JP2010043679A - 減速装置及びその遊星歯車固定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】遊星歯車を回転支持する転がり軸受の軸方向移動を係止する固定プレートの摩耗を防止し、減速装置の破損と摩耗粉による潤滑油の汚染を防止する。
【解決手段】回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受13を介してキャリア又は固定部材の円筒軸12に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、円筒軸12の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレート16を固定し、該プレートで転がり軸受13の軸方向移動を係止すると共に、プレート16のうち転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることで、転がり軸受13の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受13の片当りによるプレート16の摩耗を防止するようにした。
【選択図】図1
【解決手段】回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受13を介してキャリア又は固定部材の円筒軸12に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、円筒軸12の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレート16を固定し、該プレートで転がり軸受13の軸方向移動を係止すると共に、プレート16のうち転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることで、転がり軸受13の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受13の片当りによるプレート16の摩耗を防止するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、油圧ショベル等の走行装置等に使用され出力軸の回転を減速する減速装置に関し、詳しくは、出力軸の回転を減速して回転伝達機構に伝達する遊星歯車の固定方法及び装置に関する。
油圧ショベル等の建設機械は、クローラ等の走行装置で走行するが、走行装置の駆動装置として、走行ユニットが使用される。この走行ユニットは、本体車両に固定される固定ケーシングの内部に油圧モータを配置し、油圧モータの出力軸の回転を固定ケーシングに同心状に回転自在に嵌合した回転ケーシングに遊星歯車機構を介して伝達し、回転ケーシングの外周に設けたスプロケットによりクローラを駆動するように構成されている。
特許文献1(特開2002−213568号公報)には、前述の走行ユニットの構成が開示されている。この走行ユニットは、回転ケーシング内に2段遊星歯車式の減速機構を内蔵している。
この減速機構を構成する遊星歯車は、キャリアに一体に形成された円筒形状の軸に転がり軸受を介して回転自在に取り付けられている。そして、キャリアに取り付けられた遊星歯車が転がり軸受の軸方向に移動しないように、ホルダ24でキャリアに固定されている(図1,図4、図5、図8、図9又は図10参照)。
この減速機構を構成する遊星歯車は、キャリアに一体に形成された円筒形状の軸に転がり軸受を介して回転自在に取り付けられている。そして、キャリアに取り付けられた遊星歯車が転がり軸受の軸方向に移動しないように、ホルダ24でキャリアに固定されている(図1,図4、図5、図8、図9又は図10参照)。
しかし、特許文献1に開示された前記ホルダ24は、構造が複雑であり、その加工に手間がかかり、製造費が高コストとなる問題がある。また、該ホルダ24はスペースを取るため、減速機構の狭い空間に取り付けるには不向きであるという問題がある。
そこで、本発明者等は、簡単な構成で低コストであり、省スペースが可能な固定手段を考案した。以下、この固定手段を採用した走行ユニットの構成を図9及び図10で説明する。図9において、走行ユニット100は、固定ケーシング103内に油圧モータ102を内蔵し、固定ケーシング103に対して回転ケーシング104を回転自在に嵌合し、回転ケーシング104に2段遊星歯車式の減速装置101を内蔵している。油圧モータ102が収容された空間は、油路等を有する蓋体105で密閉され、回転ケーシング104及び固定ケーシング103の内部空間は、潤滑油が封入された密閉空間sを形成している。
回転ケーシング104は、固定ケーシング103の外側に軸受111で回転自在でかつ軸方向に移動しないように取り付けられている。回転ケーシング104と油圧モータ102とを組み上げた軸方向の略中央に、図示しないクローラ用スプロケットを取り付けるフランジ112からなる回転伝達機構が設けられている。
回転ケーシング104の内周には内歯113が形成され、油圧モータ102の出力軸114の先端に第1太陽歯車115が固設されている。第1太陽歯車115と内歯113の間に、キャリア116にニードル軸受118を介して回転自在に支持された複数の第1遊星歯車117が噛み合っている。第1遊星歯車117は自転しながら第1太陽歯車115の周囲を公転する。第1遊星歯車117の第1太陽歯車115回りの公転運動が伝わるキャリア116の内周と第2太陽歯車121の外周とが係合して連動する。第2太陽歯車121は、出力軸114の外周側に出力軸114とは別個に回転可能なように装着されている。
1個の第1太陽歯車115、1個の第1遊星歯車117、内歯113及び出力軸としても機能するキャリア116が第1段目の遊星歯車機構110を構成している。
固定ケーシング103の一端側から複数の円筒形状の軸122が一体に突設されている。この円筒軸122に、第2太陽歯車121と内歯113に噛み合う複数の第2遊星歯車123がニードル軸受124を介して回転自在に嵌合固定されている。
第2太陽歯車121と、自転しながら第2太陽歯車121の周囲を公転する複数の第2遊星歯車123と、出力軸として機能する内歯113が第2段目の遊星歯車機構120を構成している。
