JP5926468B1 - 減速装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に示す終減速装置では、固定されているハウジングと回転するハウジングの間を封止するためのシール部としてOリングおよびフローティングシールが用いられている。そして、シール部を冷却するために、終減速装置の上部に潤滑油溜りが設けられている。潤滑油溜りからシール部の下部まで配管が設けられており、重力によって潤滑油がシール部へと供給される。そして、シール部の下部に供給された潤滑油は、回転によってシール部の上部にも供給される。
しかしながら、上記従来の減速装置では、シール部の配置されている空間が狭い場合には、シール部の下部から上部まで潤滑油が十分に供給されないときがある。潤滑油が十分に供給されない場合、シール部の上部が十分に冷却されない。
本発明の目的は、従来の減速装置の課題を考慮して、シール部の全周にわたって潤滑油を供給可能な減速装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
第1の発明に係る減速装置は、減速部と、ハウジング部と、シール部と、凹部と、を備えている。ハウジング部は、第1ハウジングと第2ハウジングとを有する。第1ハウジングは、駆動部の出力軸の回転によって水平方向を回転軸として回転する。第2ハウジングは、第1ハウジングを回転可能に支持する。減速部は、駆動部の回転を減速して第1ハウジングに伝達しハウジング部に収納されている。シール部は、第1ハウジングと第2ハウジングの間に配置される。凹部は、シール部より径方向外側に位置し、シール部の第1ハウジング側と空間的につながり、第1ハウジングの内側部分に形成されている。
第3の発明に係る減速装置は、第2の発明に係る減速装置であって、複数の連通孔を更に備えている。複数の連通孔は、第1ハウジングに形成され、第1空間と第2空間の間を連通する。
第5の発明に係る減速装置は、第2の発明に係る減速装置であって、第2ハウジングは、筒状部と、開口部と、第1対向部とを有する。筒状部は、水平方向に中心軸を有する。第1対向部は、シール部より径方向外側に位置し、第1ハウジングと対向して隙間を形成する。ベアリング部は、筒状部の周囲に配置されている。第1ハウジングは、蓋部と、ハブと、カバーとを有する。蓋部は、筒状部の先端を覆う。ハブは、ベアリング部の外周側に設けられ、スプロケットティースと接続される。カバーは、ハブの蓋部の反対側に設けられる。カバーは、第1対向部に対向し隙間を形成する第2対向部を含む。第1空間は、筒状部の外側であって、ハブ、カバー、ベアリング部および第2ハウジングによって囲まれて形成されている。凹部は、カバーのハブに対向する面に形成されている。
第7の発明に係る減速装置は、第6の発明に係る減速装置であって、ハブに形成され、第1空間と第2空間の間を連通する複数の連通孔を更に備える。複数の連通孔は、複数の凹部に対向する位置に形成されている。
(発明の効果)
本発明によれば、シール部の全体にわたって潤滑油を供給可能な減速装置を提供することが出来る。
<1.構成>
(1−1.ブルドーザの全体構成)
図1は、本実施の形態に係る終減速装置を用いたブルドーザ1を示す側面図である。本実施の形態のブルドーザ1は、車両本体2と、作業機3と、走行装置4とを備えている。
(1−2.走行装置)
走行装置4は、履帯17と、トラックフレーム18と、アイドラ19と、スプロケット5とを有している。スプロケット5は、外周に設けられたスプロケットティース21と、内部に設けられた終減速装置20(減速装置の一例)並びに油圧モータ22(後述する図2参照)とを有している。履帯17は、車両本体2の左右に設けられており、無端状である。トラックフレーム18は、車両前後方向に沿って配設されている。アイドラ19は、トラックフレーム18の前端に回転可能に支持されている。終減速装置20は、トラックフレーム18の後端に固定されている。スプロケットティース21は、終減速装置20に取り付けられている。アイドラ19とスプロケット5に履帯17が巻き掛けられている。
(1−3.油圧モータ、終減速装置の概要)
図2は、本実施の形態の終減速装置20をブルドーザ1の後方から視た断面図である。図3は、終減速装置20の主要部品の配置を示す分解斜視図である。図3では、減速部33の構成部品、他の構成を適宜省略している。図2、図3および以下の図では、左側面側の終減速装置20を示しているため、図2および図3における左側は、車幅方向外側に対応し、右側は車幅方向内側に対応する。ここで、車幅方向外側は、平面視で幅方向中心を通る車両本体2の前後方向に延びる中心線から車幅方向に離れる方向を意味し、車幅方向内側とは中心線に近づく方向を意味する。
