KR20220005394A - 감속기, 감속기를 구비한 유체 모터, 건설 기계 및 감속기의 제조 방법 - Google Patents

감속기, 감속기를 구비한 유체 모터, 건설 기계 및 감속기의 제조 방법 Download PDF

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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 감속기는, 유성 기어식 감속부와, 단부 커버부를 구비한다. 유성 기어식 감속부는, 구동력이 입력되는 선 기어 및 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는다. 단부 커버부는, 유성 기어식 감속부의 선 기어의 축방향의 단면에 대향하여 배치된다. 단부 커버부의 선 기어의 단면에 대향하는 커버 단면과, 선 기어의 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 서로 접촉하는 부위의 표면에 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는다.

Description

감속기, 감속기를 구비한 유체 모터, 건설 기계 및 감속기의 제조 방법{SPEED REDUCER, FLUID MOTOR WITH SPEED REDUCER,CONSTRUCTION MACHINE AND METHOD FOR PRODUCING SPEED REDUCER}
본 발명은, 유성 기어 기구를 사용하여 입력된 회전을 감속하는 감속기, 감속기를 구비한 유체 모터, 건설 기계 및 감속기의 제조 방법에 관한 것이다.
건설 기계의 주행 구동부 등에는, 유성 기어 기구를 사용한 감속기가 탑재되어 있다. 이러한 종류의 감속기는, 구동력이 입력되는 선 기어와, 선 기어에 맞물리는 복수의 플래니터리 기어와, 복수의 플래니터리 기어를 회전 가능하게 지지하는 캐리어와, 복수의 플래니터리 기어와 맞물리는 내치를 내주에 갖는 링 기어를 구비하고 있다.
감속기는, 케이싱 내에 수용되어 있다. 케이싱은, 선 기어의 축방향의 단면(端面)이 근접하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고 있다. 감속기의 작동 시에는, 선 기어의 토크 전달에 수반되는 축방향의 변위에 따라, 선 기어의 축방향의 단면이 단부 커버부에 압박되는 경우가 있다.
단부 커버부(예를 들어, 주철 등)는, 선 기어(예를 들어, 강재 등)에 비하여 경도가 낮은 재료로 형성되어 있다. 이 때문에, 단부 커버부에, 선 기어의 단면이 압박됨으로써, 감속기의 작동에 의해 단부 커버부에 마모가 발생한다.
특허문헌 1에는, 선 기어의 단면과 단부 커버부의 사이에 경질 재료로 이루어지는 스러스트 플레이트를 배치한 감속기가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 감속기에서는, 선 기어가 단부 커버부를 향해 변위되면, 선 기어가 스러스트 플레이트에 접촉한다. 이 감속기의 경우, 경도가 낮은 단부 커버부에 선 기어가 직접 압박되는 일이 없기 때문에, 단부 커버부의 마모를 억제할 수도 있다고 생각된다.
일본 특허 공개 평9-240525호 공보
그러나, 상기 감속기에서는, 선 기어나 단부 커버부와는 별도로 경질 재료로 이루어지는 스러스트 플레이트를 케이싱의 내부에 배치해야만 한다. 그 때문에, 부품 개수가 증가하는 데다가, 감속기의 조립 작업이 번잡해진다.
본 발명은, 부품 개수의 증가를 억제하여, 조립 작업을 용이화할 수 있는 감속기, 감속기를 구비한 유체 모터, 건설 기계 및 감속기의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 감속기는, 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와, 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고, 상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는다.
상기 단부 커버부는, 상기 선 기어보다도 대형이며, 또한, 상기 선 기어보다도 경도가 낮은 재료로 이루어지고, 상기 표면 경화 처리부는, 상기 커버 단면에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 단부 커버부는, 상기 선 기어의 상기 단면에 대향하는 위치에, 당해 단면을 향해 돌출되는 볼록부를 갖고, 상기 볼록부 중, 상기 선 기어의 상기 단면에 대향하는 볼록부 단면이 상기 커버 단면을 구성하고 있도록 해도 된다.
상기 표면 경화 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 비경화 처리부와 인접하여 배치되도록 해도 된다.
상기 표면 경화 처리부는, 상기 비경화 처리부에 비해서 볼록하게 나오도록 해도 된다.
상기 표면 경화 처리부는, 표면에 레이저 ??칭을 실시한 레이저 ??칭 처리부이면 바람직하다.
상기 레이저 ??칭 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 분기부를 갖지 않는 연속된 선 형상으로 배치되도록 해도 된다.
