JP6131171B2

JP6131171B2 - Simple planetary gear reducer

Info

Publication number: JP6131171B2
Application number: JP2013228835A
Authority: JP
Inventors: 慶剛志津; 一則平沼
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: JP2014111985A

Description

本発明は、単純遊星減速装置に関する。 The present invention relates to a simple planetary reduction device.

特許文献１に建設機械の旋回装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a turning device for a construction machine.

この旋回装置は、単純遊星減速装置を備えている。単純遊星減速装置は、太陽歯車、該太陽歯車の周りで公転しキャリヤに支持された遊星歯車、および該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車を備え、縦置き、すなわち、単純遊星減速装置の軸心を鉛直方向に向けた状態で使用される。 The swivel device includes a simple planetary reduction device. The simple planetary reduction device includes a sun gear, a planetary gear that revolves around the sun gear and is supported by a carrier, and an internal gear that the planetary gear internally meshes with. Used with the axis centered vertically.

単純遊星減速装置の太陽歯車は、モータのモータ軸にスプラインを介して一体回転可能に連結されている。従来、この種の単純遊星減速装置においてモータ軸と太陽歯車とを連結するためのスプラインの設計には２通りの手法が提案されている。 The sun gear of the simple planetary reduction gear is connected to the motor shaft of the motor via a spline so as to be integrally rotatable. Conventionally, two methods have been proposed for designing a spline for connecting a motor shaft and a sun gear in this type of simple planetary reduction gear.

１つは、スプラインの嵌合を締まり嵌めに設定する設計である。この設計によれば、太陽歯車の支持をモータ軸側のみで完結させることができるようになる。モータ軸に太陽歯車を直切りする設計もこの範疇の設計に入る。 One is a design that sets the spline fitting to an interference fit. According to this design, the support of the sun gear can be completed only on the motor shaft side. A design that directly cuts the sun gear on the motor shaft also falls into this category.

もう１つは、スプラインの嵌合を隙間嵌めに設定する設計である。 The other is a design in which the spline fitting is set to a clearance fit.

特開２０１１−２３６９５０号公報JP 2011-236950 A

しかしながら、太陽歯車をモータ軸に支持させる設計は、メンテナンス作業等においてモータを取り外す際に、太陽歯車がモータ軸側に設けられた状態のまま分解されることから、メンテナンス作業がしにくくなる、という問題がある。 However, the design that supports the sun gear on the motor shaft is said to be difficult to perform maintenance work because the sun gear is disassembled with the motor gear provided on the motor shaft side when removing the motor in maintenance work etc. There's a problem.

一方、太陽歯車をモータ軸に対して隙間嵌めする設計は、減速装置側で該太陽歯車を特定の軸方向位置に支持する構成が必要である。通常、止め輪、あるいは突起部等で太陽歯車を挟み込み、該太陽歯車の軸方向の位置規制を行うが、これらの止め輪や突起部と太陽歯車との接触部分は、必然的に「相対回転を伴う金属接触」となるため、発熱が問題となる。 On the other hand, the design in which the sun gear is fitted to the motor shaft with a gap requires a configuration in which the sun gear is supported at a specific axial position on the reduction gear side. Normally, the sun gear is sandwiched between a retaining ring or a protrusion, and the position of the sun gear in the axial direction is regulated. However, the contact portion between the retaining ring and the protrusion and the sun gear is necessarily `` relative rotation ''. Because of the “metal contact with”, heat generation becomes a problem.

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、高いメンテナンス性を確保すると共に、発熱の問題を抑制することのできる単純遊星減速装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is an object of the present invention to provide a simple planetary speed reducing device that can ensure high maintainability and suppress the problem of heat generation. It is said.

本発明は、太陽歯車、キャリヤに支持された遊星歯車、および該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車を備え、縦置き状態で使用される単純遊星減速装置であって、前記太陽歯車は、該太陽歯車の軸心と同軸に負荷側に突出された軸部を有し、該軸部は、当該軸部の外周と前記キャリヤの内周との間に配置された軸受によって支持され、前記太陽歯車の歯部および前記軸部が、共に中空部を有し、駆動源側の軸が、当該中空部に挿入されて前記太陽歯車と連結され、前記駆動源側の軸は、前記太陽歯車の歯部の径方向内側を超えて前記軸受の径方向内側位置にまで挿入可能である構成とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention includes a sun gear, a planetary gear supported by a carrier, and an internal gear with which the planetary gear internally meshes, and is a simple planetary reduction device used in a vertically placed state, A shaft portion that projects coaxially with the axis of the sun gear toward the load side, the shaft portion being supported by a bearing disposed between an outer periphery of the shaft portion and an inner periphery of the carrier ; The tooth part of the sun gear and the shaft part both have a hollow part, the shaft on the drive source side is inserted into the hollow part and connected to the sun gear, and the shaft on the drive source side is the sun gear. with insertable Ru der configured to radially inward position of the bearing exceeds the radially inner tooth portion, it is obtained by solving the above problems.

本発明に係る単純遊星減速装置の太陽歯車は、該太陽歯車の軸心と同軸に負荷側（下側）に突出された軸部を有する。そして、この軸部の外周と、キャリヤの内周との間に配置された軸受によって太陽歯車を支持する。 The sun gear of the simple planetary reduction gear according to the present invention has a shaft portion that protrudes to the load side (lower side) coaxially with the axis of the sun gear. And a sun gear is supported by the bearing arrange | positioned between the outer periphery of this axial part, and the inner periphery of a carrier.

この構成により、モータを取り外した際に、太陽歯車は減速装置側に残るようにできるため、メンテナンス性を高く維持することができる。 With this configuration, when the motor is removed, the sun gear can remain on the speed reducer side, so that maintainability can be maintained high.

また、太陽歯車は、軸受によって回転自在に支持されることにより軸方向位置が保持されるため、発熱を抑制できる。 In addition, the sun gear is rotatably supported by the bearing, so that the position in the axial direction is maintained, so that heat generation can be suppressed.

