JP2021085468A - 駆動装置、リング体用駆動装置及び建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に小型化することができる駆動装置を提供する。【解決手段】実施形態の駆動装置１０は、環状のギア本体１２と、ギア本体１２の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯２４と、ギア本体１２の外周に設けられリング体９のリング体側内歯９ａと噛み合う外歯１３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置、リング体用駆動装置及び建設機械に関する。

従来、建設機械の一種として油圧ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。油圧ショベルは、旋回体の旋回用として用いられる駆動装置を備える。例えば、駆動装置は、油圧モータと、油圧モータにおけるモータ軸の回転を減速して出力する減速機と、を備える。油圧モータは、供給される作動油の圧力を回転力に変換してモータ軸を回転させる。減速機は、複数の歯車を有する。減速機は、噛合う各歯車の歯数を異ならせることにより、モータ軸の回転を減速して出力軸に出力する。
近年、ショベル等の建設機械は、完全な純油圧制御から電気的な制御に基づいて駆動されつつある。例えば、建設機械は、センサの検出情報に基づいて駆動装置を制御する。例えば、駆動装置は、油圧モータに替えて電動モータを備える。

特開２０１６−１３３２０６号公報

ところで、電動モータは油圧モータよりも大型化する場合が多い。電動モータ化によって、回転軸上（駆動装置の軸方向）に駆動装置の外形が長いことがある。この場合、旋回体の搭載スペースを圧迫させる可能性がある。そのため、駆動装置の軸方向の小型化が望まれている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、軸方向に小型化することができる駆動装置、リング体用駆動装置及び建設機械を提供することを目的とする。

上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る駆動装置は、環状のギア本体と、前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、を備える。

この構成によれば、外歯がギア本体の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置を軸方向に小型化することができる。

（２）上記（１）に記載の駆動装置では、偏心揺動型の減速機を更に備えてもよい。

（３）上記（２）に記載の駆動装置では、前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備えてもよい。

（４）上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の駆動装置では、前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬くてもよい。

（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の駆動装置では、前記外歯の表面は、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかくてもよい。

（６）上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の駆動装置では、前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たしてもよい。
Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）

（７）上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の駆動装置では、前記外歯は、前記ギア本体と一体に形成されていてもよい。

（８）上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の駆動装置では、前記外歯は、前記ギア本体に対して着脱可能であってもよい。

（９）本発明の態様に係る駆動装置は、環状のギア本体と、前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、偏心揺動型の減速機と、を備え、前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備え、前記外歯は、前記ギア本体と一体に形成され、前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬く、かつ、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかく、前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす。
Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）

この構成によれば、外歯がギア本体の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置を軸方向に小型化することができる。
加えて、減速機が減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備えることで、ギア本体の高精度な位置決め及び高減速に好適である。
加えて、外歯がギア本体と一体に形成されることで、部品点数を削減するとともに製造コストを低減することができる。
加えて、外歯の表面がギア本体の内周面よりも硬いことで、リング体に対する伝達力を向上することができる。
加えて、外歯の表面がリング体側内歯の表面よりも軟らかいことで、リング体のメンテナンスコスト（ランニングコスト）を低減することができる。
加えて、上記式（１）、（２）を満たすことで、ギア本体及びリング体の回転の周期が互いにずれるため、起振力を抑えることができる。

（１０）本発明の態様に係る駆動装置は、環状のギア本体と、前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、偏心揺動型の減速機と、を備え、前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備え、前記外歯は、前記ギア本体に対して着脱可能であり、前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬く、かつ、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかく、前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす。
Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）

この構成によれば、外歯がギア本体の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置を軸方向に小型化することができる。
加えて、減速機が減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備えることで、ギア本体の高精度な位置決め及び高減速に好適である。
加えて、外歯がギア本体に着脱可能であることで、外歯を交換できるため、メンテナンス性に優れる。
加えて、外歯の表面がギア本体の内周面よりも硬いことで、リング体に対する伝達力を向上することができる。
加えて、外歯の表面がリング体側内歯の表面よりも軟らかいことで、リング体のメンテナンスコスト（ランニングコスト）を低減することができる。
加えて、上記式（１）、（２）を満たすことで、ギア本体及びリング体の回転の周期が互いにずれるため、起振力を抑えることができる。