상기 레이저 ??칭 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 상기 선 기어의 축심을 중심으로 한 방사상으로 배치됨과 함께, 방사상으로 배치된 선 형상부가 서로 교차하지 않도록 배치되도록 해도 된다.
본 발명의 일 양태에 따른 감속기를 구비한 유체 모터는, 구동력을 발생시키는 유체 모터 본체와, 상기 유체 모터 본체의 회전을 감속해서 출력하는 감속기를 구비하고, 상기 감속기는, 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와, 상기 유성 기어식 감속부의 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고, 상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는다.
본 발명의 일 양태에 따른 건설 기계는, 노면에 접지하여 주행하는 주행체와, 상기 주행체를 구동하는 감속기를 구비한 유체 모터를 구비하고, 상기 감속기를 구비한 유체 모터는, 구동력을 발생시키는 유체 모터 본체와, 상기 유체 모터 본체의 회전을 감속해서 출력하는 감속기를 구비하고, 상기 감속기는, 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와, 상기 유성 기어식 감속부의 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고, 상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는다.
본 발명의 일 양태에 따른 감속기의 제조 방법은, 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와, 상기 유성 기어식 감속부 중 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비한 감속기의 제조 방법이며, 표면 경화 처리를 실시하는 대상이 되는 상기 단부 커버부와 상기 선 기어의 적어도 한쪽을 조형하는 공정과, 상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽에 대해서, 경화 처리를 실시하는 공정을 갖는다.
상술한 감속기는, 단부 커버부의 선 기어의 단면에 대향하는 커버 단면과, 선 기어의 단면 중 적어도 어느 한쪽이, 서로 접촉하는 부위의 표면에 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는다. 이 때문에, 별체의 스러스트 플레이트를 형성하지 않고, 단부 커버부나 선 기어의 마모를 억제할 수 있다. 따라서, 상술한 감속기를 채용한 경우에는, 부품 개수의 증가를 억제하여, 조립 작업을 용이화할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 건설 기계의 측면도이다.
도 2는 실시 형태의 감속기를 구비한 유체 모터의 부분 단면 측면도이다.
도 3은 제1 실시 형태의 단부 커버부의 사시도이다.
도 4는 도 3의 단부 커버부의 일부를 확대한 사시도이다.
도 5는 제2 실시 형태의 단부 커버부의 일부를 확대한 사시도이다.
다음으로, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 주행 구동부에 감속기를 구비한 유체 모터(10)를 채용한 건설 기계(1)의 측면도이다.
본 실시 형태의 건설 기계(1)는, 주행체(3)의 일 양태인 크롤러에 의해 주행하는 셔블이다. 건설 기계(1)는, 주행체(3)와, 주행체(3) 위에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(2)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 감속기를 구비한 유체 모터(10)로서 감속기를 갖는 유압 모터가 채용되어 있다.
상부 선회체(2)는, 조작자가 탑승 가능한 운전석(5)과, 운전석(5)의 전방부에 회전 가능하게 지지된 기단부를 갖는 붐(6)과, 붐(6)의 선단부에 회전 가능하게 연결된 기단부를 갖는 암(7)과, 암(7)의 선단부에 회전 가능하게 연결된 버킷(8)을 구비하고 있다. 운전석(5), 붐(6), 암(7) 및 버킷(8)의 각 관절에는, 도시하지 않은 구동 장치가 내장되어 있다. 각 관절의 구동 장치는, 운전석(5)에 있어서의 조작자에 의한 조작에 의해 구동된다.
주행체(3)는, 감속기를 구비한 유체 모터(10)에 의해 구동된다.
도 2는, 감속기를 구비한 유체 모터(10)의 부분 단면 측면도이다.
감속기를 구비한 유체 모터(10)는, 건설 기계(1)의 본체부측에 고정되는 고정 케이싱(11)과, 고정 케이싱(11)에 회전 가능하게 지지된 회전 케이싱(12)을 구비하고 있다. 회전 케이싱(12)은, 대략 통 형상으로 형성되어 있다. 회전 케이싱(12)의 외주면에는, 스프로킷(50)이 일체로 설치되어 있다. 스프로킷(50)은, 주행체(3)의 피구동부에 연동 가능하게 접속된다.