固定ケーシング103の一端側から複数の円筒形状の軸122が一体に突設されている。この円筒軸122に、第2太陽歯車121と内歯113に噛み合う複数の第2遊星歯車123がニードル軸受124を介して回転自在に嵌合固定されている。
第2太陽歯車121と、自転しながら第2太陽歯車121の周囲を公転する複数の第2遊星歯車123と、出力軸として機能する内歯113が第2段目の遊星歯車機構120を構成している。
以上の構成により、減速装置101は、油圧モータ102の駆動によって第1太陽歯車115が時計方向に回転すると、第1太陽歯車115及び内歯113の両方に噛み合う第1遊星歯車117が、キャリア116と共に、第1太陽歯車117の回りを公転する。
この回転が第2太陽歯車121に伝達され、さらに第2遊星歯車123を経て、内歯113を有する回転ケーシング104に伝達され、回転ケーシング104が減速して反時計方向に回転するので、フランジ112に取り付けられた図示しない回転伝達用スプロケットが回転駆動される。
この回転が第2太陽歯車121に伝達され、さらに第2遊星歯車123を経て、内歯113を有する回転ケーシング104に伝達され、回転ケーシング104が減速して反時計方向に回転するので、フランジ112に取り付けられた図示しない回転伝達用スプロケットが回転駆動される。
この減速装置101では、第1遊星歯車117又は第2遊星歯車123は、ニードル軸受118,124を介して、キャリア116又は円筒軸122に回転自在に支持されている。ニードル軸受は、転がり軸受の1種で、転動体に細長いころを使用し、スペースを小さく取れる割りに、負荷容量と剛性が大きいいため、減速装置101の軽量化及びコンパクト化に貢献できる。
キャリア116の端面には、円板状の固定プレート131がボルト132によって取り付けられている。固定プレート131がニードル軸受118の転動体保持器(外輪及び内輪)の端面に当接し、これによって、ニードル軸受118の軸方向移動が抑止される。
円筒軸122の端面には、第2太陽歯車121を取り巻くように、リング形状の板状体からなる固定プレート133がボルト134によって取り付けられている。図10は、円筒軸122の周辺部分を拡大した側面図である。
円筒軸122の端面には、第2太陽歯車121を取り巻くように、リング形状の板状体からなる固定プレート133がボルト134によって取り付けられている。図10は、円筒軸122の周辺部分を拡大した側面図である。
図10において、円筒軸122の中心にボルト孔122aが穿設され、固定プレート133にボルト挿入孔133aが穿設されている。ボルト134がボルト孔122aに螺合して、固定プレート133を円筒軸122の端面に固定している。固定プレート133をニードル軸受124の転動体保持器(外輪125a及び内輪125b)の端面に固定することにより、ニードル軸受124の軸方向移動を抑止している。なお、ニードル軸受124と固定ケーシング103との間に、リング状のプレート135を介装することにより、ニードル軸受124と円筒軸122の端面同士が合致するように位置決めしている。
固定プレート131及び133を用いることによって、スペースを取らずかつ低コストでニードル軸受118及び124の軸方向移動を抑止できる利点がある。ニードル軸受の外輪が図示しない遊星歯車の内面に圧入されるが、キャリア116又は円筒軸122との隙間などの影響で軸方向位置が変動する。これによって、該固定プレートとニードル軸受の保持器(外輪125a及び内輪125b)の端面が接触する。
保持器端面にはバリ等があり、特に、保持器の外輪125aは第2遊星歯車123と共に回転するので、外輪125aの端面と接する固定プレート131又は133の摺動面で摩耗が発生するという問題がある。外輪125aの代わりに、内輪125bを回転させるようにした構造の場合も同様の問題が生じる。
保持器端面にはバリ等があり、特に、保持器の外輪125aは第2遊星歯車123と共に回転するので、外輪125aの端面と接する固定プレート131又は133の摺動面で摩耗が発生するという問題がある。外輪125aの代わりに、内輪125bを回転させるようにした構造の場合も同様の問題が生じる。
固定プレートの摩耗が進行すると、固定プレートが破断し、減速装置の破損を招くおそれがある。また、摩耗粉が潤滑油に混入して、潤滑油が汚染され、汚染された潤滑油が他の摺動部位に移動するか、あるいは摩耗粉が直接摺動部位に混入して、該摺動部位の潤滑を損なうおそれがある。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、前述のような遊星歯車を備えた減速装置において、遊星歯車を回転自在に支持する転がり軸受の軸方向移動を抑止する固定プレートの摩耗を防止して、減速装置の破損を防止し、かつ摩耗粉による潤滑油の汚染を防止することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明の減速装置の遊星歯車固定方法は、
回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達する減速装置であって、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、
前記円筒軸の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレートを固定し、該プレートを転がり軸受端面に当てて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、
該プレートのうち少なくとも転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受の片当りによるプレートの摩耗を防止するようにしたものである。
回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達する減速装置であって、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、
前記円筒軸の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレートを固定し、該プレートを転がり軸受端面に当てて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、