本発明によれば、高いメンテナンス性を確保すると共に、発熱の問題を抑制することのできる単純遊星減速装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while ensuring high maintainability, the simple planetary speed reducer which can suppress the problem of heat_generation | fever can be obtained.

本発明の実施形態の一例に係る単純遊星減速装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the simple planetary speed reducer which concerns on an example of embodiment of this invention. 上記単純遊星減速装置が組み込まれた建設機械の旋回装置の駆動ユニットを示す断面図Sectional drawing which shows the drive unit of the turning apparatus of the construction machine in which the said simple planetary reduction gear was integrated 上記単純遊星減速装置の要部を示す部分拡大断面図Partial expanded sectional view which shows the principal part of the said simple planetary reduction gear 上記駆動ユニットが組み込まれたショベルカーの全体概略透視図Overall schematic perspective view of an excavator incorporating the above drive unit

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図１は、本発明の実施形態の一例に係る（１段目の）単純遊星減速装置の構成を示す断面図、図２は、該単純遊星減速装置が組み込まれたショベルカー（建設機械）の旋回装置の駆動ユニットを示す断面図である。また、図４は、該駆動ユニットが組み込まれたショベルカーの全体概略透視図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a simple planetary reduction gear (first stage) according to an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a shovel car (construction machine) in which the simple planetary reduction gear is incorporated. It is sectional drawing which shows the drive unit of a turning apparatus. FIG. 4 is an overall schematic perspective view of an excavator in which the drive unit is incorporated.

始めに、駆動ユニット１０が組み込まれたショベルカー１００の全体概略構成から説明する。 First, an overall schematic configuration of the excavator 100 in which the drive unit 10 is incorporated will be described.

図４を参照して、このショベルカー１００は、下部走行体（クローラ）１０２の上部に運転席１０４を含む上部旋回体１０６が旋回可能に載置されている。上部旋回体１０６からは、ブーム１０８、アーム１１０、及びアタッチメント１１２が片持ち状態で据え付けられている。下部走行体（クローラ）１０２には、旋回内歯歯車１１４が固定されており、この旋回内歯歯車１１４に上部旋回体１０６側に取り付けた駆動ユニット１０の後述する最終出力軸１１６（図４では符号略）の旋回ピニオン１１８が噛合することにより、上部旋回体１０６が旋回できるような構成とされている。 Referring to FIG. 4, in this excavator car 100, an upper swing body 106 including a driver's seat 104 is mounted on an upper portion of a lower traveling body (crawler) 102 so as to be capable of turning. From the upper turning body 106, the boom 108, the arm 110, and the attachment 112 are installed in a cantilever state. A turning internal gear 114 is fixed to the lower traveling body (crawler) 102, and a final output shaft 116 (described in FIG. 4) of the drive unit 10 attached to the turning internal gear 114 on the upper turning body 106 side. The upper revolving body 106 can be swung by meshing the swivel pinion 118 (not shown).

次に、図２を参照して、駆動ユニット１０の概略を説明する。 Next, an outline of the drive unit 10 will be described with reference to FIG.

駆動ユニット１０は、モータ（駆動源）１２、１段目〜３段目の単純遊星減速装置１４〜１６を備える。モータ１２のモータ軸１２Ａは、１段目の単純遊星減速装置１４の太陽歯車１８と連結されている。 The drive unit 10 includes a motor (drive source) 12, first to third-stage simple planetary speed reducers 14 to 16. The motor shaft 12 A of the motor 12 is connected to the sun gear 18 of the first stage simple planetary reduction gear 14.

なお、以降「１段目の単純遊星減速装置１４」を単に減速装置１４とのみ称することがある。減速装置１４の太陽歯車１８の近傍の構成については、後に詳述する。 Hereinafter, the “first stage simple planetary reduction gear 14” may be simply referred to as the reduction gear 14. The configuration of the reduction gear 14 near the sun gear 18 will be described in detail later.

減速装置１４は、ケーシング２０の中に、当該太陽歯車１８、該太陽歯車１８の周りで公転しキャリヤ３２に支持された遊星歯車３４、および該遊星歯車３４が内接噛合する内歯歯車３６を有する単純遊星減速機構３８を備える。本実施形態では、ショベルカー１００が水平面上に置かれたときに、減速装置１４の単純遊星減速機構３８の軸心Ｏ１が鉛直方向と一致するように配置される。 The speed reducer 14 includes in the casing 20 the sun gear 18, a planetary gear 34 that revolves around the sun gear 18 and is supported by the carrier 32, and an internal gear 36 that the planetary gear 34 is in mesh with. A simple planetary speed reduction mechanism 38 is provided. In this embodiment, when the shovel car 100 is placed on a horizontal plane, the axis O1 of the simple planetary speed reduction mechanism 38 of the speed reduction device 14 is arranged to coincide with the vertical direction.

すなわち、減速装置１４は、縦置きで使用される。ここで、「縦置きで使用」とは、狭義には単純遊星減速機構３８の軸心Ｏ１を鉛直方向に向けた状態で使用することを意味するが、本明細書においては、「オイルレベルＬ１が、単純遊星減速機構３８の軸心Ｏ１と交差する態様での使用」という、より広い使用態様の概念を包含しているものとする。すなわち、例えば、ショベルカー１００が傾いた地面上において単純遊星減速機構３８の軸心Ｏ１が傾いた態様で使用される場合等を含む。別の言い方をすれば、軸心Ｏ１（の方向）が鉛直方向に対してなす角度が４５°以内であれば縦置きでの使用であると言える。 That is, the speed reducer 14 is used vertically. Here, “used vertically” means that the axis O1 of the simple planetary reduction mechanism 38 is oriented in the vertical direction in a narrow sense, but in the present specification, “oil level L1”. Is intended to encompass the concept of a wider usage mode, such as “use in a mode crossing the axis O1 of the simple planetary reduction mechanism 38”. That is, for example, it includes a case where the axis O1 of the simple planetary reduction mechanism 38 is used in an inclined state on the ground where the excavator 100 is inclined. In other words, if the angle formed by the axis O1 (the direction thereof) with respect to the vertical direction is within 45 °, it can be said that it is used vertically.