ハウジング部30は、油圧モータ22および減速部33を収納する。ハウジング部30は、固定側ハウジング31と、回転側ハウジング32を有する。
(1−4.固定側ハウジング)
図4は、図2の部分拡大図であって、後述するシール部34近傍を示す図である。図5は、固定側ハウジング31を車幅方向外側から見た正面図である。
固定側ハウジング31は、トラックフレーム18(図3参照)に固定されており、油圧モータ22を収納する。油圧モータ22は、図2に示すように出力軸22aが水平方向に配置されている。固定側ハウジング31は、軸受40、41を介して油圧モータ22の出力軸22aを回転可能に支持している。
固定側対向部43は、回転側ハウジング32に対向する部分である。固定側対向部43は、突出部44から車幅方向外側に向かって突出するように形成されている。固定側対向部43の内周面43aと筒状部42の外周面42aの間には、図2および図4に示すように空間が形成されており、この空間は後述するシール部34が配置されるシール配置空間S2の一部を構成する。
外縁部45は、固定側対向部43および突出部44の径方向外側に位置している。図2における上方の外縁部45は、固定側対向部43および突出部44を覆うように形成されている。
回転側ハウジング32は、先端が閉じられた円筒状の部材であって、図2及び図3に示すように蓋部46と、ハブ47と、カバー48と、を有する。回転側ハウジング32は、固定側ハウジング31を外側から覆うように設けられている。回転側ハウジング32の中心軸は、固定側ハウジング31の中心軸Oと一致する。
(1−5−1.ハブ)
ハブ47は、回転側ハウジング32の一部分であり、中心軸O方向で蓋部46とカバー48との間に配置される。
ハブ47は、蓋部46の縁部52eにボルトによって固定される。ハブ47は、筒状部42の外周面にベアリング部36を介して配置されている。
ハブ47は、内周面近傍に中心軸O方向に延びる連通孔47eを備える。連通孔47eは、後述の減速部33の収納空間S1とシール配置空間S2との間を連通する。
ハブ47の車幅方向外側の外側面47aには、図6(a)〜(c)および図7に示すように車幅方向外側に向かって突出した当接部47gが円環状に形成されている。この当接部47gは、第2部材52の縁部52eと当接する。当接部47gには、第2部材52と接続するための複数のボルト孔47bが形成されている。
ハブ47の外側面47aであって当接部47gの径方向内側には、傾斜面47iが形成されている。この傾斜面47iは、図4に示すように第2部材52および筒状部42とは当接しておらず、後述する収納空間S1に面している。
カバー48は、ハブ47の車幅方向内側を覆う部材であり、ハブ47にボルトによって固定されている。カバー48は、車幅方向内側に回転側対向部49を有している。
図8(a)と図8(b)は、車幅方向外側からカバー48を見た平面図と斜視図である。図8(c)は、車両本体後方からカバー48を見た図である。図8(d)と図8(e)は、車幅方向内側からカバー48を見た平面図と斜視図である。また、図9は、車両本体2の後方からカバー48を見た断面図である。
(1−6.減速部)
減速部33は、回転側ハウジング32の内側に形成される収納空間S1に収納されている。減速部33は、図2に示すように主に第1サンギア61、第1遊星キャリア62、第1遊星ギア63、第2サンギア64、第2遊星ギア65、第2遊星キャリア66、およびリングギア67を有している。
また、減速部33が収納されている収納空間S1には、減速部33を潤滑するための潤滑油Lが貯留されている。潤滑油Lは、回転側ハウジング32の約半分の高さまで貯留されている。
シール部34は、上述のラビリンス構造の径方向内側にあり、固定側対向部43と回転側対向部49によって形成される隙間Gを封止し、潤滑油Lが漏れることを防止する。
シール部34は、図4に示すように隙間Gの径方向内側に配置されている。シール部34は、一対の固定側シールリング71および回転側シールリング72と、一対の固定側Oリング73及び回転側Oリング74とを有する。
回転側Oリング74は、断面が円形のニトリルゴム製リングである。回転側Oリング74は、上述したカバー48の傾斜面48gに当接している。回転側Oリング74の内周側に回転側シールリング72が配置されている。
回転側シールリング72は金属製であり、傾斜面48gと対向するように傾斜し、固定側Oリングに当接する傾斜面72aと、固定側シールリング71に摺接する摺接面72bとを有する。摺接面72bは、中心軸Oに対して略垂直に配置されている。