該プレートのうち少なくとも転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受の片当りによるプレートの摩耗を防止するようにしたものである。
本発明方法では、遊星歯車を支持する円筒軸の端面に前記プレートを固定することにより、転がり軸受の軸方向の動きを抑止する。該プレートは簡素な板状のものでよく、これによって、省スペース化を可能とし、かつ低コストとすることができる。従って、スペースのない減速装置に好適である。
また、転がり軸受はベアリングの隙間などの影響でその軸方向位置を変動させる。本発明方法では該プレートを転がり軸受構成材より軟質の材料で構成し、該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に対しプレートの当接面を追従させるようにする。これによって、プレートに対する転がり軸受端面の片当りをなくし、プレートの摩耗を抑えることができる。
また、転がり軸受はベアリングの隙間などの影響でその軸方向位置を変動させる。本発明方法では該プレートを転がり軸受構成材より軟質の材料で構成し、該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に対しプレートの当接面を追従させるようにする。これによって、プレートに対する転がり軸受端面の片当りをなくし、プレートの摩耗を抑えることができる。
本発明方法において、前記プレートのうち転がり軸受端面と摺動する部位の入口部及び出口部に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるアブレダブル材を埋め込み、該アブレダブル材の転がり軸受端面との摺動面を転がり軸受の軸方向位置の変動に合わせて初期摩耗させ、該摺動面を転がり軸受端面の動きに倣った表面形状とすることにより、プレート全体の摩耗を低減させるようにするとよい。
転がり軸受の保持器のうち回転輪の端面と接する部位のプレートの入口部及び出口部が最も片当りしやすく、従って、摩耗が激しい。
転がり軸受の保持器のうち回転輪の端面と接する部位のプレートの入口部及び出口部が最も片当りしやすく、従って、摩耗が激しい。
そのため、この部位に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるアブレダブル材を埋め込み、転がり軸受の軸方向位置の変動に合わせてアブレダブル材を初期摩耗させる。これによって、初期摩耗したアブレダブル材が転がり軸受の端面と馴染むことにより、転がり軸受による片当りが緩和され、プレート全体の摩耗を低減することができる。
また、本発明方法において、前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に、転がり軸受構成材より軟質の材料として、例えば銅又は青銅等の展延性材を被覆し、該被覆面を転がり軸受端面の軸方向位置の変動に倣った形状にすることにより、該プレートの摩耗を低減させるようにするとよい。
プレート面に該展延性材を被覆することにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に合わせて該被覆面の形状を追従させ、該被覆面を転がり軸受の保持器端面に馴染ませることができる。これによって、低コストな手段でプレート面の摩耗を低減できる。
プレート面に該展延性材を被覆することにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に合わせて該被覆面の形状を追従させ、該被覆面を転がり軸受の保持器端面に馴染ませることができる。これによって、低コストな手段でプレート面の摩耗を低減できる。
また、本発明方法において、前記プレートのうち転がり軸受端面と接する面をクラウニング形状とすることにより、転がり軸受端面との当り面を少なくするとよい。
これによって、プレートに対する転がり軸受の片当りを軽減できる。プレートの転がり軸受との摺動面をクラウニング形状とするだけの簡易かつ低コストな手段で、転がり軸受によるプレートへの片当りを軽減でき、これによって、プレートの摩耗を低減できる。
これによって、プレートに対する転がり軸受の片当りを軽減できる。プレートの転がり軸受との摺動面をクラウニング形状とするだけの簡易かつ低コストな手段で、転がり軸受によるプレートへの片当りを軽減でき、これによって、プレートの摩耗を低減できる。
前記本発明方法を実施するために直接使用可能な本発明の減速装置は、
回転軸に固設された太陽歯車と、該太陽歯車と噛み合う遊星歯車とを備え、該回転軸の回転を遊星歯車を介して減速して回転力伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置において、
前記円筒軸の端面に当接固定されて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、転がり軸受構成材より軟質の材料で構成したプレートを備え、
転がり軸受の軸方向位置の変動に該プレートの当接面を追従させるようにして該プレートに対する転がり軸受の片当りを防止するように構成したものである。
回転軸に固設された太陽歯車と、該太陽歯車と噛み合う遊星歯車とを備え、該回転軸の回転を遊星歯車を介して減速して回転力伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置において、
前記円筒軸の端面に当接固定されて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、転がり軸受構成材より軟質の材料で構成したプレートを備え、
転がり軸受の軸方向位置の変動に該プレートの当接面を追従させるようにして該プレートに対する転がり軸受の片当りを防止するように構成したものである。
本発明装置では、前記プレートで転がり軸受の軸方向移動を係止し、かつ該プレートを転がり軸受構成材より軟質の材料で構成したことにより、転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動にプレートの当接面を追従させるようにする。これによって、プレートに対する転がり軸受の片当りを軽減し、プレートの摩耗を低減できる。