（１１）本発明の態様に係るリング体用駆動装置は、内周にリング体側内歯を有する環状のリング体と、環状のギア本体と、前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、前記ギア本体の外周に設けられ前記リング体側内歯と噛み合う外歯と、を備える。

この構成によれば、外歯がギア本体の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、リング体用駆動装置を軸方向に小型化することができる。

（１２）上記（１１）に記載のリング体用駆動装置では、前記リング体は、建設機械の走行体に設けられた旋回輪であってもよい。

（１３）本発明の態様に係る建設機械は、走行体の側に設けられ内周にリング体側内歯を有する環状のリング体と、前記走行体の上の上部旋回体の側に設けられ前記リング体と噛み合う環状のギア本体と、前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、前記ギア本体の外周に設けられ前記リング体側内歯と噛み合う外歯と、を備える。

この構成によれば、外歯がギア本体の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置を軸方向に小型化することができる。したがって、軸方向に小型化した駆動装置を備えた建設機械を提供することができる。

（１４）上記（１３）に記載の建設機械では、前記ギア本体、前記ギア側内歯及び前記外歯を含む複数の駆動装置を備えてもよい。

（１５）上記（１４）に記載の建設機械では、前記複数の駆動装置は、前記リング体の軸線について２回対称に設けられていてもよい。

（１６）上記（１４）または（１５）に記載の建設機械では、前記複数の駆動装置は、互いに同期回転してもよい。

本発明によれば、軸方向に小型化することができる駆動装置、リング体用駆動装置及び建設機械を提供することができる。

第１実施形態の建設機械の模式図である。 第１実施形態の駆動装置の模式図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を含む図である。 第１実施形態の駆動装置の配置の説明図である。 第１実施形態の駆動装置の断面図である。 図３の部分拡大図である。 第２実施形態の駆動装置の模式図である。 第３実施形態の駆動装置の配置の説明図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、建設機械として駆動装置を備えたショベルを例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［第１実施形態］
［建設機械］
図１は、実施形態の建設機械１の模式図である。
例えば、建設機械１はショベルである。建設機械１は、旋回体２および走行体３を備える。旋回体２は、走行体３の上に旋回可能に設けられた上部旋回体である。

旋回体２は、操作者が搭乗可能な運転席５（他、操縦席等）と、運転席５の近くで旋回体２に一端が揺動自在に連結されたブーム６と、ブーム６の運転席５とは反対側の他端（先端）に揺動自在に一端が連結されたアーム７と、アーム７のブーム６とは反対側の他端（先端）に揺動自在に連結されたバケット８と、を備える。運転席５、ブーム６、アーム７及びバケット８の各関節には、電動モータ及び減速機を含む駆動部（不図示）が設けられている。電動モータの駆動によって、運転席５、ブーム６、アーム７及びバケット８が駆動される。

建設機械１は、旋回体２を旋回させるための駆動装置１０を備える。駆動装置１０は、旋回体２の側に設けられている。走行体３の側には、環状のリング体９（図４参照）が設けられている。リング体９は、走行体３の側に固定されていて、走行体３に対して回転しない。リング体９は、走行体３に設けられた旋回輪である。図４に示すように、リング体９は、内周にリング体側内歯９ａを有する。駆動装置１０は、リング体側内歯９ａと噛み合う。図中符号９ｂは、走行体３に設けられたスイベルジョイントを示す。

［駆動装置］
図２は、第１実施形態の駆動装置の模式図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を含む図である。図４は、第１実施形態の駆動装置の配置の説明図である。図５は、第１実施形態の駆動装置の断面図である。図６は、図３の部分拡大図である。図３においては、駆動装置の構成要素の一部の断面ハッチを省略している。
駆動装置１０は、減速機付き電動モータである。図２に示すように、駆動装置１０は、駆動源である電動モータ２２と、電動モータ２２におけるモータ軸２２ａ（図５参照）の回転を減速して出力する減速機１８（図５参照）と、を備える。図中符号１５は、電動モータ２２に連結された連結部材を示す。連結部材１５は、複数の連結孔１５ａを有する。

電動モータ２２及び減速機１８は、モータ軸２２ａの軸方向に並んで配置されている。モータ軸２２ａの軸線は、減速機１８の回転軸線Ｃ１と一致している。以下、モータ軸２２ａの軸方向を単に「軸方向」、モータ軸２２ａと直交する方向を「径方向」、モータ軸２２ａの回転方向を「周方向」という。