고정 케이싱(11)에는, 도시하지 않은 유체 모터 본체가 내장되어 있다. 유체 모터 본체는, 예를 들어 경사판식의 피스톤 모터 등에 의해 구성되어 있다. 회전 케이싱(12)은, 감속기(40) 중 유성 기어식 감속부(40A)의 일부를 구성하고 있다. 유성 기어식 감속부(40A)는, 제1 선 기어(본 발명에 따른 선 기어에 상당)(15), 제1 플래니터리 기어(본 발명에 따른 플래니터리 기어에 상당)(16), 회전 캐리어(17), 제2 선 기어(19), 제2 플래니터리 기어(20), 고정 캐리어(18), 회전 케이싱(12) 등을 주요 부품으로서 구비하고 있다. 감속기(40)는, 유체 모터 본체로부터 입력된 회전을 소정의 감속비로 감속하고, 감속된 회전을 스프로킷(50)으로부터 주행체(3)의 피구동부로 출력한다. 이하의 설명에 있어서, 유체 모터 본체의 출력축(55)을 따르는 방향을 축방향이라고 하고, 출력축 주위의 방향을 둘레 방향이라고 하는 경우가 있다.
회전 케이싱(12)은, 고정 케이싱(11)에 도시하지 않은 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 케이싱(12) 중, 축방향에서 고정 케이싱(11)측과 반대측의 단부는, 원판 형상의 커버 부재(21)(단부 커버부)에 의해 폐쇄되어 있다. 회전 케이싱(12)의 내주면에는, 축방향을 따라 연장되는 복수의 내치(13)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 내치(13)를 구비한 회전 케이싱(12)이 유성 기어식 감속부(40A)의 링 기어를 구성하고 있다. 링 기어는, 회전 케이싱(12)과 별체 부품으로서 구성하고, 회전 케이싱(12)의 내주면에 고정하도록 해도 된다.
제1 선 기어(15)는, 축부(15a)와 기어 본체부(15b)를 갖고 있다. 축부(15a)는, 커플링(57)을 통해 유체 모터 본체의 출력축(55)에 동축에 결합되어 있다. 기어 본체부(15b)의 외주에는 외치가 형성되어 있다. 제1 선 기어(15)는, 유체 모터 본체의 출력축(55)과 일체로 회전한다. 기어 본체부(15b)의 외치는, 회전 케이싱(12)의 내측에 있어서, 회전 케이싱(12)의 내치(13)에 대향하고 있다. 제1 선 기어(15)의 기어 본체부(15b)와, 회전 케이싱(12)의 내주면의 사이에는, 둘레 방향으로 등간격으로 복수의(예를 들어, 3개의) 제1 플래니터리 기어(16)가 배치되어 있다. 각 제1 플래니터리 기어(16)는 외치를 갖고 있다. 각 제1 플래니터리 기어(16)의 외치는, 제1 선 기어(15)의 외치와, 회전 케이싱(12)의 내치(13)에 맞물려 있다. 제1 선 기어(15)의 기어 본체부(15b) 중, 축방향에서 축부(15a)측과 반대측의 단부에는, 팽출부(15b1)가 형성되어 있다. 팽출부(15b1)는 원 형상이다. 팽출부(15b1)는, 기어 본체부(15b)의 회전 중심을 중심으로 한 중앙 영역에 있어서, 커버 부재(21)를 향해 팽출되어 있다. 팽출부(15b1) 중, 커버 부재(21)에 축방향에서 대향하는 단면(15c)은, 축방향에 직교하는 평탄면에 형성되어 있다. 단면(15c)의 외경은, 제1 선 기어(15)의 최대 외경부(외치 형성부의 날끝 원직경)보다도 작다.
복수의 제1 플래니터리 기어(16)는, 공통의 회전 캐리어(17)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 캐리어(17)는, 제2 선 기어(19)를 통해 제1 선 기어(15)의 외주측에 회전 가능하게 배치되어 있다.
회전 캐리어(17)는, 제2 선 기어(19)에 일체 회전 가능하게 연결되는 베이스 블록(17a)을 구비하고 있다. 베이스 블록(17a)의 축심 위치에는, 제1 선 기어(15)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(58)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(58) 중, 축방향으로 유체 모터 본체측에 위치하는 내주연부에는, 제2 선 기어(19)의 스플라인 외치와 맞물리는 스플라인 내치가 형성되어 있다. 베이스 블록(17a)에는, 기어 수용부(17a1)가 마련되어 있다. 기어 수용부(17a1)는, 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다. 각 기어 수용부(17a1) 내에는, 복수의 제1 플래니터리 기어(16)가 각각 배치된다. 베이스 블록(17a)에는, 각 기어 수용부(17a1)를 축방향으로 각각 횡단하는 지지 축(29)이 설치되어 있다. 각 지지 축(29)은, 제1 선 기어(15)의 축부(15a)와 평행해지도록 베이스 블록(17a)에 설치되어 있다. 복수의 지지 축(29)은, 제1 선 기어(15)의 축부(15a)를 중심으로 한 원주상에 등간격으로 배치되어 있다. 각 지지 축(29)은, 대응하는 제1 플래니터리 기어(16)의 축 구멍에 삽입 관통되어 있다. 각 지지 축(29)은, 대응하는 기어 수용부(17a1) 내에 있어서, 베어링(23)을 통해 대응하는 제1 플래니터리 기어(16)를 회전 가능하게 지지하고 있다.