本発明装置において、前記プレートが2枚の剛性の板の間に転がり軸受構成材より軟質の材料で構成した板を介在させて構成するとよい。該軟質材料は、例えばゴム等の弾性体を用いることができる。これによって、2枚の剛性板と1枚の軟質板とを接合する等の簡単な方法で前記追従性をもつプレートを製造できる。
また、本発明装置において、前記プレートを2枚の剛性の板の間にばね部材を介在させて全体として転がり軸受構成材より軟質な構成材とするとよい。ばね部材の弾性の程度は、転がり軸受に対するプレートの当接面が、全体として転がり軸受構成材より軟質の構成材となるように適宜選択する。
この場合も、前記構成と同様の簡易かつ低コストな手段で、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して当接面を追従できるプレートを製造できる。
この場合も、前記構成と同様の簡易かつ低コストな手段で、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して当接面を追従できるプレートを製造できる。
また、本発明装置において、減速装置を油封入空間に配置し、前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に転がり軸受の摺動方向に複数の潤滑油導入溝を刻設するとよい。この構成によれば、前記潤滑油導入溝を刻設することで、転がり軸受の保持器外輪の回転により摺動面に潤滑油が導入される。これによって、摺動面の潤滑性が向上するため、プレートの摩耗をさらに低減できる。
また、本発明装置において、減速装置を油封入空間に配置し、前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に渦巻状の潤滑油導入溝を刻設するとよい。
前記渦巻状の潤滑油導入溝を刻設することにより、摺動面に潤滑油が入りやすくなるので、摺動面の潤滑性が向上し、プレートの摩耗をさらに低減できる。
前記渦巻状の潤滑油導入溝を刻設することにより、摺動面に潤滑油が入りやすくなるので、摺動面の潤滑性が向上し、プレートの摩耗をさらに低減できる。
また、本発明装置において、転がり軸受の回転輪の端面を凹凸面として前記プレート面との接触面積を低減するように構成とするとよい。回転輪端面を凹凸面にすることにより、回転輪端面によるプレート面への片当りを軽減できるので、プレートの摩耗をさらに低減できる。
本発明方法によれば、回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達する減速装置であって、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、前記円筒軸の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレートを固定し、該プレートを転がり軸受端面に当てて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、該プレートのうち少なくとも転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせ、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受の片当りによるプレートの摩耗を防止するようにしたことにより、プレートにより転がり軸受の軸方向移動を簡素かつ低コストな構成で確実に防止できると共に、転がり軸受端面の軸方向位置の変動にプレート面を追従させて、プレートの摩耗を低減できる。これによって、プレートの破断を防止でき、かつ摩耗粉による摺動面の潤滑悪化を防止できる。
また、本発明装置によれば、回転軸に固設された太陽歯車と、該太陽歯車と噛み合う遊星歯車とを備え、該回転軸の回転を遊星歯車を介して減速して回転力伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置において、前記円筒軸の端面に当接固定されて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、転がり軸受構成材より軟質の材料で構成したプレートを備え、転がり軸受の軸方向位置の変動に該プレートの当接面を追従させるようにして該プレートに対する転がり軸受の片当りを防止するように構成したことにより、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。
(実施形態1)
本発明の減速装置に係る第1実施形態を図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態の減速装置のうちの遊星歯車支持機構10を示す側面図である。支持機構10は図9に示す走行ユニットに適用される減速装置の一部をなす。
図1において、支持機構10は、走行ユニットを構成する減速装置のキャリア又は固定ケーシング11(以下「キャリア等11」という)に円筒形状の軸12が一体に固設されている。円筒軸12は、太陽歯車の周囲に複数個(例えば3個)配設されている。円筒軸12の外周面にニードル軸受13が装着されている。
本発明の減速装置に係る第1実施形態を図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態の減速装置のうちの遊星歯車支持機構10を示す側面図である。支持機構10は図9に示す走行ユニットに適用される減速装置の一部をなす。
図1において、支持機構10は、走行ユニットを構成する減速装置のキャリア又は固定ケーシング11(以下「キャリア等11」という)に円筒形状の軸12が一体に固設されている。円筒軸12は、太陽歯車の周囲に複数個(例えば3個)配設されている。円筒軸12の外周面にニードル軸受13が装着されている。
ニードル軸受13は、転がり軸受の1種で、転動体13aと転動体13aを挟んで保持する保持器(外輪13b及び内輪13c)からなる。転動体13aは、小径の細長い円筒体からなり、ニードル軸受13の肉厚は薄く、スペースを取らないように構成され、スペースの割りに負荷容量と剛性が大きい特長をもつ。ニードル軸受13の外周側には、図示しない遊星歯車が嵌合固定される。遊星歯車の内周面はニードル軸受13の外輪13bの外周面に圧入される。該遊星歯車は自転しながら太陽歯車の周囲を公転する。