図４に示すように、駆動装置１０は、リング体９と噛み合う環状のリングギア１１と、リングギア１１の径方向内側に配置されたキャリア１４（図５参照）と、キャリア１４を回転させる駆動力を付与する入力軸１６と、入力軸１６の回転数に対して所定の比率で減速された回転数でキャリア１４を回転させる減速機１８（図５参照）と、を備える。

駆動装置１０は、旋回体２（図１参照）の側に設けられている。リングギア１１の回転により、旋回体２が回転する。リングギア１１は、環状のギア本体１２と、ギア本体１２の内周に設けられたギア側内歯２４と、ギア本体１２の外周に設けられた外歯１３と、を備える。

ギア本体１２は、駆動装置１０の減速機１８（図５参照）の外筒である。図５に示すように、ギア本体１２の外周部には、外歯１３が一体的に設けられている。連結部材１５によってギア本体１２の軸方向一端部（電動モータ２２側の部分）が塞がれている。連結部材１５には、電動モータ２２が固定されている。連結部材１５には、電動モータ２２のモータ軸２２ａを挿通させる挿通孔１５ｂが厚み方向に開口している。

ギア本体１２の軸方向他端部（電動モータ２２側とは反対側の部分）は、蓋１７によって塞がれている。蓋１７は、ギア本体１２の軸方向他端部の内周に取り付けられている。蓋１７は、入力軸１６及び減速機１８等を軸方向外方から覆っている。ギア本体１２の軸方向他端部の内周には、蓋１７を固定するための止め輪１７ａが設けられている。

ギア側内歯２４は、ギア本体１２の内周面に設けられたピン状（円柱状）の歯である。ギア側内歯２４は、周方向に等間隔をあけて複数配置されている。ギア側内歯２４には、旋回体２を駆動するための動力（電動モータ２２からの動力）が入力される。

外歯１３は、ギア本体１２の外周面に設けられたピニオンギアである。外歯１３は、リング体側内歯９ａ（図４参照）と噛み合う。外歯１３は、電動モータ２２からの動力をリング体９（リング体側内歯９ａ）に伝達する。外歯１３は、ギア本体１２と同一の部材で一体に形成されている。すなわち、外歯１３は、駆動装置１０の減速機１８（キャリア１４）の外筒自体に設けられている。

外歯１３の表面は、ギア本体１２の内周面よりも硬い。ここで「ギア本体１２の内周面」は、複数のギア側内歯２４が設けられる溝を形成する溝形成面（軸方向から見て弧状の面）を意味する。ここで「硬さ」は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で規定されるビッカース硬さを意味する。例えば、ギア本体１２及び外歯１３は、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）で形成されている。例えば、外歯１３は、外周側から浸炭焼入れ処理が施されている。これにより、外歯１３の表面は、ギア本体１２の内周面よりも硬くなっている。

外歯１３の表面は、リング体側内歯９ａの表面よりも軟らかい。換言すれば、リング体側内歯９ａの表面は、外歯１３の表面よりも硬い。ここで「硬さ」は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４で規定されるビッカース硬さを意味する。例えば、リング体側内歯９ａは、外歯１３よりも硬い金属で形成されている。

外歯１３の歯数をＴ１、リング体側内歯９ａの歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす。
Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）
上記の式（１）は、外歯１３の歯数Ｔ１がリング体側内歯９ａの歯数Ｔ２の非整数倍であることを示す。上記の式（２）は、リング体側内歯９ａの歯数Ｔ２が外歯１３の歯数Ｔ１の非整数倍であることを示す。

キャリア１４は、軸方向に間隔をおいて配置された一対の主軸受２６によってギア本体１２に支持されている。キャリア１４は、ギア本体１２と同軸上に配置されている。キャリア１４は、ギア本体１２に対して相対的に回転する。例えば、主軸受２６は、アンギュラ玉軸受である。

キャリア１４は、軸方向の一側部（電動モータ２２側の部分）である円板状の基板部３０と、軸方向の他側部（電動モータ２２とは反対側の部分）である円板状の端板部３２と、基板部３０の一方の面に設けられた柱部３３と、を備える。柱部３３は、基板部３０と同一の部材で一体に形成されている。