図１を参照して、この減速装置１４は、内歯歯車３６がケーシング２０と一体化されている（固定されている）。すなわち、太陽歯車１８から動力を入力し、遊星歯車３４を内歯歯車３６との間で公転させ、この遊星歯車３４の公転をキャリヤ３２から取り出す構成とされている。遊星歯車３４は、遊星ピン４０に２列のローラ軸受４２を介して支持されている。遊星ピン４０は、キャリヤ３２に圧入されることで該キャリヤ３２と一体化されている。このため、遊星歯車３４の公転は、該ローラ軸受４２および遊星ピン４０を介してキャリヤ３２に伝えられる。なお、キャリヤ３２は単純遊星減速機構３８の負荷側から反負荷側（モータ１２側）にまで延在されており、遊星ピン４０は、（単一の）キャリヤ３２に両持ち支持されている。 Referring to FIG. 1, the reduction gear 14 has an internal gear 36 integrated with (fixed to) the casing 20. That is, power is input from the sun gear 18, the planetary gear 34 is revolved with the internal gear 36, and the revolution of the planetary gear 34 is extracted from the carrier 32. The planetary gear 34 is supported on the planetary pin 40 via two rows of roller bearings 42. The planetary pin 40 is integrated with the carrier 32 by being press-fitted into the carrier 32. Therefore, the revolution of the planetary gear 34 is transmitted to the carrier 32 via the roller bearing 42 and the planetary pin 40. The carrier 32 extends from the load side of the simple planetary speed reduction mechanism 38 to the opposite load side (motor 12 side), and the planetary pin 40 is supported on both ends of the (single) carrier 32.

キャリヤ３２は、減速装置１４の出力部材４４と一体化されている。出力部材４４は、キャリヤ３２と連結される円板状のフランジ部４４Ａと、該フランジ部４４Ａの径方向中央から負荷側（下側）に延在された出力軸部４４Ｂとを備える。１段目の単純遊星減速装置１４の後段には、公知の２段目の単純遊星減速装置１５および３段目の単純遊星減速装置１６が連結されている（図２参照）。 The carrier 32 is integrated with the output member 44 of the speed reducer 14. The output member 44 includes a disk-shaped flange portion 44A connected to the carrier 32, and an output shaft portion 44B extending from the radial center of the flange portion 44A to the load side (lower side). A known second stage simple planetary speed reducer 15 and a third stage simple planetary speed reducer 16 are connected to the subsequent stage of the first stage simple planetary speed reducer 14 (see FIG. 2).

なお、この減速装置（１段目の単純遊星減速装置）１４には、出力部材４４の回転を制動するブレーキ機構５０が付設されている。ブレーキ機構５０は、図示せぬ油圧ポンプからの圧油が供給される油圧室５２、該油圧室５２に供給された圧油によって摺動するピストン５４、該ピストン５４に付勢力を与えるコイルばね５６、および摩擦板セット５８を備える。摩擦板セット５８は、ケーシング２０に軸方向に摺動可能かつ回転不能に組み込まれた複数の固定側摩擦板５８Ａと、出力部材４４のフランジ部４４Ａに軸方向に摺動可能かつ回転不能に組み込まれた複数の回転側摩擦板５８Ｂを交互に備えている。 In addition, a brake mechanism 50 that brakes the rotation of the output member 44 is attached to the speed reducer (first-stage simple planetary speed reducer) 14. The brake mechanism 50 includes a hydraulic chamber 52 to which pressure oil from a hydraulic pump (not shown) is supplied, a piston 54 that slides with the pressure oil supplied to the hydraulic chamber 52, and a coil spring 56 that applies urging force to the piston 54. , And a friction plate set 58. The friction plate set 58 is incorporated into the casing 20 so as to be slidable in the axial direction and non-rotatable, and to the flange portion 44A of the output member 44 so as to be slidable in the axial direction and non-rotatable. The plurality of rotating friction plates 58B are alternately provided.

ブレーキ機構５０は、通常時（非運転時）は、コイルばね５６の付勢力によって固定側摩擦板５８Ａおよび回転側摩擦板５８Ｂが強く押圧されることによって出力部材４４の回転を制動している。油圧室５２に圧油が供給されると、ピストン５４が上側に移動して固定側摩擦板５８Ａおよび回転側摩擦板５８Ｂの圧接を解き、出力部材４４を回転可能な状態に解放する。 The brake mechanism 50 brakes the rotation of the output member 44 when the stationary side friction plate 58 A and the rotation side friction plate 58 B are strongly pressed by the biasing force of the coil spring 56 during normal times (when not operating). When pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 52, the piston 54 moves upward to release the pressure contact between the fixed side friction plate 58A and the rotation side friction plate 58B and release the output member 44 to a rotatable state.

また、１段目の単純遊星減速装置１４のケーシング２０は、前記内歯歯車３６と一体の第１ケーシング体２１、該第１ケーシング体２１の上面にリング状に形成された凹部２１Ａに嵌合する第２ケーシング体２２、第１ケーシング体２１の下側に連結された第３ケーシング体２３、および第３ケーシング体２３のさらに下側に配置され、２段目ケーシング２６（図２）との連結の橋渡しをするリング状の第４ケーシング体２４とで主に構成されている。 The casing 20 of the first stage simple planetary reduction gear 14 is fitted into a first casing body 21 integrated with the internal gear 36 and a recess 21A formed in a ring shape on the upper surface of the first casing body 21. The second casing body 22, the third casing body 23 connected to the lower side of the first casing body 21, and the second casing 26 (FIG. 2) disposed further below the third casing body 23. The ring-shaped fourth casing body 24 that bridges the connection is mainly configured.