キャリア等11とニードル軸受13との間には、リング状のプレート14を挿入して、円筒軸12の端面12aがニードル軸受13の外輪13bの端面13d及び内輪13cの端面13eと同一平面を形成するように位置決めされている。
円筒軸12の端面12aには、固定プレート16が当接されて、ボルト15により固定されている。ボルト15は円筒軸12の中心に穿設されたボルト孔12bに螺合して、固定プレート16を固定している。
円筒軸12の端面12aには、固定プレート16が当接されて、ボルト15により固定されている。ボルト15は円筒軸12の中心に穿設されたボルト孔12bに螺合して、固定プレート16を固定している。
固定プレート16は、図9及び図10に示す固定プレート133と同様のリング形状を有した板状体で構成されている。固定プレート16は、剛性の、例えば金属製の2枚のプレート17a及び17b間にゴム等の弾性体で構成された緩衝板18を介在させ、これらの各プレートを接合して構成されている。そのため、固定プレート16は、その表裏面に加わる当りに対して弾力性を有し、固定プレート16の表面にニードル軸受13の外輪13b及び内輪13cの端面が当接したときには、これら端面の押圧力に応じて凹む追従性(緩衝性)を有する。
固定プレート16を構成する各プレートにはボルト15を挿通する孔が穿設されている。そして、固定プレート16の外端縁はニードル軸受13の内輪13cの端面13eに当接して、ニードル軸受13の軸方向移動を係止している。かかる構成で遊星歯車の支持機構10を構成している。支持機構10以外の減速装置の構成は、図9に示す減速装置101と同一構成である。支持機構10の周囲は潤滑油が封入された密閉空間sを形成している。
かかる構成の本実施形態において、ニードル軸受13の外輪13bは図示しない遊星歯車と共に回転し、内輪13cは円筒軸12の外周面に嵌合されて静止している。即ち、図1(b)に示すように、外輪13bの端面13dは矢印a方向に回転する。そのため、外輪13bの端面13dは固定プレート16の接触面に対して擦れ合う摺動面を形成する。また、ニードル軸受13は、減速装置の作動中に、転動体13aと外輪13b又は内輪13cとの隙間などの影響でその軸方向位置を若干変動する。
固定プレート16は前述の追従性を有するので、ニードル軸受13の軸方向位置の変動に対して、この変動分を吸収することができる。そのため、固定プレート16にニードル軸受13による片当りが発生しないので、ニードル軸受13の外輪端面13dとの摺動面で、固定プレート16の摩耗を低減することができる。
従って、固定プレート16の破断が生じない。また、固定プレート16の摩耗によって発生する摩耗粉も低減するので、摩耗粉が潤滑油に混入することがなくなる。そのため、潤滑油が摩耗粉で汚染されるおそれがなくなり、他の摺動部位の潤滑機能を損なうことがない。
従って、固定プレート16の破断が生じない。また、固定プレート16の摩耗によって発生する摩耗粉も低減するので、摩耗粉が潤滑油に混入することがなくなる。そのため、潤滑油が摩耗粉で汚染されるおそれがなくなり、他の摺動部位の潤滑機能を損なうことがない。
本実施形態では、剛性の、例えば金属製のプレート17a及び17b間にゴム等の弾性体からなる緩衝板18を介在させて接合するだけで、簡単にかつ低コストで追従性を有する固定プレート16を製造できる。
なお、ニードル軸受には内輪を有しないものもあるが、本発明ではかかる構成のニードル軸受も使用可能である。
なお、ニードル軸受には内輪を有しないものもあるが、本発明ではかかる構成のニードル軸受も使用可能である。
(実施形態2)
次に、本発明の減速装置に係る第2実施形態を図2に基づいて説明する。図2に示す本実施形態の遊星歯車支持機構20において、固定プレート21は、剛性、例えば金属製でリング状の板状体からなる2枚のプレート22及び23の間に、金属製のリング形状を有するバネ部材24を介在させ、プレート22、23及びバネ部材24を重ねて組合せてなる。バネ部材24は、波形の凹凸面をもつリング形状のものとしてもよく、又は截頭円錐形の断面を有するようにして弾性力を付与してもよい。その他の構成は、前記第1実施形態と同一であり、同一の部材又は機器は図1と同一の符号を付しており、これら部材又は機器の説明を省略する。
次に、本発明の減速装置に係る第2実施形態を図2に基づいて説明する。図2に示す本実施形態の遊星歯車支持機構20において、固定プレート21は、剛性、例えば金属製でリング状の板状体からなる2枚のプレート22及び23の間に、金属製のリング形状を有するバネ部材24を介在させ、プレート22、23及びバネ部材24を重ねて組合せてなる。バネ部材24は、波形の凹凸面をもつリング形状のものとしてもよく、又は截頭円錐形の断面を有するようにして弾性力を付与してもよい。その他の構成は、前記第1実施形態と同一であり、同一の部材又は機器は図1と同一の符号を付しており、これら部材又は機器の説明を省略する。
本実施形態の固定プレート21は、剛性のプレート22,23間にバネ部材24を介装することによって、プレート表面に加わる当りに対して弾性をもつ。そのため、固定プレート21は、ニードル軸受13の軸方向位置の変動により外輪13b又は内輪13cの端面13d又は13eが当っても、それに追従して該変動分を吸収する作用をもつ。従って、固定プレート面にニードル軸受13の片当りが生じないため、固定プレート21の摩耗を低減できる。
また、本実施形態によれば、固定プレート21を金属製のバネ部材24で構成しているため、熱による影響を軽減することができる。
(実施形態3)
次に、本発明の減速装置に係る第3実施形態を図3に基づいて説明する。図3に示す本実施形態の遊星歯車支持機構30において、固定プレート31は、金属製でリング状の板状体からなるプレート32で構成され、このプレート32に部分的に樹脂製の緩衝板33を埋設している。樹脂緩衝板33は、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材からなり、直方体の板状をなし、ニードル軸受13に当接する側の面であって、図3(b)に示すように、ニードル軸受13の回転する外輪13bの端面13dに摺接する部位に埋設されている。