図６に示すように、柱部３３は、断面円形状を有する。なお、柱部３３は、断面円形状を有することに限らず、円柱でなくてもよい。柱部３３は、周方向に等間隔をおいて３つ配置されている。図５に示すように、柱部３３と端板部３２とは、柱部３３の先端面が端板部３２に突き当たった状態でボルト３４によって互いに締結されている。この状態で、基板部３０と端板部３２との間には、軸方向に所定幅を有する空間が形成されている。

柱部３３は、ボルト３４が締め付けられるボルト締結孔３３ａを有する。柱部３３と反対側から端板部３２のボルト挿通孔３２ａに挿入されたボルト３４は、柱部３３のボルト締結孔３３ａに締め付けられている。ボルト３４の側方には、基板部３０に対して端板部３２を位置決めするピン３６が設けられている。ピン３６は、柱部３３と端板部３２とに跨るように配置されている。

基板部３０の端板部３２とは反対側の面は、連結部材１５（相手部材）に取り付けられている。例えば、基板部３０は、ボルト等の締結部材（不図示）で連結部材１５に締結されている。なお、基板部３０は、連結部材１５と一体的に形成してもよい。基板部３０は、連結部材１５を介してモータ２２（モータハウジング）に取り付けられている。基板部３０がモータハウジングに固定されていることにより、減速機１８（キャリア１４）の外筒であるリングギア１１が減速された回転数で回転するようになっている。

ギア本体１２と基板部３０との間には、オイルシール３０ａが設けられている。なお、ギア本体１２と基板部３０との間には、オイルシール３０ａに限らずフローティングシール等の他のシール部材が設けられていてもよい。

基板部３０及び端板部３２の径方向中央には、軸方向に貫通する貫通孔３０ｂ，３２ｂがそれぞれ形成されている。貫通孔３０ｂ，３２ｂは、入力軸１６を挿通可能な貫通孔である。入力軸１６は、貫通孔３０ｂ，３２ｂに挿通されている。入力軸１６は、ギア本体１２と同軸上に配置されている。

入力軸１６は、モータ軸２２ａと同軸上に配置されている。入力軸１６の基端部は、モータ軸２２ａに結合されている。入力軸１６の先端部は、端板部３２の貫通孔３２ｂを介して端面部３２の外方に突出している。入力軸１６の先端部には、外歯車からなる駆動歯車４２が一体的に設けられている。

［減速機］
減速機１８は、入力軸１６の回転数に対して所定の比率で減速された回転数でキャリア１４を回転させる。減速機１８は、伝達歯車４４、クランク軸４６、第１外歯歯車４８ａ及び第２外歯歯車４８ｂを備える。

伝達歯車４４は、端板部３２側のクランク軸４６の端部に固定されている。伝達歯車４４は、入力軸１６に設けられた駆動歯車４２と噛み合っている。したがって、クランク軸４６には伝達歯車４４を介して駆動力が伝達する。これにより、クランク軸４６は入力軸１６の回転に連動する。

クランク軸４６は、入力軸１６と平行に配置されている。クランク軸４６は、第１クランク軸受５１を介して基板部３０に回転自在に支持されている。クランク軸４６は、第２クランク軸受５２を介して端板部３２に回転自在に支持されている。第１クランク軸受５１は、基板部３０とクランク軸４６との間に配置されている。第２クランク軸受５２は、端板部３２とクランク軸４６との間に配置されている。例えば、第１クランク軸受５１及び第２クランク軸受５２は、いずれも円錐ころ軸受である。

クランク軸４６は、第１偏心部４６ａ及び第２偏心部４６ｂを有する。第１偏心部４６ａ及び第２偏心部４６ｂは、互いに位相角がずれている。第１偏心部４６ａ及び第２偏心部４６ｂは、第１クランク軸受５１と第２クランク軸受５２との間で軸方向に互いに隣接して配置されている。第１偏心部４６ａは、第１クランク軸受５１に隣接している。第２偏心部４６ｂは、第２クランク軸受５２に隣接している。

基板部３０及び端板部３２には、クランク軸４６が挿通される貫通孔３０ｃ，３２ｃがそれぞれ形成されている。クランク軸４６は、周方向に等間隔をおいて複数（例えば本実施形態では３つ）配置されている（図６参照）。