油圧モータ22の駆動によって回転側ハウジング32が回転すると、回転側Oリング74および回転側シールリング72は、回転側ハウジング32とともに回転する。一方、固定側Oリング73および固定側シールリング71は、固定側ハウジング31に固定されている。そして、回転側シールリング72が固定側シールリング71に対して摺動しながら回転することによって、封止が保たれた状態で回転側ハウジング32が固定側ハウジング31に対して回転できる。
ベアリング部36は、図2〜図4に示すように主に第1ベアリング53と第2ベアリング54を有する。
第1ベアリング53と第2ベアリング54は、固定側ハウジング31の筒状部42の外周面42aに配置されている。第1ベアリング53と第2ベアリング54の外周側にはハブ47が配置されている。
第2ベアリング54は、ハブ47の車幅方向外側の端側であってハブ47の径方向内側に配置されている。
(1−9.油掻き部)
油掻き部35は、図4に示すようにシール配置空間S2に面するようにカバー48に設けられている。油掻き部35は、カバー48に形成された複数の凹部48fを有している。図4、図8(a)、(b)および図9に示すように、複数の凹部48fは、外側面48dであって円環状に形成された突出部48eの径方向内側に形成されている。凹部48fは、その深さ方向Z(図9参照)が中心軸Oと平行に形成されている。凹部48fは、カバー48の回転側ハウジング32の内部に面して径方向に延びる面に形成されている。また、凹部48fは、図4に示すようにシール部34の径方向外側に設けられている。複数の凹部48fは、図8(a)に示すように中心軸Oを中心として同一半径上に一周にわたって形成されている。それぞれの凹部48fは、正面視において円周方向に沿うように湾曲して形成されている。
また、凹部48fは、上述した連通孔47eと対向するように配置されている。詳細には、連通孔47eの内側面47c側の開口47e2と凹部48fが対向している。
以下の動作では、潤滑油の流れを中心に説明する。
回転側ハウジング32が回転していない静止状態において減速部33が収納されている収納空間S1には約半分の高さまで潤滑油Lが貯留されている。このため、円環状のシール配置空間S2のうちの下部空間S20(図2参照)は、常に潤滑油Lが貯留されている状態となっている。
回転側ハウジング32の回転によってカバー48も回転する。この回転の際に、シール配置空間S2のうち下側の下部空間S20の潤滑油Lが、油掻き部35の凹凸形状によって上側の上部空間S21へと掻き上げられる。このため、上側の上部空間S21へ潤滑油Lが供給され、上部空間S21に配置されているシール部34の上部にも潤滑油Lが供給される。このため、シール配置空間S2に配置されているシール部34の全体にわたって潤滑油Lが供給され、シール部34を冷却できる。このため、シール部34の固定側Oリング73および回転側Oリング74の寿命を延ばすことができる。
なお、図10では、潤滑油Lがベアリング部36を通ってシール配置空間S2へと流入して連通孔47eから流出すると記載したが、回転の速度、内部の形状等によって、潤滑油Lが連通孔47eを通ってシール配置空間S2へと流入しベアリング部36を通って収納空間S1へと流出する場合もあり得る。要するに、循環経路を形成することによって潤滑油Lのシール配置空間S2へ流入しやすくなる。
(3−1)
本実施の形態の終減速装置20(減速装置の一例)は、ハウジング部30と、減速部33と、シール部34と、凹部48fと、を備えている。油圧モータ22(駆動部の一例)の出力軸22aの回転によって水平方向を中心軸O(回転軸の一例)として回転する回転側ハウジング32(第1ハウジングの一例)と、回転側ハウジング32を回転可能に支持する固定側ハウジング31(第2ハウジングの一例)とを有する。減速部33は、油圧モータ22の回転を減速して回転側ハウジング32に伝達しハウジング部30に収納されている。シール部34は、回転側ハウジング32と固定側ハウジング31の間に配置される。凹部48fは、シール部34より径方向外側に位置し、シール部34の回転側ハウジング32側と空間的につながり、回転側ハウジング32の内側部分に形成されている。
(3−2)
本実施の形態の終減速装置20は、ベアリング部36を更に備える。ベアリング部36は、回転側ハウジング32を固定側ハウジング31に対して回転するために固定側ハウジング31と回転側ハウジング32の間に設けられている。ベアリング部36は、減速部33が配置された収納空間S1(第2空間の一例)とシール部34が配置されたシール配置空間S2(第1空間の一例)を潤滑油Lが通過可能に接続する。