次に、本発明の減速装置に係る第3実施形態を図3に基づいて説明する。図3に示す本実施形態の遊星歯車支持機構30において、固定プレート31は、金属製でリング状の板状体からなるプレート32で構成され、このプレート32に部分的に樹脂製の緩衝板33を埋設している。樹脂緩衝板33は、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材からなり、直方体の板状をなし、ニードル軸受13に当接する側の面であって、図3(b)に示すように、ニードル軸受13の回転する外輪13bの端面13dに摺接する部位に埋設されている。
樹脂緩衝板33の表面には並列に並べられた直線状の細かい溝33aが刻設されている。溝33aは、図3(b)に示すように、矢印b方向に向けられている。一方、ニードル軸受13の外輪13bが矢印b方向に回転するため、外輪13bが樹脂緩衝板上で摺動する方向は溝33aの向きと一致する。そのため、外輪13b及び図示しない遊星歯車の動きが溝33aに潤滑油を導入するように作用する。本実施形態のその他の構成は前記第1実施形態と同一である。
本実施形態によれば、ニードル軸受13の外輪13bとの摺動面に樹脂緩衝板33が埋設されているので、外輪13bの軸方向位置の変動に合わせて樹脂緩衝板33の表面が初期摩耗する。この初期摩耗によって樹脂緩衝板33の表面が外輪13bの端面13dに馴染み、外輪13bの片当りを無くすことによって、以後の摩耗を低減する。そのため、固定プレート31全体の摩耗を低減できる。
また、樹脂緩衝板33に溝33aを刻設することによって、外輪13bの回転により樹脂緩衝板33と外輪端面13dとの摺動面に潤滑油が導入されるので、該摺動面の潤滑性を向上できる。これによって、プレート全体の摩耗をさらに低減できる。樹脂製の緩衝材33に溝33aを刻設するので、溝の形成加工が容易である。
(実施形態4)
次に、本発明の第4実施形態を図4に基づいて説明する。図4に示す本実施形態の遊星歯車支持機構40において、固定プレート41は、全体がニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。また、固定プレート41のニードル軸受13に当接する側の表面には、図4(b)に示すような渦巻状の形状を有する溝42が刻設されている。溝42の底面は、図4(c)に示すように、平面状をなしている。溝42の外側端の渦巻方向は、ニードル軸受13の外輪13bの回転方向(矢印b方向)と合致するように配置されている。本実施形態のその他の構成は、前記第1実施形態と同一である。
次に、本発明の第4実施形態を図4に基づいて説明する。図4に示す本実施形態の遊星歯車支持機構40において、固定プレート41は、全体がニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。また、固定プレート41のニードル軸受13に当接する側の表面には、図4(b)に示すような渦巻状の形状を有する溝42が刻設されている。溝42の底面は、図4(c)に示すように、平面状をなしている。溝42の外側端の渦巻方向は、ニードル軸受13の外輪13bの回転方向(矢印b方向)と合致するように配置されている。本実施形態のその他の構成は、前記第1実施形態と同一である。
本実施形態によれば、固定プレート41が樹脂製であるため、ニードル軸受13の保持器端面の軸方向位置の変動に合わせて固定プレート41の表面が初期摩耗する。この初期摩耗によって固定プレート41の表面が該保持器端面の形状に馴染み、保持器端面の片当りを軽減することによって、以後の摩耗を軽減できる。そのため、固定プレート41全体の摩耗を低減できる。
また、固定プレート41に渦巻状の溝42を刻設することによって、溝42の渦巻方向が、ニードル軸受13の外輪13bの回転方向(矢印b方向)と合致しているので、外輪13bの回転によって、固定プレート41とニードル軸受13の保持器端面との摺動面に潤滑油が導入される。これによって、該摺動面の潤滑性を向上できるので、プレート全体の摩耗をさらに低減できる。また、固定プレート41は樹脂製であるので、溝42の加工が容易である。
(実施形態5)
次に、本発明の減速装置に係る第5実施形態を図5に基づいて説明する。図5に示す本実施形態の遊星歯車支持機構50において、固定プレート51は、前記第4実施形態の固定プレート41と同様に、全体がニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。従って、固定プレート41と同様の摩耗低減効果をもつ。
次に、本発明の減速装置に係る第5実施形態を図5に基づいて説明する。図5に示す本実施形態の遊星歯車支持機構50において、固定プレート51は、前記第4実施形態の固定プレート41と同様に、全体がニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。従って、固定プレート41と同様の摩耗低減効果をもつ。
また、図5(c)に示すように、ニードル軸受13の外輪13bの端面13dを波形の凹凸面52とする。これによって、固定プレート面と回転する外輪13bとが接触する摺動面の面積を低減できるので、外輪13bによる固定プレート面への片当りを軽減できる。そのため、該摺動面の摩耗をさらに低減できる。
また、外輪13bの端面13dに波形の凹凸面52を設けたことにより、固定プレート51と摺動する外輪13bの端面13dに潤滑油が入りやすくなり、該摺動面の潤滑性が向上する。
また、外輪13bの端面13dに波形の凹凸面52を設けたことにより、固定プレート51と摺動する外輪13bの端面13dに潤滑油が入りやすくなり、該摺動面の潤滑性が向上する。
(実施形態6)
次に、本発明の減速装置に係る第6実施形態を図6に基づいて説明する。図6に示す本実施形態の遊星歯車支持機構60において、固定プレート61は、金属製で構成されている。そして、図6(c)に示すように、ニードル軸受13の回転する外輪13bの端面13dと摺接する部位のうち、入口部及び出口部に、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質のアブレダブル材からなる長方形状の緩衝板62を埋設して、ニードル軸受13との当接面が同一平面となるようにプレート面を形成している。本実施形態のその他の構成は前記第1実施形態と同一である。