第１外歯歯車４８ａ及び第２外歯歯車４８ｂは、キャリア１４の基板部３０と端板部３２との間の空間に配置されている。第１外歯歯車４８ａ及び第２外歯歯車４８ｂには、入力軸１６が貫通可能な第１貫通孔４８ｃと、柱部３３が貫通可能な第２貫通孔４８ｄと、クランク軸４６の偏心部４６ａ，４６ｂが貫通可能な第３貫通孔４８ｅとがそれぞれ形成されている。

第１偏心部４６ａには、第１ころ軸受５５ａが取り付けられている。第１偏心部４６ａは、第１外歯歯車４８ａの第３貫通孔４８ｅに挿通されている。
第２偏心部４６ｂには、第２ころ軸受５５ｂが取り付けられている。第２偏心部４６ｂは、第２外歯歯車４８ｂの第３貫通孔４８ｅに挿通されている。
第１外歯歯車４８ａ及び第２外歯歯車４８ｂは、クランク軸４６の回転によって第１及び第２偏心部４６ｂが揺動するのに伴い、ギア本体１２の内歯２４に噛み合いながら回転する。

例えば、第１ころ軸受５５ａは、円筒ころ軸受である。第１ころ軸受５５ａは、複数のころ５６と、複数のころ５６を保持する保持器５７と、を有する。
第２ころ軸受５５ｂは、第１ころ軸受５５ａと同様の構成を有するため、その詳細な説明については省略する。

第１クランク軸受５１と第１ころ軸受５５ａとの間には、第１ワッシャ５９が設けられている。第１ワッシャ５９は、クランク軸４６に嵌合されている。第１ワッシャ５９は、第２偏心部４６ｂと反対側の第１偏心部４６ａの端面に突き当たっている。

第２クランク軸受５２と第２ころ軸受５５ｂとの間には、第２ワッシャ６０が設けられている。第２ワッシャ６０は、クランク軸４６に嵌合されている。第２ワッシャ６０は、第１偏心部４６ａとは反対側の第２偏心部４６ｂの端面に突き当たっている。第２ワッシャ６０の外径は、第１ワッシャ５９の外径と同じである。

［駆動装置の動作］
駆動装置１０では、電動モータ２２の駆動力によって入力軸１６が駆動されると、入力軸１６の回転により駆動歯車４２を介して伝達歯車４４が回転する。これにより、クランク軸４６が伝達歯車４４と一体的に回転する。クランク軸４６が回転すると、第１偏心部４６ａの揺動に伴って第１外歯歯車４８ａが内歯２４に噛み合いながら回転し、第２偏心部４６ｂの揺動に伴って第２外歯歯車４８ｂが内歯２４に噛み合いながら回転する。本実施形態では、両外歯歯車４８ａ，４８ｂの第２貫通孔４８ｄを貫通している柱部３３は基板部３０と一体に連結部材１５に固定されている。これにより、減速機１８（キャリア１４）の外筒であるリングギア１１がキャリア１４に対して回転する。

本実施形態では、リング体９は、走行体３の側に固定されていて、走行体３に対して回転しない。連結部材１５は、旋回体２の側に固定されていて、旋回体２に対して回転しない。そのため、リングギア１１が回転軸線Ｃ１を中心に回転すると、外歯１３を介してリング体９に駆動力が伝達される。これにより、旋回体２が走行体３に対して回転（旋回）する。この旋回体２の回転数は、入力軸１６へ入力された回転数に対して所定の比率で減速された回転数となる。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態に係る駆動装置１０は、環状のギア本体１２と、ギア本体１２の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯２４と、ギア本体１２の外周に設けられリング体９のリング体側内歯９ａと噛み合う外歯１３と、偏心揺動型の減速機１８と、を備え、減速機１８は、減速機１８の回転軸線Ｃ１の周方向に配置された複数のクランク軸４６を備え、外歯１３は、ギア本体１２と一体に形成され、外歯１３の表面は、ギア本体１２の内周面よりも硬く、かつ、リング体側内歯９ａの表面よりも軟らかく、外歯１３の歯数をＴ１、リング体側内歯９ａの歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす。
Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）