第１ケーシング体２１は、内周に内歯歯車３６の内歯３６Ａが形成されると共に、円周方向の複数ヶ所に前記ブレーキ機構５０のコイルばね５６を収容するばね孔５６Ａを備える。第２ケーシング体２２は、前記凹部２１Ａに嵌合するリング形状とされ、該コイルばね５６を収容するばね孔５６Ａの開口部を閉塞している。第３ケーシング体２３の内周の一部は、前記ブレーキ機構５０のピストン５４のシリンダ面５４Ａを構成している。第３ケーシング体２３は、該１段目の単純遊星減速装置１４の負荷側面にまで連続しており、該負荷側面の中央に、円筒状の筒体部２３Ａを備えている。前記出力部材４４の出力軸部４４Ｂは、この筒体部２３Ａからケーシング外（２段目の単純遊星減速装置１５側）に突出している。出力部材４４の出力軸部４４Ｂの外周にはブッシュ６０が圧入され、該ブッシュ６０と筒体部２３Ａとの間にはオイルシール６２が２個並んで配置されている。なお、単純遊星減速装置１４のモータ１２側の側面は、（減速装置１４のカバーを兼用する）モータケーシング６４のカバー体６６によって閉塞されている。 The first casing body 21 has inner teeth 36 A of the internal gear 36 formed on the inner periphery, and includes spring holes 56 A that accommodate the coil springs 56 of the brake mechanism 50 at a plurality of locations in the circumferential direction. The second casing body 22 has a ring shape that fits into the recess 21 A, and closes the opening of the spring hole 56 A that accommodates the coil spring 56. A part of the inner periphery of the third casing body 23 constitutes a cylinder surface 54 A of the piston 54 of the brake mechanism 50. The third casing body 23 continues to the load side surface of the first stage simple planetary reduction gear 14, and includes a cylindrical cylindrical portion 23A at the center of the load side surface. The output shaft portion 44B of the output member 44 protrudes from the cylindrical body portion 23A to the outside of the casing (the second stage simple planetary reduction gear 15 side). A bush 60 is press-fitted to the outer periphery of the output shaft portion 44B of the output member 44, and two oil seals 62 are arranged between the bush 60 and the cylindrical body portion 23A. The side surface on the motor 12 side of the simple planetary reduction gear 14 is closed by a cover body 66 of a motor casing 64 (also serving as a cover for the reduction gear 14).

なお、符号６８は、空気抜き孔、７０Ａ〜７０Ｅは、Ｏリングである。 In addition, the code | symbol 68 is an air vent hole and 70A-70E is an O-ring.

この駆動ユニット１０は、以上のような構成を有し、モータ１２のモータ軸１２Ａの回転を、１段目〜３段目の単純遊星減速装置１４〜１６によって順次減速し、３段目の単純遊星減速装置１６の出力軸１１６から減速回転を取り出している。３段目の単純遊星減速装置１６の出力軸１１６には、前記図４の旋回ピニオン１１８が設けられている。旋回ピニオン１１８は、前記図４の（下部走行体１０２に固定された）旋回内歯歯車１１４と噛合している。 The drive unit 10 has the above-described configuration, and the rotation of the motor shaft 12A of the motor 12 is sequentially decelerated by the first to third simple planetary speed reducers 14 to 16, and the third simple The decelerated rotation is taken out from the output shaft 116 of the planetary speed reducer 16. 4 is provided on the output shaft 116 of the third stage simple planetary reduction gear 16. The turning pinion 118 meshes with the turning internal gear 114 (fixed to the lower traveling body 102) of FIG.

（上部旋回体１０６側に取り付けた）駆動ユニット１０の旋回ピニオン１１８を回転させると、該旋回ピニオン１１８が旋回内歯歯車１１４と噛合しながら該旋回内歯歯車１１４に沿って公転するため、ショベルカー１００は、下部走行体１０２に対して上部旋回体１０６を旋回させることができる。 When the turning pinion 118 of the drive unit 10 (attached to the upper turning body 106 side) is rotated, the turning pinion 118 revolves along the turning internal gear 114 while meshing with the turning internal gear 114. The car 100 can turn the upper turning body 106 with respect to the lower traveling body 102.

ここで、減速装置１４の太陽歯車１８の近傍の構成について詳細に説明する。 Here, the configuration in the vicinity of the sun gear 18 of the reduction gear 14 will be described in detail.

図３を合わせて参照して、この実施形態では、太陽歯車１８、遊星歯車３４、および内歯歯車３６は、全てヘリカル歯車で構成されている。 Referring also to FIG. 3, in this embodiment, the sun gear 18, the planetary gear 34, and the internal gear 36 are all constituted by helical gears.

太陽歯車１８は、歯部１８Ａと、該歯部１８Ａに連続し当該太陽歯車１８の軸心Ｏ１と同軸に負荷側（出力側：下側）に突出された軸部１８Ｂとを有している。歯部１８Ａおよび軸部１８Ｂは、共に中空で、歯部１８Ａの内側に対応する位置にモータ軸１２Ａと連結するための雌スプライン１８Ｃが形成されている。すなわち、この雌スプライン１８Ｃは、ほぼ歯部１８Ａの内側に対応する位置にのみ形成されており、軸部１８Ｂの内側（内周）には形成されていない。軸部１８Ｂの内周は、この実施形態では雌スプライン１８Ｃの歯底円径ｄ１よりもやや大きい内径Ｄ２とされている。 The sun gear 18 includes a tooth portion 18A and a shaft portion 18B that is continuous with the tooth portion 18A and is coaxial with the axis O1 of the sun gear 18 and protrudes to the load side (output side: lower side). . The tooth portion 18A and the shaft portion 18B are both hollow, and a female spline 18C for connecting to the motor shaft 12A is formed at a position corresponding to the inside of the tooth portion 18A. That is, the female spline 18C is formed only at a position substantially corresponding to the inside of the tooth portion 18A, and is not formed on the inner side (inner circumference) of the shaft portion 18B. In this embodiment, the inner periphery of the shaft portion 18B has an inner diameter D2 that is slightly larger than the root diameter d1 of the female spline 18C.