次に、本発明の減速装置に係る第6実施形態を図6に基づいて説明する。図6に示す本実施形態の遊星歯車支持機構60において、固定プレート61は、金属製で構成されている。そして、図6(c)に示すように、ニードル軸受13の回転する外輪13bの端面13dと摺接する部位のうち、入口部及び出口部に、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質のアブレダブル材からなる長方形状の緩衝板62を埋設して、ニードル軸受13との当接面が同一平面となるようにプレート面を形成している。本実施形態のその他の構成は前記第1実施形態と同一である。
ニードル軸受13の回転する外輪端面13dと摺接する部位のうち、固定プレート61の入口部及び出口部が最も片当りしやすく、従って、摩耗が激しい。そのため、この部位に該緩衝板62を埋め込み、ニードル軸受13の軸方向位置の変動に合わせてアブレダブル材を初期摩耗させる。
アブレダブル材は削れ易い性質をもち、初期摩耗したアブレダブル材が外輪端面13dと容易に馴染む。これによって、固定プレート61に対する外輪端面13dの片当りがなくなり、以後の摩耗を抑制することにより、プレート全体の摩耗を低減することができる。
アブレダブル材は削れ易い性質をもち、初期摩耗したアブレダブル材が外輪端面13dと容易に馴染む。これによって、固定プレート61に対する外輪端面13dの片当りがなくなり、以後の摩耗を抑制することにより、プレート全体の摩耗を低減することができる。
(実施形態7)
次に、本発明に係る減速装置の第7実施形態を図7に基づいて説明する。図7に示す本実施形態の遊星歯車支持機構70は、金属製の固定プレート71のニードル軸受13と当接する裏面に、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の銅メッキ層72を被覆してなる。その他の構成は前記第1実施形態と同一である。
次に、本発明に係る減速装置の第7実施形態を図7に基づいて説明する。図7に示す本実施形態の遊星歯車支持機構70は、金属製の固定プレート71のニードル軸受13と当接する裏面に、ニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の銅メッキ層72を被覆してなる。その他の構成は前記第1実施形態と同一である。
本実施形態によれば、ニードル軸受13との摺動面に延性及び展性の大きな銅メッキ層72を被覆した固定プレート71を用いることにより、ニードル軸受13の軸方向位置の変動に合わせて銅メッキ層72の形状を追従させ、ニードル軸受13の外輪13bの端面13d及び内輪13cの端面13eに馴染ませることができる。
これによって、固定プレート面に対するニードル軸受13の保持器端面の片当りを緩和させることにより、固定プレート面の摩耗を低減できる。
これによって、固定プレート面に対するニードル軸受13の保持器端面の片当りを緩和させることにより、固定プレート面の摩耗を低減できる。
(実施形態8)
次に、本発明の減速装置に係る第8実施形態を図8に基づいて説明する。図8に示す本実施形態の遊星歯車支持機構80において、固定プレート81は、全体としてニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。従って、前記第4実施形態の固定プレート41又は前記第5実施形態の固定プレート51と同様の摩耗低減効果をもつ。
次に、本発明の減速装置に係る第8実施形態を図8に基づいて説明する。図8に示す本実施形態の遊星歯車支持機構80において、固定プレート81は、全体としてニードル軸受13の外輪13b又は内輪13cより軟質の樹脂材で構成されている。従って、前記第4実施形態の固定プレート41又は前記第5実施形態の固定プレート51と同様の摩耗低減効果をもつ。
さらに、固定プレート81は、図8(c)に示すように、ニードル軸受13に当る側の面にクラウニング形状82を設けている。このクラウニング形状82は、固定プレート81の幅方向に3領域82a、82b及び82cに分かれた形状をなす。中央部を最も高く長手方向に続く平面82aとし、平面82aの両側に両縁に向かって緩く下降する傾斜面82b及び82cを形成している。
本実施形態によれば、該クラウニング形状82を設けたことにより、平面82aのみがニードル軸受13の外輪端面13dに摺接するため、外輪端面13dとの当り面積が現象する。従って、ニードル軸受13による固定プレート面への片当りを軽減できる。これによって、クラウニング形状82を設けるだけの簡易かつ低コストな手段で、固定プレート81の摩耗をさらに低減することができる。
本発明によれば、油圧シャベル等の建設機械等に適用される減速装置の遊星歯車支持機構において、転がり軸受の軸方向移動を係止する固定プレートの摩耗を低減して、固定プレートの破損と摩耗粉による汚染を防止することができる。
10,20,30,40,50,60,70,80 遊星歯車支持機構
12,122 円筒軸
12a 円筒軸端面
13 ニードル軸受(転がり軸受)
13a 転動体
13b 外輪(保持器)
13c 内輪(保持器)
13d 外輪端面
13e 内輪端面
16,21,31,41,51,61,71,81 固定プレート
18 緩衝板
24 ばね部材
33 樹脂緩衝板
33a 潤滑油導入溝
42 渦巻状潤滑油導入溝
52 波形凹凸面
62 アブレダブル材
72 銅メッキ層(展延性材)
82 クラウニング形状
100 走行ユニット
101 減速装置
102 油圧モータ
103 固定ケーシング(固定部材)
104 回転ケーシング
112 フランジ(回転伝達機構)
114 油圧モータ出力軸
115 第1太陽歯車
116 キャリア
117 第1遊星歯車
121 第2太陽歯車
123 第2遊星歯車
s 潤滑油封入空間
12,122 円筒軸
12a 円筒軸端面
13 ニードル軸受(転がり軸受)
13a 転動体
13b 外輪(保持器)
13c 内輪(保持器)
13d 外輪端面
13e 内輪端面
16,21,31,41,51,61,71,81 固定プレート
18 緩衝板
24 ばね部材
33 樹脂緩衝板
33a 潤滑油導入溝
42 渦巻状潤滑油導入溝
52 波形凹凸面
62 アブレダブル材
72 銅メッキ層(展延性材)
82 クラウニング形状
100 走行ユニット
101 減速装置
102 油圧モータ
103 固定ケーシング(固定部材)
104 回転ケーシング
112 フランジ(回転伝達機構)
114 油圧モータ出力軸
115 第1太陽歯車
116 キャリア
117 第1遊星歯車
