JP2006144305A - Turning mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、産業車両において、走行体とこれに搭載される旋回体との間に介装される旋回機構の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a turning mechanism interposed between a traveling body and a turning body mounted thereon in an industrial vehicle.
走行体にショベルやクレーン等の旋回体を搭載する産業車両においては、上部の旋回体と下部の走行体との間に介装される旋回機構として図4〜図6のように構成したものが知られている。 In an industrial vehicle in which a swinging body such as an excavator or a crane is mounted on the traveling body, a structure configured as shown in FIG. 4 to FIG. 6 as a turning mechanism interposed between the upper traveling body and the lower traveling body. Are known.
走行体(図示せず)に旋回輪10が取り付けられ、旋回輪10の内周にリングギヤ11が形成される。旋回体12(ショベルやクレーン等)は、走行体の旋回輪10にベアリング13を介して回転自在に支持される。旋回体12にモータ14(油圧モータまたは電動モータ)が取り付けられ、モータ14の出力軸に旋回輪10のリングギヤ11とかみ合うピニオンギヤ15が直結される。
A turning
モータ14が駆動すると、ピニオンギヤ15が自転しつつリングギヤ11に沿って公転するため、旋回体12は、旋回輪10の中心をモータ14の回転と逆方向へ送り出されるのである。
When the
モータ14の取付精度を高めるため、旋回体12に挿入穴16が形成され、この穴16に嵌り合うインロー部17がモータ14に形成される。モータ14に取り付け用のフランジ18が形成され、挿入穴16とインロー部17との嵌り合う状態において、モータ14はフランジ18のボルト穴19を通るボルト(図示せず)を旋回体12のネジ穴(図示せず)に締め付けることにより旋回体12に固着される。
In order to increase the mounting accuracy of the
このような、従来の旋回機構にあっては、ピニオンギヤ15とリングギヤ11との相対位置は、モータ14の取付精度(つまり、挿入穴16とインロー部17との嵌め合いの加工精度)に依存するため、ピニオンギヤ15とリングギヤ11とのバックラッシ量を調整しきれない可能性が考えられる。また、ギヤが経時的に摩耗すると、バックラッシ量が大きくなるが、従来の場合、バックラッシの再調整も簡単に図れないのである。バックラッシ量が大きくなると、ギヤ間のガタにより、旋回体12の停止位置が不安定になってしまう。
In such a conventional turning mechanism, the relative position between the
この発明は、このような不具合を解決するための有効な手段の提供を目的とする。 An object of this invention is to provide an effective means for solving such a problem.
この発明は、走行体とこれに搭載される旋回体と、を備える産業車両において、走行体に装着される旋回輪と、旋回輪に旋回体を回転自在に支持するベアリングと、旋回体に形成される円形の挿入穴と、この穴との嵌め合い部をモータの外形に形成する円形のインロー部と、挿入穴とインロー部との相対変位を規制する手段と、モータの出力軸に直結するピニオンギヤと、旋回輪にピニオンギヤの歯とかみ合う歯を形成するリングギヤと、を設ける一方、ピニオンギヤの歯とリングギヤの歯とのバックラッシを調整する手段としてモータが円形の挿入穴に嵌り合う円形のインロー部を中心に回転するとピニオンギヤの中心がインロー部の中心を公転するようにピニオンギヤの中心をインロー部の中心からオフセットしたことを特徴とする。 The present invention relates to an industrial vehicle including a traveling body and a turning body mounted on the traveling body. The turning wheel is mounted on the traveling body, the bearing that rotatably supports the turning body on the turning wheel, and the turning body. A circular insertion hole, a circular inlay portion that forms a fitting portion with the hole in the outer shape of the motor, a means for restricting relative displacement between the insertion hole and the inlay portion, and a direct output to the motor output shaft A circular inlay portion in which the motor fits into a circular insertion hole as a means for adjusting the backlash between the pinion gear teeth and the ring gear teeth, while providing a pinion gear and a ring gear that forms teeth that mesh with the teeth of the pinion gear on the swivel wheel The center of the pinion gear is offset from the center of the spigot portion so that the center of the pinion gear revolves around the center of the spigot portion when rotated about the center.
この発明においては、ピニオンギヤの中心とインロー部の中心との間にオフセットが設定されるため、モータが回転(変位)すると、ピニオンギヤの中心がインロー部の中心を公転するようになり、ピニオンギヤとリングギヤとの中心間距離が変わるのである。そのため、モータの回転により、バックラッシの調整が簡単に得られる。 In this invention, since an offset is set between the center of the pinion gear and the center of the inlay portion, when the motor rotates (displaces), the center of the pinion gear revolves around the center of the inlay portion, and the pinion gear and the ring gear The center-to-center distance changes. Therefore, the backlash can be easily adjusted by the rotation of the motor.
図1〜図3は、この発明の実施形態として産業車両(走行体にショベルやクレーン等の旋回体を搭載する)への適用例を説明するものである。 FIGS. 1 to 3 illustrate an application example to an industrial vehicle (in which a traveling body such as an excavator or a crane is mounted on a traveling body) as an embodiment of the present invention.