제2 선 기어(19)의 중심측 영역에는, 삽입 관통 구멍(19a)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(19a)에는, 제1 선 기어(15)의 축부(15a)가 삽입되어 있다. 제2 선 기어(19)의 외주면에는 외치(19b)가 형성되어 있다. 외치(19b)에는, 복수의(예를 들어, 3개의) 제2 플래니터리 기어(20)가 맞물려 있다. 복수의 제2 플래니터리 기어(20)는, 고정 캐리어(18)에 설치된 지지 축(39)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 고정 캐리어(18)는, 고정 케이싱(11)의 축방향의 단부에 일체로 고정되어 있다. 각 제2 플래니터리 기어(20)는, 회전 케이싱(12)의 내측에 있어서, 회전 케이싱(12)의 내치(13)에 맞물려 있다.
제2 선 기어(19)는, 제1 선 기어(15)의 축부(15a)의 주위에 회전 가능하게 배치되어 있다. 그 때문에, 제1 선 기어(15)의 기어 본체부(15b)로부터 제1 플래니터리 기어(16)로 일방향의 회전이 전달되면, 제1 플래니터리 기어(16)는, 회전 케이싱(12)의 내치(13)에 맞물려 자전함과 함께, 제2 선 기어(19)와 일체로 되어 제1 선 기어(15)의 주위를 공전한다. 이때의 제2 선 기어(19)의 회전은, 제2 플래니터리 기어(20)를 통해 회전 케이싱(12)에 전달된다. 제1 선 기어(15)에 전달된 구동력은, 회전 케이싱(12)에 전달되는 사이에 소정의 감속비로 감속된다.
본 실시 형태에서는, 제1 선 기어(15) 및 제1 플래니터리 기어(16)와, 제2 선 기어(19) 및 제2 플래니터리 기어(20)가, 회전 케이싱(12)의 내치(13)와 함께 유성 기어식 감속부(40A)를 구성하고 있다.
(제1 실시 형태)
도 3은, 회전 케이싱(12)의 단부에 설치되는 제1 실시 형태의 커버 부재(21)를, 회전 케이싱(12)의 내부에 면하는 측(내측)에서 본 사시도이다. 도 4는, 도 3의 일부를 확대한 사시도이다.
커버 부재(21)는, 주철 등에 의해 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 커버 부재(21)의 외주연부는 두껍게 형성되어 있다. 커버 부재(21)의 두께 부분에는, 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(59)이 형성되어 있다. 각 볼트 삽입 관통 구멍(59)에는, 도 2에 도시한 바와 같이 볼트(53)가 삽입된다. 커버 부재(21)는, 볼트(53)에 의해 회전 케이싱(12)의 단면에 체결 고정된다. 커버 부재(21)는, 제1 선 기어(15)보다도 외경이 크다.
커버 부재(21) 중, 회전 케이싱(12)의 내부에 면하는 측의 단면의 중심 위치에는, 볼록부(38)가 형성되어 있다. 볼록부(38)는, 제1 선 기어(15)의 기어 본체부(15b)의 단면(15c)을 향해 축방향으로 돌출되어 있다. 볼록부(38)는, 축방향에서 보아 원 형상이다. 볼록부(38)의 단면(볼록부 단면)(38a)은, 축방향에 직교하는 방향에 있어서, 거의 평탄하게 형성되어 있다. 볼록부(38)의 단면(38a)은, 커버 부재(21)가 회전 케이싱(12)에 부착된 상태에 있어서, 제1 선 기어(15)의 기어 본체부(15b)의 단면(15c)과 접촉한다. 본 실시 형태의 경우, 볼록부(38)의 단면(38a)은, 제1 선 기어(15)의 단면(15c)과 거의 동일 외경으로 형성되어 있다. 본 실시 형태의 경우, 볼록부(38)의 단면(38a)은, 선 기어(제1 선 기어(15))의 단면(15c)에 대향하는 커버 단면을 구성하고 있다. 볼록부(38)의 단면(38a)에 접촉하는 제1 선 기어(15)는, 커버 부재(21)의 소재보다도 경도가 높은 소재(예를 들어, 강재)에 의해 형성되어 있다.