この構成によれば、外歯１３がギア本体１２の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置１０を軸方向に小型化することができる。
加えて、減速機１８が減速機１８の回転軸線Ｃ１の周方向に配置された複数のクランク軸４６を備えることで、ギア本体１２の高精度な位置決め及び高減速に好適である。
加えて、外歯１３がギア本体１２と一体に形成されることで、部品点数を削減するとともに製造コストを低減することができる。
加えて、外歯１３の表面がギア本体１２の内周面よりも硬いことで、リング体９に対する伝達力を向上することができる。
加えて、外歯１３の表面がリング体側内歯９ａの表面よりも軟らかいことで、リング体９のメンテナンスコスト（ランニングコスト）を低減することができる。
加えて、上記式（１）、（２）を満たすことで、ギア本体１２及びリング体９の回転の周期が互いにずれるため、起振力を抑えることができる。

本実施形態に係る建設機械１は、走行体３の側に設けられ内周にリング体側内歯９ａを有する環状のリング体９と、走行体３の上の上部旋回体２の側に設けられリング体９と噛み合う環状のギア本体１２と、ギア本体１２の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯２４と、ギア本体１２の外周に設けられリング体側内歯９ａと噛み合う外歯１３と、を備える。

この構成によれば、外歯１３がギア本体１２の外周に設けられるため、駆動装置の軸方向外方に突出する連結軸（出力軸）の外周に外歯が設けられる場合と比較して、駆動装置１０を軸方向に小型化することができる。したがって、軸方向に小型化した駆動装置１０を備えた建設機械を提供することができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、建設機械１はショベルである例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、クレーン等、ショベル以外の建設機械に本発明を適用してもよい。

上述した実施形態では、減速機１８が減速機１８の回転軸線Ｃ１の周方向に配置された複数のクランク軸４６を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、減速機１８は、減速機１８の回転軸線Ｃ１上に配置されたクランク軸４６を有する、いわゆるセンタークランク方式であってもよい。例えば、減速機１８は、遊星歯車減速機であってもよい。減速機１８は、偏心揺動型の減速機に限らず、様々な減速機を採用することができる。

上述した実施形態では、駆動装置１０はリング体９を備えるリング体用駆動装置１０である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、駆動装置１０は、リング体９を有しなくてもよい。

上述した実施形態では、外歯１３の表面がギア本体１２の内周面よりも硬い例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、外歯１３の表面は、ギア本体１２の内周面以下の硬さ（ビッカース硬さ）を有してもよい。例えば、外歯１３の表面は、ギア本体１２の内周面と同じ硬さに設定してもよい。

上述した実施形態では、外歯１３の表面がリング体側内歯９ａの表面よりも軟らかい例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、外歯１３の表面は、リング体側内歯９ａの表面以上の硬さ（ビッカース硬さ）を有してもよい。例えば、外歯１３の表面は、リング体側内歯９ａの表面と同じ硬さに設定してもよい。

上述した実施形態では、外歯１３の歯数Ｔ１がリング体側内歯９ａの歯数Ｔ２の非整数倍である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、外歯１３の歯数Ｔ１がリング体側内歯９ａの歯数Ｔ２の整数倍であってもよい。

上述した実施形態では、リング体側内歯９ａの歯数Ｔ２が外歯１３の歯数Ｔ１の非整数倍である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、リング体側内歯９ａの歯数Ｔ２が外歯１３の歯数Ｔ１の整数倍であってもよい。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の駆動装置の模式図である。
上述した第１実施形態では、外歯１３は、ギア本体１２と一体に形成される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図７に示すように、外歯１１３は、ギア本体１２に対して着脱可能であってもよい。図７において、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

外歯１１３は、環状の外筒部１１３ａと、外筒部１１３ａの外周に設けられた外歯部１１３ｂと、を備える。外筒部１１３ａ及び外歯部１１３ｂは、同一の部材で一体に形成されている。例えば、ギア本体１２は、外筒部１１３ａの内周に圧入して固定されている。

また、外歯１１３をギア本体１２に締結具により締結することで、外歯１１３をギア本体１２に対して着脱可能にできる。
この構成によれば、外歯１１３を交換できるため、メンテナンス性に優れる。

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の駆動装置の配置の説明図である。
上述した第１実施形態では、建設機械が１つの駆動装置１０を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図８に示すように、建設機械は複数の駆動装置１０Ａ，１０Ｂを備えてもよい。図８において、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