20は旋回体12のフレームに取り付けられるモータ(油圧モータまたは電動モータ)であり、その出力軸に旋回輪10のリングギヤ11とかみ合うピニオンギヤ21が直結される。旋回輪10は、走行体(図示せず)のフレームに取り付けられ、旋回体(ショベルやクレーン等)が旋回輪10にベアリング(図4の13、参照)を介して支持される。
旋回体12のフレームに円形の挿入穴(図4の16、参照)が形成され、この穴に嵌り合う円形のインロー部17がモータ20に形成される。挿入穴とインロー部17との相対変位を規制する手段として、モータ20に形成されるフランジ18と、フランジ18に形成されるボルト穴22と、旋回体12のフレームに形成されるネジ穴(図示せず)と、ネジ穴に螺合するボルト(図示せず)と、が備えられる。
A circular insertion hole (see 16 in FIG. 4) is formed in the frame of the swivel body 12, and a
モータ20は、挿入穴とインロー部17との嵌り合う状態において、フランジ18のボルト穴22を通るボルトをネジ穴に締め付けることにより旋回体12のフレームに固着される。フランジ18のボルト穴22は、ボルトを緩めることにより、挿入穴とインロー部17との相対変位を許容しえる形状に設定される。
The
モータ20が駆動すると、ピニオンギヤ21が自転しつつリングギヤ11に沿って公転するため、旋回体(ショベルやクレーン等)は、旋回輪10の中心をモータ20の回転と逆方向へ送り出されるのである。
When the
ピニオンギヤ21の歯とリングギヤ11の歯とのバックラッシを調整する手段として、モータ20を円形の挿入穴に嵌り合う円形のインロー部17を中心に回転させることにより、ピニオンギヤ21の中心がインロー部17の中心を公転するようにピニオンギヤ21の中心とインロー部17の中心との間にオフセットdが設定される。
As a means for adjusting the backlash between the teeth of the pinion gear 21 and the teeth of the ring gear 11, the center of the pinion gear 21 is adjusted to the center of the
初期のオフセットdは、バックラッシの調整範囲を最大限に取れるよう、リングギヤ11の中心線Pおよびインロー部17の中心線Qを含む断面mと直交する方向に設定される。
The initial offset d is set in a direction orthogonal to the cross-section m including the center line P of the ring gear 11 and the center line Q of the
このような構成により、ボルトを緩めると、挿入穴とインロー部17との相対変位に対する規制が解除され、この状態において、モータ20をインロー部17を中心に回転させると、ピニオンギヤ21の中心とインロー部17の中心とのオフセットdにより、ピニオンギヤ21の中心がインロー部17の中心を公転するようになり、ピニオンギヤ21とリングギヤ11との中心間距離が変えられるため、バックラッシを簡単かつ適正に調整しえるのである。
With such a configuration, when the bolt is loosened, the restriction on the relative displacement between the insertion hole and the
図4〜図6の場合と較べると、挿入穴とインロー部17との相対変位を許容しえる形状のボルト穴22に形成すると共にピニオンギヤ21の中心をインロー部17の中心からオフセットするだけの簡単な構成により、部品を追加する必要もなく、バックラッシの調整手段を安価に実現することができる。
Compared to the case of FIGS. 4 to 6, it is easy to form the
挿入穴とインロー部17との相対変位を規制する手段において、ボルトを旋回体12のフレームに締め付けるのでなく、図示しないが、油圧シリンダやバネ機構など適宜のデバイスにより、ピニオンギヤ21を所定の荷重(規制力)でリングギヤ11に押し付けるように構成することも考えられる。
In the means for restricting the relative displacement between the insertion hole and the
適宜のデバイスにより、ピニオンギヤ21は所定の荷重でリングギヤ11に押し付けられ、バックラッシが0またはそれに近い状態になるのである。そのため、ギヤに摩耗を生じても、ピニオンギヤ21をリングギヤ11に押し付ける所定の荷重が変化しないかぎり、ギヤの摩耗量の分、モータ20がインロー部17を中心に変位(回転)するので、バックラッシは0またはそれに近い状態に維持される。つまり、油圧シリンダやバネ機構など適宜のデバイスを用いることにより、バックラッシを自動的に除去する調整機能が得られるのである。その結果、ギヤの多少の摩耗に拘わらず、旋回体の停止位置を常にバラツキなく制御しえるようになる。
With an appropriate device, the pinion gear 21 is pressed against the ring gear 11 with a predetermined load, and the backlash becomes zero or close to it. Therefore, even if the gear is worn, the
この発明に係るバックラッシの調整手段については、産業車両の旋回機構に限らず、ピニオンギヤとリングギヤとから構成される回転伝達機構に広く適用可能である。 The backlash adjusting means according to the present invention is not limited to the turning mechanism of an industrial vehicle, and can be widely applied to a rotation transmission mechanism including a pinion gear and a ring gear.
10 旋回輪
11 リングギヤ
17 インロー部
18 フランジ
20 モータ
21 ピニオンギヤ
22 ボルト穴
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