볼록부(38)의 단면(38a)에는, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부(60)가 배치되어 있다. 표면 경화 처리부(60)는, 레이저 ??칭 등에 의해 단면(38a)의 일부가 ??칭 처리된 것이다. 본 실시 형태의 표면 경화 처리부(60)는, 레이저 ??칭 처리부이다.
커버 부재(21)는, 프레스 성형이나 형 성형, 절삭 가공 등에 의해 외형을 조형한 후에, 볼록부(38)의 단면(38a)에 레이저 ??칭 처리(표면 경화 처리)를 실시함으로써 형성된다.
도 4에 확대하여 나타낸 바와 같이, 표면 경화 처리부(60)는, 볼록부(38)의 단면(38a)의 정면에서 볼 때, 단면(38a)의 외주부로부터 중심부를 향해 내경이 점차 축소하는 와권상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 표면 경화 처리부(60)의 경화 처리로서 레이저 ??칭을 채용하고 있기 때문에, 볼록부(38)의 단면(38a)에 형성되는 표면 경화 처리부(60)는 선 형상으로 된다. 이 때문에, 볼록부(38)의 단면(38a)에 있어서, 표면 경화 처리부(60)의 주위에는, 비경화 처리부(61)(레이저 ??칭이 되어 있지 않은 부분)가, 표면 경화 처리부(60)와 인접하여 배치되어 있다. 볼록부(38)의 단면(38a)에 레이저 ??칭을 실시하면, 레이저 ??칭을 실시한 부분은, 비경화 처리부(61)에 비해서 부분적으로 융기한다. 이 때문에, 와권상의 표면 경화 처리부(60)는, 비경화 처리부(61)에 비해서 볼록하게 나와 있다. 제1 선 기어(15)의 단면(15c)은, 표면 경화 처리부(60)에 접촉한다.
본 실시 형태의 표면 경화 처리부(60)는, 분기부를 갖지 않는 1개의 선 형상으로 형성되어 있다.
여기서, 회전 케이싱(12)의 내부는, 감속기(40)의 내부의 냉각과 윤활을 행하는 작동유(윤활유)가 순환되는 구조로 되어 있다. 작동유는, 회전 케이싱(12)의 내부에 있어서, 제1 선 기어(15)의 단면(15c)과 커버 부재(21)의 사이에도 돌아서 들어간다. 볼록부(38)의 단면(38a)에는, 비경화 처리부(61)에 인접하여 표면 경화 처리부(60)가 볼록하게 나오게 형성되어 있다. 그 때문에, 비경화 처리부(61)와 제1 선 기어(15)의 단면(15c)의 사이에는, 서로 접촉하지 않는 미소한 간극이 생긴다. 이 미소한 간극에는 작동유가 유입된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 감속기(40)는, 커버 부재(21)(단부 커버부) 중 제1 선 기어(15)(선 기어)의 단면(15c)에 대향하는 볼록부(38)의 단면(38a)(볼록부 단면, 커버 단면)에, 표면에 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부(60)가 배치되어 있다. 이에 의해, 커버 부재(21)의 단면(38a) 중, 제1 선 기어(15)의 단면(15c)과 접촉하는 부분의 경도가 높아진다. 이 때문에, 별체의 스러스트 플레이트를 마련하지 않고, 커버 부재(21)의 단면(38a)의 마모를 억제할 수 있다. 따라서, 실시 형태의 감속기(40)를 채용한 경우에는, 부품 개수의 증가를 억제하여, 조립 작업을 용이화할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)에서는, 표면 경화 처리부(60)가 비교적 대형 부품인 커버 부재(21) 중, 단면(38a)에만 배치되어 있기 때문에, 커버 부재(21)의 제조 시에 표면 경화 처리를 용이하게 실시할 수 있다. 특히, 본 실시 형태와 같이 제1 선 기어(15)가 강재 등의 경도가 높은 재료로 이루어지고, 커버 부재(21)가 주철 등의 경도가 낮은 재료로 이루어지는 경우에는, 제1 선 기어(15)의 단면(15c)과 동등한 경도가 되도록, 커버 부재(21)의 단면(38a)에 레이저 ??칭 등의 표면 경화 처리를 실시하는 것만으로, 감속기(40)의 경시 사용에 수반되는 커버 부재(21)의 마모를 억제할 수 있다. 