複数（２つ）の駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、リング体９の軸線ＣＬについて対称に設けられている。駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、リング体９の軸線ＣＬを挟んで一対設けられている。一対の駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、リング体９の軸線ＣＬを挟んで一方に設けられた第１駆動装置１０Ａと、リング体９の軸線ＣＬを挟んで他方に設けられた第２駆動装置１０Ｂと、である。複数の駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、互いに同期回転する。図示はしないが、第１駆動装置１０Ａの第１電動モータと第２駆動装置１０Ｂの第２電動モータとは、互いに同期回転する。例えば、第１電動モータ及び第２電動モータは、共通の制御装置によって駆動制御される。
なお、駆動装置１０Ａ，１０Ｂの設置数は２つに限らず、３つ以上であってもよい。

本実施形態では、建設装置は、複数の駆動装置１０Ａ，１０Ｂを備える。
この構成によれば、駆動装置１０Ａ，１０Ｂが分散して配置されるため、駆動装置１０Ａ，１０Ｂを小型化しやすい。

本実施形態では、複数の駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、リング体９の軸線ＣＬについて２回対称に設けられている。
この構成によれば、駆動装置１０Ａ，１０Ｂの重量配分のバランスに優れる。

本実施形態では、複数の駆動装置１０Ａ，１０Ｂは、互いに同期回転する。
この構成によれば、リング体９を安定して回転させることができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは可能である。また、上述した各変形例を組み合わせても構わない。

１…ショベル（建設機械）
２…旋回体（上部旋回体）
９…リング体（旋回輪）
９ａ…リング体側内歯
１０…駆動装置
１０Ａ…第１駆動装置（駆動装置）
１０Ｂ…第２駆動装置（駆動装置）
１２…ギア本体
１３，１１３…外歯
１８…減速機
２４…ギア側内歯
４６…クランク軸
Ｃ１…減速機の回転軸線
ＣＬ…リング体の軸線

Claims (16)

1. 環状のギア本体と、
   前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、
   前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、を備える駆動装置。
2. 偏心揺動型の減速機を更に備える請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備える請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬い請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記外歯の表面は、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかい請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動装置。
6. 前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動装置。
   Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
   Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）
7. 前記外歯は、前記ギア本体と一体に形成されている請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置。
8. 前記外歯は、前記ギア本体に対して着脱可能である請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 環状のギア本体と、
   前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、
   前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、
   偏心揺動型の減速機と、を備え、
   前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備え、
   前記外歯は、前記ギア本体と一体に形成され、
   前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬く、かつ、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかく、
   前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす駆動装置。
   Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
   Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）
10. 環状のギア本体と、
    前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、
    前記ギア本体の外周に設けられリング体のリング体側内歯と噛み合う外歯と、
    偏心揺動型の減速機と、を備え、
    前記減速機は、前記減速機の回転軸線の周方向に配置された複数のクランク軸を備え、
    前記外歯は、前記ギア本体に対して着脱可能であり、
    前記外歯の表面は、前記ギア本体の内周面よりも硬く、かつ、前記リング体側内歯の表面よりも軟らかく、
    前記外歯の歯数をＴ１、前記リング体側内歯の歯数をＴ２、自然数をｎとしたとき、以下の式（１）、（２）を満たす駆動装置。
    Ｔ１≠ｎ×Ｔ２ ・・・ （１）
    Ｔ２≠ｎ×Ｔ１ ・・・ （２）
11. 内周にリング体側内歯を有する環状のリング体と、
    環状のギア本体と、
    前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、
    前記ギア本体の外周に設けられ前記リング体側内歯と噛み合う外歯と、を備えるリング体用駆動装置。
12. 前記リング体は、建設機械の走行体に設けられた旋回輪である請求項１１に記載のリング体用駆動装置。
13. 走行体の側に設けられ内周にリング体側内歯を有する環状のリング体と、
    前記走行体の上の上部旋回体の側に設けられ前記リング体と噛み合う環状のギア本体と、
    前記ギア本体の内周に設けられ動力が入力されるギア側内歯と、
    前記ギア本体の外周に設けられ前記リング体側内歯と噛み合う外歯と、を備える建設機械。
14. 前記ギア本体、前記ギア側内歯及び前記外歯を含む複数の駆動装置を備える請求項１３に記載の建設機械。
15. 前記複数の駆動装置は、前記リング体の軸線について２回対称に設けられている請求項１４に記載の建設機械。
16. 前記複数の駆動装置は、互いに同期回転する請求項１４または１５に記載の建設機械。

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