관련된 감속 장치를 구비한 주행 장치의 단면도이며, 도 2, 3에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

도 11에 나타내는 제 6 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 베어링 너트(25)를 고정측 하우징(15)의 선단측에 체결하고, 이 베어링 너트(25)의 회전 방지를 도모하기 위해, 나사 부재(51)를 이용하여 베어링 너트(25)를 주베어링(50)의 내륜에 고정하고 있다. 나사 부재(51)는 제 3 캐리어(40)에 연결되어 있지 않으며, 제 3 캐리어(40)는, 구멍측 스플라인부(40B)를 축측 스플라인부(15E)에 스플라인 결합함으로써, 고정측 하우징(15)에 비회전 상태로 장착되어 있다. 또한, 그 이외의 구성은, 제 1 실시 형태와 기본적으로 동일하다.

이와 같이 구성된 제 6 실시 형태와 관련된 감속 장치(14)에서는, 제 3 캐리어(40)와 별체의 나사 부재(51)를 이용하여 베어링 너트(25)가 회전 방지되기 때문에, 나사 부재(51)의 장착 위치와는 관계없이, 공급 경로의 입구가 되는 관통 구멍(45)을 윤활유(43)의 유면보다 상방의 최적 위치에 용이하게 설정시킬 수 있다.

또한, 상기한 각 실시 형태는, 유압 모터(12)의 회전을 제 1~제 3 유성 기어 기구(23, 31, 37)로 감속하여 회전측 하우징(17)에 전달하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이용되는 유성 기어 기구의 수는 2 이상의 복수이면 3단으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기한 실시 형태는, 본 발명의 설명을 위한 예시이며, 본 발명의 범위를 그들 실시 형태에만 한정하는 취지는 아니다. 당업자는, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 다른 다양한 양태로 본 발명을 실시할 수 있다.

1 유압 셔블
2 주행체
3 상부 선회체
4 작업 장치
5 트랙 프레임
6 유동륜
7 구동륜
8 크롤러
9 주행 장치
10 드럼 본체
11 드럼
11A 내측 기어
12 유압 모터(회전원)
13 출력축
13A 구멍측 스플라인부
14 감속 장치
15 고정측 하우징
15A 원통부
16 바닥 덮개
17 회전측 하우징
23 1단째의 유성 기어 기구
24 회전축
24A 축측 스플라인부
25 베어링 너트
26 제 1 태양 기어
27 제 1 유성 기어
28 제 1 캐리어
31 2단째의 유성 기어 기구
32 제 2 태양 기어
33 제 2 유성 기어
34 제 2 캐리어
37 3단째(최종단)의 유성 기어 기구
38 제 3 태양 기어
39 제 3 유성 기어
40 제 3 캐리어(최종단의 캐리어)
40C 팽창 돌출부
40D 축 삽입 통과 구멍
43 윤활유
44 공급 경로
45 관통 구멍
46 공간부
47 관통 구멍
48 경사 구멍(공급 경로)
49 슬릿
50 주베어링
51 나사 부재
S 스플라인 결합부

Claims (9)

1. 고정측 하우징과, 상기 고정측 하우징에 마련된 회전원과, 상기 고정측 하우징에 회전 가능하게 지지된 회전측 하우징과, 일단측이 상기 회전원에 스플라인 결합되고, 타단측이 상기 회전측 하우징에 지지된 회전축과, 상기 회전축의 회전을 감속하여 상기 회전측 하우징에 전달하는 복수단의 유성 기어 기구를 구비하고, 상기 회전측 하우징 내에 윤활유가 충전되어 있는 감속 장치에 있어서,
   최종단의 상기 유성 기어 기구의 캐리어가 상기 고정측 하우징에 고정적으로 지지되어 있음과 함께, 상기 캐리어에 최종단의 상기 유성 기어 기구의 태양 기어와 유성 기어의 맞물림부에 대향하는 공급 경로가 마련되어 있으며, 상기 회전원의 회전에 따라 상기 태양 기어와 상기 유성 기어의 맞물림부에 부착된 상기 윤활유가 상기 공급 경로를 지나 상기 회전원과 상기 회전축의 스플라인 결합부에 공급되는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급 경로의 하단측의 출구가, 상기 스플라인 결합부에 대하여 상기 회전축의 타단측으로 어긋난 위치에서 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급 경로는 상기 캐리어에 뚫려 마련된 관통 구멍을 가지고 있으며, 상기 관통 구멍의 상기 회전원측의 개구부가, 상기 맞물림부측의 개구부에 대하여 적어도 동일 높이보다 낮은 위치로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 관통 구멍이, 상기 맞물림부측의 개구 직경에 대하여 상기 회전원측의 개구 직경을 작게 한 테이퍼진 구멍인 것을 특징으로 하는 감속 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급 경로는 상기 캐리어에 뚫려 마련된 경사 구멍을 가지고 있으며,
   상기 경사 구멍이, 상기 맞물림부측의 개구부로부터 상기 회전원측의 개구부를 향해 내리막 구배로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 캐리어에 상기 회전축을 삽입 통과시키는 삽입 통과 구멍이 마련되어 있으며, 상기 공급 경로가 상기 삽입 통과 구멍의 외주연에 도달하는 슬릿을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 공급 경로는 상기 캐리어에 뚫려 마련된 관통 구멍을 가지고 있으며, 상기 관통 구멍의 상기 회전원측의 개구부가, 상기 맞물림부측의 개구부에 대하여 적어도 동일 높이보다 낮은 위치로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 관통 구멍이, 상기 맞물림부측의 개구 직경에 대하여 상기 회전원측의 개구 직경을 작게 한 테이퍼진 구멍인 것을 특징으로 하는 감속 장치.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 공급 경로는 상기 캐리어에 뚫려 마련된 경사 구멍을 가지고 있으며,
   상기 경사 구멍이, 상기 맞물림부측의 개구부로부터 상기 회전원측의 개구부를 향해 내리막 구배로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.

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