モータ軸１２Ａには、該雌スプライン１８Ｃと係合する雄スプライン１２Ｃが（先端まで）形成されている（図２参照）。モータ軸１２Ａの雄スプライン１２Ｃは、太陽歯車１８の雌スプライン１８Ｃと「隙間」を有して係合し、モータ軸１２Ａは軸部１８Ｂの（玉軸受７４の）内側位置にまで到達する態様で太陽歯車１８と連結される。但し、モータ軸１２Ａの雄スプライン１２Ｃは、先端まで形成されているものの、太陽歯車１８の軸部１８Ｂの内径Ｄ２は、雌スプライン１８Ｃの歯底円径ｄ１よりもやや大きく設定されているため、モータ軸１２Ａの雄スプライン１２Ｃは、軸部１８Ｂの内側とは、係合も接触もしない。 A male spline 12C that engages with the female spline 18C is formed (up to the tip) on the motor shaft 12A (see FIG. 2). The male spline 12C of the motor shaft 12A engages with the female spline 18C of the sun gear 18 with a “gap”, and the motor shaft 12A reaches the inner position (of the ball bearing 74) of the shaft portion 18B. It is connected to the sun gear 18. However, although the male spline 12C of the motor shaft 12A is formed to the tip, the inner diameter D2 of the shaft portion 18B of the sun gear 18 is set to be slightly larger than the root diameter d1 of the female spline 18C. The male spline 12C of the motor shaft 12A does not engage with or contact the inner side of the shaft portion 18B.

太陽歯車１８は、軸部１８Ｂの外周と前記キャリヤ３２の内周３２Ａとの間に配置された玉軸受７４によって支持されている。玉軸受７４は、外輪７４Ａ、転動体７４Ｂ、および内輪７４Ｃを備える。 The sun gear 18 is supported by a ball bearing 74 disposed between the outer periphery of the shaft portion 18B and the inner periphery 32A of the carrier 32. The ball bearing 74 includes an outer ring 74A, rolling elements 74B, and an inner ring 74C.

既に述べたように、玉軸受７４を支持しているキャリヤ３２は、出力部材４４とは別体（別部材）で構成されている。具体的には、キャリヤ３２と出力部材４４は、ノックピン７７およびボルト７８によって連結されている。ノックピン７７は、ボルト７８による連結を行う際の仮止め機能を果たすと共に、キャリヤ３２と出力部材４４の連結に対して剪断応力を付与する。 As already described, the carrier 32 supporting the ball bearing 74 is configured as a separate body (separate member) from the output member 44. Specifically, the carrier 32 and the output member 44 are connected by a knock pin 77 and a bolt 78. The knock pin 77 performs a temporary fixing function when the bolt 78 is connected, and applies a shear stress to the connection between the carrier 32 and the output member 44.

この実施形態では、出力部材４４がキャリヤ３２と別体であることを利用して、該出力部材４４によって玉軸受７４の外輪７４Ａの軸方向の位置規制を行っている。すなわち、出力部材４４のフランジ部４４Ａは、軸方向に突出する出力部材側突部４４Ｃを有し、一方、キャリヤ３２には玉軸受７４の外輪７４Ａが当接するキャリヤ側突部３２Ｃが径方向に突出して形成されている。玉軸受７４の外輪７４Ａは、この出力部材側突部４４Ｃとキャリヤ側突部３２Ｃとの間に挟まれることで軸方向の位置規制がなされている。 In this embodiment, utilizing the fact that the output member 44 is separate from the carrier 32, the output member 44 regulates the axial position of the outer ring 74 A of the ball bearing 74. That is, the flange portion 44A of the output member 44 has an output member side protrusion 44C protruding in the axial direction, while the carrier 32 has a carrier side protrusion 32C in contact with the outer ring 74A of the ball bearing 74 in the radial direction. Protrusively formed. The outer ring 74A of the ball bearing 74 is sandwiched between the output member side projecting portion 44C and the carrier side projecting portion 32C, thereby restricting the position in the axial direction.

出力部材側突部４４Ｃの外周４４Ｃ１は、キャリヤ３２の内周３２Ａとのインロー部として機能し、出力部材４４の軸心Ｏ３とキャリヤ３２の軸心Ｏ２を一致させている（Ｏ２＝Ｏ３を確保している）。 The outer periphery 44C1 of the output member side protrusion 44C functions as an inlay portion with the inner periphery 32A of the carrier 32, and the axial center O3 of the output member 44 and the axial center O2 of the carrier 32 are aligned (O2 = O3 is ensured). doing).

なお、この実施形態では、玉軸受７４の内輪７４Ｃは、軸部１８Ｂに形成した段部１８Ｂ１に当接されると共に、軸部１８Ｂの外周に嵌め込んだ止め輪７６によって位置決めされている。 In this embodiment, the inner ring 74C of the ball bearing 74 is abutted against a stepped portion 18B1 formed on the shaft portion 18B, and is positioned by a retaining ring 76 fitted on the outer periphery of the shaft portion 18B.

この実施形態の太陽歯車１８は、このような構成で玉軸受７４に支持され、減速装置１４のケーシング２０内に完全に収容されている。ケーシング２０内には、オイル（潤滑剤）が太陽歯車１８の軸方向ほぼ中央の位置に相当するオイルレベルＬ１まで封入されている。このオイルレベルＬ１は、太陽歯車１８の歯部１８Ａの下端位置Ｌ２より高く、太陽歯車１８の上端位置Ｌ３よりは低い位置に相当している。すなわち、玉軸受７４は、その全体がオイルに完全に浸っており、太陽歯車１８は、その軸方向半分程度（オイルレベルＬ１まで）がオイルに浸っている。 The sun gear 18 of this embodiment is supported by the ball bearing 74 with such a configuration, and is completely accommodated in the casing 20 of the reduction gear 14. In the casing 20, oil (lubricant) is sealed up to an oil level L 1 corresponding to a substantially central position in the axial direction of the sun gear 18. The oil level L1 is higher than the lower end position L2 of the tooth portion 18A of the sun gear 18 and corresponds to a position lower than the upper end position L3 of the sun gear 18. That is, the entire ball bearing 74 is completely immersed in the oil, and the sun gear 18 is approximately immersed in the oil about half of its axial direction (up to the oil level L1).

