(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車減速手段を備え、遊星歯車を軸支する支持軸がモータケーシングに固定される油圧モータにおいて、
モータケーシングには、支持軸が嵌まり込む嵌合凹所が形成され、
前記嵌合凹所に嵌まり込む支持軸の先端部には、全周にわたって軸側係止溝が形成され、
前記嵌合凹所の内周部には、全周にわたって凹所側係止溝が形成され、
弾発性を有し、軸側係止溝および凹所側係止溝に嵌合可能な係止リングを有し、
軸側係止溝に係止リングを嵌合させた状態で、支持軸の先端部をモータケーシングの嵌合凹所に挿入し、係止リングを軸側係止溝および凹所側係止溝に係止させて支持軸を抜け止めしてモータケーシングに固定することを特徴とする油圧モータ。
【請求項２】
前記軸側係止溝を規定する平面のうち、支持軸の先端側の側面は、支持軸の半径方向外方に向かうにつれて支持軸の先端側に傾斜することを特徴とする請求項１記載の油圧モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械などに用いられる油圧モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の走行用クローラのスプロッケトや、ロードローラのローラの駆動には油圧モータが用いられる。このような油圧モータには、遊星歯車減速装置が一体に組付けられ、油圧モータの出力軸の回転を減速してスプロケットやローラを回転駆動する。
【０００３】
遊星歯車減速装置は、油圧モータの出力軸に固定される第１太陽歯車と、第１太陽歯車に噛合する複数の遊星歯車と、環状で内歯車を有し、内側に遊星歯車が噛合する第２太陽歯車とを有する。複数の遊星歯車はキャリアによって連結されており、一体となって第１太陽歯車のまわりを公転する。
【０００４】
遊星歯車減速装置はこのような太陽歯車、遊星歯車および内歯車から成る組が通常２段または３段設けられる。たとえば２段設けられる場合は、１段目の遊星歯車のキャリアによって２段目の太陽歯車を回転駆動し、この太陽歯車のまわりに複数の遊星歯車を噛合して設ける。この２段目の遊星歯車はさらにその外側の前記内歯車に噛合する。そして２段目の遊星歯車をモータケーシングに固定して公転することを阻止することによって内歯車が減速されて回転する。
【０００５】
モータケーシングを車両側に固定し、内歯車が固定される回転ドラムに駆動すべきローラまたはスプロケットを装着する。このようにして油圧モータの出力軸の回転を減速してローラまたはスプロケットを回転駆動することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように遊星歯車減速装置を備える油圧モータでは、遊星歯車を固定することによって内歯車の回転を減速された出力として取出している。この支持軸には非常に大きな荷重が作用するため、堅固にモータケーシングに固定する必要があり、そのためにいくつかの方法がある。
【０００７】
まず第１の方法として、モータケーシングに凹所を形成し、この凹所に支持軸を圧入してしまりばめによって固定する方法がある。しかしながら、しまりばめによって固定する場合にはモータケーシングに充分な肉厚を確保する必要があり、そうするとモータケーシングが大形化し、大重量となってしまう。また圧入する場合には大型のプレス機を必要とし、製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
第２の方法として、モータケーシング形成時に、モータケーシングとともに支持軸を削り出しによって一体に形成する方法がある。この場合、支持軸に荷重がかかると支持軸とモータケーシングとの境界に応力が集中するため、応力集中に耐えるために、剛性の高い材料から形成せねばならず、これによって製造コストが非常に高くなってしまうといった問題を有する。
【０００９】