따라서, 본 구성을 채용한 경우에는, 감속기(40)의 제조의 용이화와 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)에서는, 제1 선 기어(15)가 강재 등의 경도가 높은 재료로 이루어지고, 커버 부재(21)가 주철 등의 경도가 낮은 재료로 이루어지지만, 반대로, 커버 부재(21)가 경도가 높은 재료로 이루어지고, 제1 선 기어(15)가 커버 부재(21)보다도 경도가 낮은 재료로 이루어지는 경우에는, 제1 선 기어(15)측의 단면(15c)에 표면 경화 처리부(60)를 마련하는 것이 유효해진다. 이 경우, 제1 선 기어(15) 자체를 경도가 낮은 재료로 형성하였다고 해도, 제1 선 기어(15)측의 단면(15c)의 마모를 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)는, 커버 부재(21)(단부 커버부) 중 제1 선 기어(15)의 단면(15c)에 대향하는 위치에 볼록부(38)가 마련되어 있다. 이 때문에, 커버 부재(21) 중, 제1 선 기어(15)와의 접촉부의 강성을 높여, 커버 부재(21)의 변형이나 변형에 수반되는 이음(異音)의 발생을 억제할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 볼록부(38)의 단면(38a)에 표면 경화 처리부(60)가 배치되고, 제1 선 기어(15)와의 접촉부 저항의 저감이 도모되어 있다. 이에 의해, 커버 부재(21)의 변형 억제 효과와 이음의 발생 억제 효과를 더 얻을 수 있다.
본 실시 형태와 같이 볼록부(38)의 단면(38a)의 외경을, 제1 선 기어(15)의 외치 형성부보다도 소경으로 형성해 두면, 볼록부(38)가 제1 선 기어(15)의 외치에 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 볼록부(38)와 외치의 접촉에 의한 외치의 손상을 미연에 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)는, 볼록부(38)의 단면(38a)에, 비경화 처리부(61)에 비해서 볼록하게 나온 표면 경화 처리부(60)가 배치되어 있다. 이 때문에, 볼록부(38)의 단면(38a)(비경화 처리부(61))과 제1 선 기어(15)의 단면(15c)의 사이에 작동유(윤활유)가 유입된다. 따라서, 본 실시 형태의 감속기(40)를 채용한 경우에는, 제1 선 기어(15)와 커버 부재(21)의 접촉부 저항을 작동유(윤활유)에 의해 보다 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 커버 부재(21)와 제1 선 기어(15)의 접촉부의 마모를 보다 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)에서는, 표면 경화 처리부(60)가 레이저 ??칭에 의해 형성되어 있기 때문에, 표면 경화 처리부(60)를 대상 부위에 용이하게 형성 할 수 있다. 특히, 표면 경화 처리부(60)의 경화 처리로서 레이저 ??칭을 채용한 경우에는, 표면 경화 처리부(60)를 선 형상으로 원하는 형상으로 형성하면서, 비경화 처리부(61)에 비해서 크게 볼록하게 나오게 할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 감속기(40)를 채용한 경우에는, 커버 부재(21)의 단면(38a)과, 제1 선 기어(15)의 단면(15c) 사이의 작동유(윤활유)의 유입 거동을 용이하게 조정할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)는, 레이저 ??칭에 의해 형성되는 표면 경화 처리부(60)가, 분기부를 갖지 않는 연속된 선 형상으로 되어 있다. 그 때문에, 표면 경화 처리부(60)를 연속해서 용이하게 형성할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 5는, 제2 실시 형태의 커버 부재(21)의 일부를 확대한 도 4와 마찬가지의 사시도이다.
본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 커버 부재(21) 중, 회전 케이싱의 내부에 면하는 측의 단면의 중심 위치에 볼록부(38)가 형성되어 있다. 볼록부(38)는 원 형상이다. 볼록부(38)의 단면(38a)(볼록부 단면, 커버 단면)에는, 레이저 ??칭에 의해 표면 경화 처리부(60A)(레이저 ??칭 처리부)가 형성되어 있다. 단면(38a)은, 축방향에 직교하는 방향에 있어서, 평탄하게 형성되어 있다. 본 실시 형태의 경우에도, 커버 부재(21)는, 주철 등으로 형성되어 있다.