次に、この単純遊星減速機構３８の作用を、特にモータ１２と太陽歯車１８の連結や太陽歯車１８の支持に関係する作用に着目して説明する。 Next, the operation of the simple planetary reduction mechanism 38 will be described by focusing on the operation related to the connection of the motor 12 and the sun gear 18 and the support of the sun gear 18.

例えば、太陽歯車１８がモータ軸１２Ａに支持されていると、メンテナンス作業時にモータ１２を取り外した際に、（オイルが滴る状態で）太陽歯車１８も一緒に付いてくるため、作業が行いにくい、という不具合がある。特に、太陽歯車１８がヘリカル歯車である場合、ヘリカルの歯面に沿って太陽歯車１８を回転させながらモータ１２を取り外し、かつ、再取り付けもヘリカルの歯面に沿って太陽歯車１８を回転させながら行わなければならないため、作業が非常に困難であり、歯面同士の衝突によっていわゆる「打痕」を生じさせてしまうこともある。 For example, if the sun gear 18 is supported on the motor shaft 12A, the sun gear 18 is also attached (when oil is dripping) when the motor 12 is removed during maintenance work, and the work is difficult to perform. There is a problem that. In particular, when the sun gear 18 is a helical gear, the motor 12 is removed while rotating the sun gear 18 along the helical tooth surface, and remounting is performed while rotating the sun gear 18 along the helical tooth surface. Since it has to be done, the operation is very difficult, and the so-called “dents” may be caused by the collision between the tooth surfaces.

一方、これを嫌って、モータ軸１２Ａに対して太陽歯車１８をフロート状態で連結する手法を採用した場合には、太陽歯車１８を上下方向の特定の位置に位置決めするための何らかの「位置決め手段」を設ける必要がある。この位置決め手段と太陽歯車１８は、「相対回転を伴う金属接触」となるため、発熱が問題となる。特に、太陽歯車１８がヘリカル歯車である場合、該太陽歯車１８には遊星歯車３４との噛合によってスラスト荷重が発生するため、この不具合は一層顕著となる。 On the other hand, in the case of adopting a method in which the sun gear 18 is connected to the motor shaft 12 A in a float state, the “positioning means” for positioning the sun gear 18 at a specific position in the vertical direction is disliked. It is necessary to provide. Since the positioning means and the sun gear 18 are “metal contact with relative rotation”, heat generation becomes a problem. In particular, when the sun gear 18 is a helical gear, a thrust load is generated in the sun gear 18 due to meshing with the planetary gear 34, so this problem becomes more prominent.

結局、とりわけ太陽歯車１８が、ヘリカル歯車である場合には、従来の手法では該太陽歯車１８をモータ軸１２Ａに支持させた場合も、また、モータ軸１２Ａに対してフロート状態で組み込んだ場合も、大きな不具合が発生するのが避けられなかった。 Eventually, particularly when the sun gear 18 is a helical gear, the sun gear 18 may be supported by the motor shaft 12A in the conventional method, or may be incorporated in a float state with respect to the motor shaft 12A. It was inevitable that a major problem occurred.

しかしながら、本実施形態によれば、モータ軸１２Ａと太陽歯車１８は、「隙間」を有して係合している雄スプライン１２Ｃと雌スプライン１８Ｃによって連結されているため、太陽歯車１８を減速装置１４側に残したままモータ１２のみを取り外すことができる。 However, according to the present embodiment, the motor shaft 12A and the sun gear 18 are connected by the male spline 12C and the female spline 18C that are engaged with a “gap”. Only the motor 12 can be removed while remaining on the 14 side.

また、モータ１２を再取り付けする際には、太陽歯車１８は遊星歯車３４と噛合したままであるため、たとえ太陽歯車１８がヘリカル歯車であったとしても、モータ１２を軸方向にまっすぐ進行させ、モータ軸１２Ａの雄スプライン１２Ｃを太陽歯車１８の雌スプライン１８Ｃにストレートに係合させるだけで良い。したがって、係合自体が「隙間」を有していることと相まって連結が極めて簡単であり、太陽歯車１８等の歯面に打痕を生じさせてしまう虞もない。 Further, when the motor 12 is reinstalled, the sun gear 18 remains engaged with the planetary gear 34, so that even if the sun gear 18 is a helical gear, the motor 12 is moved straight in the axial direction, It is only necessary to engage the male spline 12C of the motor shaft 12A straightly with the female spline 18C of the sun gear 18. Therefore, the engagement itself is very simple coupled with the “gap”, and there is no possibility of causing dents on the tooth surfaces of the sun gear 18 and the like.

また、太陽歯車１８の位置決めは、キャリヤ３２と軸部１８Ｂとの間に配置された玉軸受７４によってなされる。具体的には、玉軸受７４の外輪７４Ａが、キャリヤ側突部３２Ｃと出力部材側突部４４Ｃとの間に挟まれることで玉軸受７４の外輪７４Ａがキャリヤ３２に対して位置決めされ、一方、玉軸受７４の内輪７４Ｃは、軸部１８Ｂに形成した段部１８Ｂ１に当接されると共に、軸部１８Ｂの外周に嵌め込んだ止め輪７６によって位置決めされる。これにより、玉軸受７４の外輪７４Ａ、転動体７４Ｂ、内輪７４Ｃを介して太陽歯車１８を軸方向に位置決めすることができる。このため、太陽歯車１８とその位置決め手段との「相対回転を伴う金属接触」による発熱が発生する虞はない。 The sun gear 18 is positioned by a ball bearing 74 disposed between the carrier 32 and the shaft portion 18B. Specifically, the outer ring 74A of the ball bearing 74 is positioned with respect to the carrier 32 by sandwiching the outer ring 74A of the ball bearing 74 between the carrier side protrusion 32C and the output member side protrusion 44C, The inner ring 74C of the ball bearing 74 is abutted against a step portion 18B1 formed on the shaft portion 18B, and is positioned by a retaining ring 76 fitted on the outer periphery of the shaft portion 18B. Accordingly, the sun gear 18 can be positioned in the axial direction via the outer ring 74A, the rolling element 74B, and the inner ring 74C of the ball bearing 74. For this reason, there is no possibility of heat generation due to “metal contact with relative rotation” between the sun gear 18 and its positioning means.