(3−3)
本実施の形態の終減速装置20は、複数の連通孔47eを更に備えている。複数の連通孔47eは、回転側ハウジング32に形成され、シール配置空間S2と収納空間S1の間を連通する。
本実施の形態の終減速装置20では、凹部48fは複数形成されており、複数の連通孔47eは、複数の凹部48fに対向して設けられている。
これにより、掻き上げられた潤滑油Lが連通孔47eを通して収納空間S1に戻りやすくなるため、潤滑油Lが循環しやすくなり、シール部34の冷却効果が向上する。
本実施の形態の終減速装置20では、固定側ハウジング31は、筒状部42と、固定側対向部43(第1対向部の一例)とを有する。筒状部42は、水平方向に中心軸Oを有する。固定側対向部43は、シール部34より径方向外側に位置し、回転側ハウジング32と対向して隙間Gを形成する。ベアリング部36は、筒状部42の周囲に配置されている。回転側ハウジング32は、蓋部46と、ハブ47と、カバー48とを有する。蓋部46は、筒状部42の先端を覆う。ハブ47は、ベアリング部36の外周側に設けられ、スプロケットティース21と接続される。カバー48は、ハブ47の蓋部46の反対側に設けられる。カバー48は、固定側対向部43に対向し隙間Gを形成する回転側対向部49(第2対向部の一例)を含む。シール配置空間S2は、筒状部42の外側であって、カバー48とハブ47とベアリング部36および固定側ハウジング31によって囲まれて形成されている。凹部48fは、カバー48のハブ47に対向する外側面48dに形成されている。
(3−6)
本実施の形態の終減速装置20では、凹部48fは複数形成されており、複数の凹部48fは、中心軸Oから同一半径上に形成されている。それぞれの凹部48fは、円周方向に沿って形成されている。
(3−7)
本実施の形態の終減速装置20では、油圧モータ22は、固定側ハウジング31に収納される。減速部33は、回転側ハウジング32に収納される。収納空間S1は、回転側ハウジング32の内側に形成される。回転側ハウジング32は、出力軸22aを中心に回転する。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施の形態では、油掻き部35は、カバー48の外側面48dに形成された複数の凹部48fを有しているが、凹部48fは、外側面48dに形成されていなくてもよい。
図11(a)に示すように、突出部48eの径方向内側に凹部48f´が形成されていてもよい。この凹部48f´は、その深さ方向が中心軸Oと垂直になるように形成されている。
上記実施の形態では、油掻き部35はカバー48に設けられていたが、図11(b)に示すように、ハブ47に設けられていてもよい。この場合、ハブ47の内側面47cであって、シール配置空間S2に面する位置に複数の凹部47kが形成される。これら複数の凹部47kは、連通孔47eの間に設けられる。例えば、連通孔47eと凹部48fが交互に配置されていてもよい。
上記実施の形態では、連通孔47eは中心軸Oと平行に水平に形成されているが、傾斜していてもよい。例えば開口47e1側が開口47e2側よりも外周側に位置するように連通孔47eが形成されていてもよい。
(D)
上記実施の形態では、静油圧式無段変速機(HST、Hydro-Static Transmission)における終減速装置20が油掻き部35および連通孔47eを備えた構成について説明したが、油圧式操向装置(HSS、Hydrostatic Steering System)の終減速装置に対して上述したような油掻き部35および連通孔47eが設けられていてもよい。
上記実施の形態では、作業車両の一例としてブルドーザ1を例に挙げて説明したが、ブルドーザに限られなくてもよく、例えば油圧ショベルなどであってもよい。
2 車両本体
3 作業機
4 走行装置
5 スプロケット
11 キャブ
12 エンジンカバー
13 冷却装置
14 ブレード
15 ブレード駆動機構
16 油圧シリンダ
17 履帯
18 トラックフレーム
19 アイドラ
20 終減速装置(減速装置の一例)
21 スプロケットティース
21a ボルト孔
22 油圧モータ(駆動部の一例)
22a 出力軸
30 ハウジング部
31 固定側ハウジング(第2ハウジングの一例)
32 回転側ハウジング(第1ハウジングの一例)
33 減速部
34 シール部
35 油掻き部
36 ベアリング部
40 軸受
41 軸受
42 筒状部
42a 外周面
42b 段差
43 固定側対向部(第1対向部の一例)
43a 内周面
43b 溝部
44 突出部
45 外縁部
46 蓋部
47 ハブ
47a 外側面
47b ボルト孔
47c 内側面