표면 경화 처리부(60A)는, 볼록부(38)의 단면(38a)의 정면에서 볼 때, 단면(38a)의 중심(62)(제1 선 기어(15)(선 기어)의 축심과 일치)에 비해서 방사상으로 배치되어 있다. 단, 표면 경화 처리부(60A)는, 전체가 연속된 선 형상으로 배치되는 것이 아니라, 직선적으로 연장되는 복수의 선 형상부가 방사상으로 배치되어 있다. 복수의 선 형상부는 서로 교차하지 않도록 단면(38a)에 배치되어 있다. 즉, 복수의 선 형상부는, 방사 중심(단면(38a)의 중심(62))에 있어서 서로 이격되어 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)는, 기본적인 구성은 제1 실시 형태의 것과 마찬가지이기 때문에, 제1 실시 형태와 거의 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 실시 형태의 감속기에서는, 볼록부(38)의 단면(38a)에 형성되는 표면 경화 처리부(60A)가, 복수의 선 형상부가 서로 교차하지 않는 상태에서 방사상으로 배치되어 있다. 그 때문에, 커버 부재(21)의 단면(38a)과 제1 선 기어(15)의 단면의 사이에 작동유(윤활유)를 양호하게 흐르게 할 수 있다. 즉, 커버 부재(21)의 단면(38a)의 중심(62)측을 향해 작동유를 표면 경화 처리부(60A)의 선 형상부를 따라 흐르게 할 수 있을 뿐만 아니라, 단면(38a)의 중심(62)의 근방에 작동유가 정체되기 어려워진다. 따라서, 본 실시 형태의 감속기를 채용한 경우에는, 커버 부재(21)와 제1 선 기어(15)의 미끄러짐 접촉부의 저항과 마모를 보다 양호하게 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 감속기(40)에서는, 표면 경화 처리부(60A)의 선 형상부가 서로 교차하지 않도록 형성되어 있다. 그 때문에, 레이저 ??칭이 단면(38a)의 일부에 일정한 출력으로 복수회 행해지는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 단면(38a)의 일부에 선 형상부의 다른 부분보다도 볼록하게 나온 부분이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 단면(38a)의 동일 개소에 대해서 레이저가 중복되어 조사되는 것을 억제할 수 있으므로, 각 선 형상부의 높이가 균일하게 형성되기 쉽다. 따라서, 본 실시 형태의 구성을 채용한 경우에는, 표면 경화 처리부(60A)를 제1 선 기어(15)의 단면(15c)에 비해서 균일하게 접촉시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 커버 부재(단부 커버부)의 단면에만 표면 경화 처리부가 배치되어 있지만, 커버 부재(단부 커버부)의 단면뿐만 아니라, 제1 선 기어의 단면에도 마찬가지로 표면 경화 처리부를 배치하는 것도 가능하다.
제1 실시 형태에서는, 커버 부재의 단면에, 1개의 와권상의 선이 되도록 레이저 ??칭에 의해 표면 경화 처리부가 형성되어 있지만, 표면 경화 처리부는 2개 이상의 와권상의 선이 되도록 커버 부재나 제1 선 기어의 단면에 형성해도 된다.
제2 실시 형태에서는, 커버 부재의 단면에, 방사상으로 배치된 6개의 선이 되도록 레이저 ??칭에 의해 표면 경화 처리부가 형성되어 있지만, 레이저 ??칭에 의해 형성되는 표면 경화 처리부의 선은 6개로 제한하지 않고 임의이다.
커버 부재나 제1 선 기어의 단면에 형성하는 레이저 ??칭에 의한 표면 경화 처리부의 형상은, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에서 나타낸 형상에 한정되는 것은 아니다. 표면 경화 처리부는, 예를 들어 지그재그의 절곡선과 같은 형상이나, 동심원형으로 배치되는 직경이 다른 복수의 원과 같은 형상이어도 된다. 커버 부재나 제1 선 기어의 단면에 형성하는 표면 경화 처리부의 형상은, 커버 부재나 제1 선 기어의 단면의 중심에 비해서 점 대칭의 형상이나 선 대칭의 형상만이 아니라, 비대칭 형상이어도 된다.
상기 각 실시 형태에서는, 레이저 ??칭에 의해 표면 경화 처리부가 형성되어 있지만, 표면 경화 처리부는, 초음파 ??칭이나, 숏 피닝, 침탄 처리, 용사 등의 다른 방법에 의해 형성하도록 해도 된다.
상기 각 실시 형태의 감속기는, 제1 선 기어 및 제1 플래니터리 기어와, 제2 선 기어 및 제2 플래니터리 기어를 갖는 2단의 유성 기어식 감속부를 갖는 구조로 되어 있지만, 일단의 유성 기어식 감속부를 갖는 구조여도 된다.