また、本実施形態においては太陽歯車１８がヘリカル歯車で構成されているため、動力伝達時に不可避的にスラスト荷重が発生するが、該スラスト荷重についても、（正逆いずれの回転のときも）問題なく玉軸受７４で受け止めることができる。 In this embodiment, since the sun gear 18 is formed of a helical gear, a thrust load is inevitably generated during power transmission, but this thrust load is also a problem (both forward and reverse rotation). And can be received by the ball bearing 74.

また、玉軸受７４は、太陽歯車１８の（歯部１８Ａの）下側の位置で完全にオイルに浸っているため、玉軸受７４自体の発熱も、効果的に抑制できる。特に、この玉軸受７４は、キャリヤ３２と太陽歯車１８の軸部１８Ｂとの間に配置されているため、（例えばケーシング２０と軸部１８Ｂとの間に配置される場合と比べて）外輪７４Ａ、内輪７４Ｃの相対速度が小さいため、発熱が小さく、寿命もより増大できる。 Further, since the ball bearing 74 is completely immersed in oil at a position below the sun gear 18 (of the tooth portion 18A), heat generation of the ball bearing 74 itself can be effectively suppressed. In particular, since the ball bearing 74 is disposed between the carrier 32 and the shaft portion 18B of the sun gear 18, the outer ring 74A (for example, compared to the case where the ball bearing 74 is disposed between the casing 20 and the shaft portion 18B). Since the relative speed of the inner ring 74C is small, heat generation is small and the life can be further increased.

また、玉軸受７４は、遊星歯車３４を支持している遊星ピン４０と実質的に一体のキャリヤ３２に配置されているため、（ケーシング２０に配置されている場合と比べて）遊星歯車３４の公転の軸心Ｏ４と太陽歯車１８の軸心Ｏ１（いずれも設計上キャリヤ３２の軸心Ｏ２に同じ）を一致させるのが容易であり、太陽歯車１８と遊星歯車３４の良好な噛合を維持することができる。 Further, since the ball bearing 74 is disposed on the carrier 32 that is substantially integral with the planetary pin 40 that supports the planetary gear 34, the ball bearing 74 (as compared to the case where it is disposed on the casing 20). It is easy to make the revolution axis O4 coincide with the axis O1 of the sun gear 18 (both are designed to be the same as the axis O2 of the carrier 32 by design), and maintain good meshing between the sun gear 18 and the planetary gear 34. be able to.

更には、キャリヤ３２と出力部材４４を別体（別部材）として、出力部材４４で玉軸受７４の外輪７４Ａの軸方向の位置規制を行うように構成したため、玉軸受７４の位置決めのための別途の部品を必要としない。 Further, since the carrier 32 and the output member 44 are separated (separate members) and the output member 44 is configured to restrict the position of the outer ring 74A of the ball bearing 74 in the axial direction, it is separately provided for positioning the ball bearing 74. No need for parts.

また、出力部材４４は、軸方向に突出する出力部材側突部４４Ｃを有し、該出力部材側突部４４Ｃで玉軸受７４の外輪７４Ａの軸方向の位置規制を行うと共に、当該出力部材側突部４４Ｃの外周をキャリヤ３２の内周３２Ａとのインロー部として活用するようにしたため、軸方向の位置決めと径方向の軸心合わせを同時に行うことが可能である。 The output member 44 has an output member side protrusion 44C that protrudes in the axial direction, and the output member side protrusion 44C regulates the position of the outer ring 74A of the ball bearing 74 in the axial direction, and the output member side protrusion 44C. Since the outer periphery of the protrusion 44C is used as an inlay portion with the inner periphery 32A of the carrier 32, it is possible to perform axial positioning and radial axial alignment at the same time.

また、太陽歯車１８の歯部１８Ａおよび軸部１８Ｂが、共に中空で、モータ軸１２Ａが歯部１８Ａの内側を超えて軸部１８Ｂの内側にまで挿入可能な構成としたため、モータ軸１２Ａの長短にも柔軟に対応することができる。ここで、太陽歯車１８の歯部１８Ａの内側には、モータ軸１２Ａとの連結のための雌スプライン１８Ｃが形成されているが、軸部１８Ｂの内側には該雌スプライン（１８Ｃ）が形成されていない構成としたため、モータ軸１２Ａが長い場合でも、モータ軸１２Ａと軸部１８Ｂの内周が干渉することもない。 Further, since the tooth portion 18A and the shaft portion 18B of the sun gear 18 are both hollow and the motor shaft 12A can be inserted into the shaft portion 18B beyond the inside of the tooth portion 18A, the length of the motor shaft 12A is short and long. It can respond flexibly. Here, a female spline 18C for connection to the motor shaft 12A is formed on the inner side of the tooth portion 18A of the sun gear 18, and the female spline (18C) is formed on the inner side of the shaft portion 18B. Therefore, even when the motor shaft 12A is long, the motor shaft 12A and the inner periphery of the shaft portion 18B do not interfere with each other.

なお、本発明は、太陽歯車１８（遊星歯車３４および内歯歯車３６）がヘリカル歯車の場合に、特に顕著な効果を得ることができるが、本発明は、ヘリカル歯車以外の歯車、例えば平歯車の場合であっても適用することができ、相応の効果が得られる。 The present invention can obtain a particularly remarkable effect when the sun gear 18 (the planetary gear 34 and the internal gear 36) is a helical gear. However, the present invention provides a gear other than the helical gear, such as a spur gear. Even in this case, it can be applied and a corresponding effect can be obtained.

また、本発明では、キャリヤと出力部材は、必ずしも別体（別部材）とする必要はなく、一部材とされていてもよい。太陽歯車を支持する軸受を、どのような方法で位置規制するかについても、特に上記例に限定されず、例えば、止め輪等を用いて該軸受の位置規制を行うようにしてもよい。軸受の種類も玉軸受に限定されず、例えばころ軸受であってもよい。 In the present invention, the carrier and the output member do not necessarily have to be separate bodies (separate members), and may be a single member. The method of restricting the position of the bearing that supports the sun gear is not particularly limited to the above example, and for example, the position of the bearing may be restricted using a retaining ring or the like. The type of bearing is not limited to a ball bearing, and may be a roller bearing, for example.