121 第2太陽歯車
123 第2遊星歯車
s 潤滑油封入空間
Claims (10)
- 回転軸の回転を該回転軸に取り付けられた太陽歯車から遊星歯車を介し減速して回転伝達機構に伝達する減速装置であって、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置の遊星歯車固定方法において、
前記円筒軸の端面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるプレートを固定し、該プレートを転がり軸受端面に当てて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、
該プレートのうち少なくとも転がり軸受端面と摺動する部位に該転がり軸受の当りを吸収可能な弾性をもたせることにより、転がり軸受の軸方向位置の変動に対して該プレートの当接面を追従させるようにして転がり軸受の片当りによるプレートの摩耗を防止するようにしたことを特徴とする減速装置の遊星歯車固定方法。 - 前記プレートのうち転がり軸受端面と摺動する部位の入口部及び出口部に転がり軸受構成材より軟質の材料からなるアブレダブル材を埋め込み、
アブレダブル材の転がり軸受端面との摺動面を転がり軸受の軸方向位置の変動に合わせて初期摩耗させ、該摺動面を転がり軸受端面の動きに倣った表面形状とすることにより、プレート全体の摩耗を低減させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の減速装置の遊星歯車固定方法。 - 前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に転がり軸受構成材より軟質の材料からなる展延性材を被覆し、該被覆面を転がり軸受端面の軸方向位置の変動に倣った形状とすることにより、該プレートの摩耗を低減させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の減速装置の遊星歯車固定方法。
- 前記プレートのうち転がり軸受端面と接する面をクラウニング形状とすることにより、転がり軸受端面との当り面を少なくしたことを特徴とする請求項1に記載の減速装置の遊星歯車固定方法。
- 回転軸に固設された太陽歯車と、該太陽歯車と噛み合う遊星歯車とを備え、該回転軸の回転を遊星歯車を介して減速して回転力伝達機構に伝達し、該遊星歯車を転がり軸受を介してキャリア又は固定部材の円筒軸に嵌合固定してなる減速装置において、
前記円筒軸の端面に当接固定されて転がり軸受の軸方向移動を係止すると共に、転がり軸受構成材より軟質の材料で構成したプレートを備え、
転がり軸受の軸方向位置の変動に該プレートの当接面を追従させるようにして該プレートに対する転がり軸受の片当りを防止するように構成したことを特徴とする減速装置。 - 前記プレートが2枚の剛性の板の間に転がり軸受構成材より軟質の材料で構成した板を介在させてなることを特徴とする請求項5に記載の減速装置。
- 前記プレートを2枚の剛性の板の間にばね部材を介在させて全体として転がり軸受構成材より軟質な構成材としたことを特徴とする請求項5に記載の減速装置。
- 減速装置が油封入空間に配置され、前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に転がり軸受の摺動方向に複数の潤滑油導入溝を刻設したことを特徴とする請求項5に記載の減速装置。
- 減速装置が油封入空間に配置され、前記プレートのうち少なくとも転がり軸受端面との摺動面に渦巻状の潤滑油導入溝を刻設したことを特徴とする請求項5に記載の減速装置。
- 転がり軸受の回転輪の端面を凹凸面として前記プレート面との接触面積を低減するように構成したことを特徴とする請求項5に記載の減速装置。
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---|---|---|---|
JP2008207621A JP2010043679A (ja) | 2008-08-12 | 2008-08-12 | 減速装置及びその遊星歯車固定方法 |
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JP (1) | JP2010043679A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170067578A (ko) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 엘에스엠트론 주식회사 | 작업차의 차축 동력전달장치 |
CN111594581A (zh) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 住友重机械工业株式会社 | 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 |
-
2008
- 2008-08-12 JP JP2008207621A patent/JP2010043679A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170067578A (ko) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 엘에스엠트론 주식회사 | 작업차의 차축 동력전달장치 |
KR102114918B1 (ko) | 2015-12-08 | 2020-05-26 | 엘에스엠트론 주식회사 | 작업차의 차축 동력전달장치 |
CN111594581A (zh) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 住友重机械工业株式会社 | 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 |
CN111594581B (zh) * | 2019-02-20 | 2023-09-19 | 住友重机械工业株式会社 | 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 |
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