47d ボルト孔
47e 連通孔
47e1 開口
47e2 開口
47f ボルト孔
47g 当接部
47h 当接部
47i 傾斜面
47j 外周縁部
47k 凹部
48 カバー
48a 内側面
48b 突出部
48c ボルト孔
48d 外側面
48e 突出部
48f 凹部
48f´ 凹部
48g 傾斜面
49 回転側対向部(第2対向部の一例)
50 先端面
51 第1部材
52 第2部材
52e 縁部
53 第1ベアリング
54 第2ベアリング
61 第1サンギア
61a 第1サンギア軸
62 第1遊星キャリア
63 第1遊星ギア
64 第2サンギア
65 第2遊星ギア
66 第2遊星キャリア
67 リングギア
71 固定側シールリング
71a 傾斜面
71b 摺接面
72 回転側シールリング
72a 傾斜面
72b 摺接面
73 固定側Oリング
74 回転側Oリング
S1 収納空間(第2空間の一例)
S2 シール配置空間(第1空間の一例)
S20 下部空間
S21 上部空間
Claims (3)
- 駆動部の出力軸の回転によって水平方向を回転軸として回転する第1ハウジングと、前記第1ハウジングを回転可能に支持する第2ハウジングとを有するハウジング部と、
前記駆動部の回転を減速して前記第1ハウジングに伝達し前記ハウジング部に収納された減速部と、
前記第1ハウジングと前記第2ハウジングの間に配置されるシール部と、
前記シール部より径方向外側に位置し、前記シール部の前記第1ハウジング側と空間的につながり、前記第1ハウジングの内側部分に形成された凹部と、
前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに対して回転するために前記第2ハウジングと前記第1ハウジングの間に設けられ、前記シール部が配置された第1空間と前記減速部が配置された第2空間の間を潤滑油が通過可能に接続するベアリング部と、
前記第1ハウジングに形成され、前記第1空間と前記第2空間の間を連通する複数の連通孔と、を備え、
前記凹部は、前記第1空間に面するように複数形成されており、
前記複数の連通孔は、前記複数の凹部に対向して設けられている、
減速装置。 - 駆動部の出力軸の回転によって水平方向を回転軸として回転する第1ハウジングと、前記第1ハウジングを回転可能に支持する第2ハウジングとを有するハウジング部と、
前記駆動部の回転を減速して前記第1ハウジングに伝達し前記ハウジング部に収納された減速部と、
前記第1ハウジングと前記第2ハウジングの間に配置されるシール部と、
前記シール部より径方向外側に位置し、前記シール部の前記第1ハウジング側と空間的につながり、前記第1ハウジングの内側部分に形成された凹部と、
前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに対して回転するために前記第2ハウジングと前記第1ハウジングの間に設けられ、前記シール部が配置された第1空間と前記減速部が配置された第2空間の間を潤滑油が通過可能に接続するベアリング部と、
前記第1ハウジングに形成され、前記第1空間と前記第2空間の間を連通する複数の連通孔と、を備え、
前記凹部は、前記第1空間に面するように複数形成されており、
前記第2ハウジングは、
水平方向に中心軸を有する筒状部と、
前記シール部より径方向外側に位置し、前記第1ハウジングと対向して隙間を形成する第1対向部と、
を有し、
前記ベアリング部は、前記筒状部の周囲に配置されており、
前記第1ハウジングは、
前記筒状部の先端を覆う蓋部と、
前記ベアリング部の外周側に設けられ、スプロケットティースと接続されるハブと、
前記第1対向部に対向し前記隙間を形成する第2対向部を含み、前記ハブの前記蓋部の反対側に設けられたカバーと、を有し、
前記第1空間は、前記筒状部の外側であって、前記ハブ、前記カバー、前記ベアリング部および前記第2ハウジングによって囲まれて形成され、
前記凹部は、前記カバーの前記ハブに対向する面に形成されており、
複数の前記凹部は、前記中心軸から同一半径上に形成され、
それぞれの前記凹部は、円周方向に沿って形成され、
複数の前記連通孔は、前記ハブに形成され、
複数の前記連通孔は、複数の前記凹部に対向する位置に形成されている、
減速装置。 - 前記駆動部は、前記第2ハウジングに収納され、
前記減速部は、前記第1ハウジングに収納され、
前記第2空間は、前記第1ハウジングの内側に形成され、
前記第1ハウジングは、前記出力軸を中心に回転する、
請求項1または2に記載の減速装置。
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