また、モータ軸は、必ずしも軸部の内部にまで進入可能である必要はなく、例えば、太陽歯車の歯部の部分にのみ進入可能な構成としてもよい。この場合、軸部の部分は必ずしも中空である必要ななく、中実とされていてもよい。 Further, the motor shaft does not necessarily need to be able to enter the inside of the shaft portion, and may be configured to enter only the tooth portion of the sun gear, for example. In this case, the shaft portion is not necessarily hollow and may be solid.

また、上記実施形態においては、モータ軸と太陽歯車との連結を、隙間嵌めによるスプラインで行うようにしていたが、本発明は、これに限定されず、例えば、キーによる連結を採用してもよい。 In the above embodiment, the motor shaft and the sun gear are connected by a spline by clearance fitting. However, the present invention is not limited to this, and for example, a connection by a key may be adopted. Good.

また、太陽歯車に挿入される軸は、モータ軸に限定されず、駆動源側の軸であればよく、例えば、モータ軸に連結された軸でもよいし、モータと減速装置の間にブレーキ機構等が存在するならば、該ブレーキ機構等の出力軸でもよい。 Further, the shaft inserted into the sun gear is not limited to the motor shaft, and may be any shaft on the drive source side, for example, a shaft connected to the motor shaft, or a brake mechanism between the motor and the speed reducer. Etc., the output shaft of the brake mechanism or the like may be used.

１０…駆動ユニット
１２…モータ
１２Ａ…モータ軸
１４〜１６…単純遊星減速装置
１８…太陽歯車
２０…ケーシング
２１〜２４…第１〜第４ケーシング体
３２…キャリヤ
３４…遊星歯車
３６…内歯歯車
３８…単純遊星減速機構
４０…遊星ピン
４４…出力部材
４４Ａ…フランジ部
４４Ｂ…出力軸部
５０…ブレーキ機構
６２…オイルシール
Ｌ１…オイルレベル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drive unit 12 ... Motor 12A ... Motor shaft 14-16 ... Simple planetary reduction gear 18 ... Sun gear 20 ... Casing 21-24 ... 1st-4th casing body 32 ... Carrier 34 ... Planetary gear 36 ... Internal gear 38 ... Simple planetary reduction mechanism 40 ... Planet pin 44 ... Output member 44A ... Flange part 44B ... Output shaft part 50 ... Brake mechanism 62 ... Oil seal L1 ... Oil level

Claims

太陽歯車、キャリヤに支持された遊星歯車、および該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車を備え、縦置き状態で使用される単純遊星減速装置であって、
前記太陽歯車は、該太陽歯車の軸心と同軸に負荷側に突出された軸部を有し、
該軸部は、当該軸部の外周と前記キャリヤの内周との間に配置された軸受によって支持され、
前記太陽歯車の歯部および前記軸部が、共に中空部を有し、
駆動源側の軸が、当該中空部に挿入されて前記太陽歯車と連結され、
前記駆動源側の軸は、前記太陽歯車の歯部の径方向内側を超えて前記軸受の径方向内側位置にまで挿入可能である
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 A simple planetary reduction gear comprising a sun gear, a planetary gear supported by a carrier, and an internal gear with which the planetary gear internally meshes,
The sun gear has a shaft portion that protrudes to the load side coaxially with the axis of the sun gear,
The shaft portion is supported by a bearing disposed between the outer periphery of the shaft portion and the inner periphery of the carrier ,
The tooth part of the sun gear and the shaft part both have a hollow part,
A shaft on the drive source side is inserted into the hollow portion and connected to the sun gear,
The shaft of the drive source side, simple planetary reduction gear, wherein the Ru insertable der to radially inward position of the bearing exceeds the radially inner teeth of the sun gear.

請求項１において、
前記太陽歯車、遊星歯車、および内歯歯車がヘリカル歯車である
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 In claim 1,
The sun gear, the planetary gear, and the internal gear are helical gears.

請求項１または２において、
前記キャリヤと別部材で、該キャリヤに連結される出力部材を有し、該出力部材で前記軸受の外輪の軸方向の位置規制を行う
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 In claim 1 or 2,
A simple planetary reduction device characterized by having an output member connected to the carrier, which is a separate member from the carrier, and restricting the axial position of the outer ring of the bearing with the output member.

請求項３において、
前記出力部材は、軸方向に突出する突部を有し、該突部で前記軸受の外輪の軸方向の位置規制を行うと共に、当該突部の外周が前記キャリヤの内周とのインロー部とされた
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 In claim 3,
The output member has a protrusion that protrudes in the axial direction, and the protrusion restricts the position of the outer ring of the bearing in the axial direction, and the outer periphery of the protrusion is an inlay portion with the inner periphery of the carrier. A simple planetary speed reducer characterized by that.

請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記太陽歯車の歯部の内周に、前記駆動源側の軸との連結のためのスプラインが形成され、前記軸部の内周には該スプラインが形成されていない
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 In any one of Claims 1-4 ,
A simple planet is characterized in that a spline for connection with the shaft on the drive source side is formed on the inner periphery of the tooth portion of the sun gear, and the spline is not formed on the inner periphery of the shaft portion. Reducer.

請求項５において、In claim 5,
前記軸部の内径は、前記歯部の内周に形成されたスプラインの歯底円径よりも大きいThe inner diameter of the shaft portion is larger than the root diameter of the spline formed on the inner periphery of the tooth portion.
ことを特徴とする単純遊星減速装置。A simple planetary reduction device characterized by that.

請求項１〜６のいずれかにおいて、
当該単純遊星減速装置のオイルレベルが、前記太陽歯車の上端位置よりも低い
ことを特徴とする単純遊星減速装置。 In any one of Claims 1-6,
A simple planetary reduction device, wherein the oil level of the simple planetary reduction device is lower than the upper end position of the sun gear.