상기 각 실시 형태의 감속기에서는, 링 기어(내치)를 갖는 회전 케이싱의 단부에 별체의 커버 부재(단부 커버부)가 설치된 구조로 되어 있지만, 단부 커버가 회전 케이싱의 축방향의 단부에 일체로 형성된 구조여도 된다.
상기 각 실시 형태에서는, 커버 부재(21) 중, 볼록부(38)의 단면(38a)이 커버 단면으로서 구성된 예에 대하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지는 않는다. 커버 단면은, 커버 부재 중 선 기어의 단면에 접촉하는 부분이어도 된다. 즉, 커버 단면은, 커버 부재 중, 다른 부분보다도 돌출된 개소에 설정되어 있을 필요는 없다.
선 기어의 단면과, 단부 커버부의 커버 단면은 상시 접촉하고 있을 필요는 없다. 선 기어의 단면과, 단부 커버부의 커버 단면은, 예를 들어 감속기의 작동 시에 있어서, 선 기어의 토크 전달에 수반되는 축방향의 변위에 따라 간헐적으로 접촉하는 구성이어도 된다.
1: 건설 기계
3: 주행체
10: 감속기를 구비한 유체 모터
15: 제1 선 기어(선 기어)
15c: 단면
16: 제1 플래니터리 기어(플래니터리 기어)
21: 커버 부재(단부 커버부)
38: 볼록부
38a: 단면(볼록부 단면, 커버 단면)
40: 감속기
40A: 유성 기어식 감속부
60, 60A: 표면 경화 처리부
61: 비경화 처리부

Claims (11)

  1. 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와,
    상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고,
    상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는, 감속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단부 커버부는, 상기 선 기어보다도 대형이며, 또한, 상기 선 기어보다도 경도가 낮은 재료로 이루어지고,
    상기 표면 경화 처리부는, 상기 커버 단면에 배치되어 있는, 감속기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단부 커버부는, 상기 선 기어의 상기 단면에 대향하는 위치에, 당해 단면을 향해 돌출되는 볼록부를 갖고,
    상기 볼록부 중, 상기 선 기어의 상기 단면에 대향하는 볼록부 단면이 상기 커버 단면을 구성하고 있는, 감속기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 경화 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 비경화 처리부와 인접하여 배치되어 있는, 감속기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표면 경화 처리부는, 상기 비경화 처리부에 비해서 볼록하게 나와 있는, 감속기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면 경화 처리부는, 표면에 레이저 ??칭을 실시한 레이저 ??칭 처리부인, 감속기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레이저 ??칭 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 분기부를 갖지 않는 연속된 선 형상으로 배치되어 있는, 감속기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 레이저 ??칭 처리부는, 상기 커버 단면과 상기 선 기어의 상기 단면의 적어도 어느 한쪽의 면에, 상기 선 기어의 축심을 중심으로 한 방사상으로 배치됨과 함께, 방사상으로 배치된 선 형상부가 서로 교차하지 않도록 배치되어 있는, 감속기.
  9. 구동력을 발생시키는 유체 모터 본체와,
    상기 유체 모터 본체의 회전을 감속해서 출력하는 감속기를 구비하고,
    상기 감속기는,
    구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와,
    상기 유성 기어식 감속부의 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고,
    상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는, 감속기를 구비한 유체 모터.
  10. 노면에 접지하여 주행하는 주행체와,
    상기 주행체를 구동하는 감속기를 구비한 유체 모터를 구비하고,
    상기 감속기를 구비한 유체 모터는,
    구동력을 발생시키는 유체 모터 본체와,
    상기 유체 모터 본체의 회전을 감속해서 출력하는 감속기를 구비하고,
    상기 감속기는,
    구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와,
    상기 유성 기어식 감속부의 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비하고,
    상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽은, 경화 처리를 실시한 표면 경화 처리부를 갖는, 건설 기계.
  11. 구동력이 입력되는 선 기어 및 상기 선 기어에 맞물리는 플래니터리 기어를 갖는 유성 기어식 감속부와,
    상기 유성 기어식 감속부 중 상기 선 기어의 축방향의 단면에 접촉하는 커버 단면을 갖고, 상기 선 기어에 상기 축방향에서 대향하여 배치되는 단부 커버부를 구비한 감속기의 제조 방법이며,
    표면 경화 처리를 실시하는 대상이 되는 상기 단부 커버부와 상기 선 기어의 적어도 한쪽을 조형하는 공정과,
    상기 커버 단면과, 상기 선 기어의 상기 단면 중 적어도 어느 한쪽에 대해서, 경화 처리를 실시하는 공정을 갖는, 감속기의 제조 방법.
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