支持軸とモータケーシングとを固定する第３の方法として、ボルトによって支持軸をモータケーシングに固定する方法がある。しかしながらこの場合には、使用時の振動によってボルトが緩み、支持軸がモータケーシングから抜け出す恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、遊星歯車を支持する支持軸を、モータを大形化せず、低コストで確実にモータケーシングに固定した油圧モータを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、遊星歯車減速手段を備え、遊星歯車を軸支する支持軸がモータケーシングに固定される油圧モータにおいて、
モータケーシングには、支持軸が嵌まり込む嵌合凹所が形成され、
前記嵌合凹所に嵌まり込む支持軸の先端部には、全周にわたって軸側係止溝が形成され、
前記嵌合凹所の内周部には、全周にわたって凹所側係止溝が形成され、
弾発性を有し、軸側係止溝および凹所側係止溝に嵌合可能な係止リングを有し、
軸側係止溝に係止リングを嵌合させた状態で、支持軸の先端部をモータケーシングの嵌合凹所に挿入し、係止リングを軸側係止溝および凹所側係止溝に係止させて支持軸を抜け止めしてモータケーシングに固定することを特徴とする油圧モータである。
【００１２】
本発明に従えば、支持軸をモータケーシングに固定するにはまず支持軸の先端部に形成される軸側係止溝に係止リングを弾発的に縮径させて嵌め込んだ状態で支持軸をモータケーシングに形成される嵌合凹所に挿入する。係止リングは弾発性を有するので、支持軸を嵌合凹所に嵌め込むと、係止リングは拡径し、弾発的に嵌合凹所の内周面に当接する。この状態でさらに支持軸を挿入し、軸側係止溝と凹所側係止溝とが一致すると係止リングが弾発的に凹所側係止溝に嵌まり込む。このようにして係止リングが凹所側係止溝および支持軸側係止溝に嵌まり込んで係止することによって支持軸が抜け止めされる。
【００１３】
前述したように支持軸をモータケーシングに圧入する場合には、モータケーシングに充分な肉厚を確保する必要があったが、本発明では支持軸を嵌合凹所に嵌合させるだけの構成であるので、モータケーシングの肉厚を厚くする必要がなく、モータ本体を大形化する必要がない。また、削り出しによって支持軸を形成するのではないので、支持軸のみ剛性の高い材料で形成すればよく、製造コストを抑えることができる。さらに、本発明では係止リングによって抜け止めされ、ボルトによって抜け止めする構成ではないので、振動などによって支持軸が抜け出すことはなく、確実に保持することができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明は、前記軸側係止溝を規定する平面のうち、支持軸の先端側の側面は、支持軸の半径方向外方に向かうにつれて支持軸の先端側に傾斜することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、軸側係止溝の支持軸の先端側の側面が支持軸の半径方向外方に向かうにつれて先端側に傾斜して形成されるので、支持軸に引き抜け力が作用すると前記傾斜する側面によって係止リングには外方に向かう力が作用する。すなわち、係止リングには拡径する側に力が作用し、縮径して係止リング全体が軸側係止溝に埋没することが防がれ、確実に抜け止めを行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である油圧モータ１の構成を示す断面図である。油圧モータ１は、モータ本体２と回転ドラム３と遊星歯車装置４とから構成され、回転ドラム３は略有底短円筒状であり、モータ本体２の出力軸５の軸線Ｌ１に同軸にモータ本体２に装着される。回転ドラム３とモータ本体２のモータケーシング６との間には軸受け７が介在され、回転ドラム３はモータケーシング６に軸線Ｌ１まわりに回転自在に支持される。遊星歯車装置４は回転ドラム３内に内蔵され、モータ本体２の出力軸５の回転を減速して回転ドラム３を回転駆動する。このような油圧モータ１はたとえばロードローラに設けられ、モータケーシング６が車両側に固定され、回転ドラム３がローラ側に固定され、出力軸５の回転を減速してローラを回転駆動する。なおモータ本体２は本実施形態では斜板式ピストンモータである。
【００１７】
遊星歯車減速装置４は２段で構成され、出力軸５の先端部に固定される１段目の太陽歯車１０と、この太陽歯車１０に噛合する２つの遊星歯車１１と、回転ドラム３の内周部に一体に形成される内歯車１２と、太陽歯車１０よりも内側（図１の右方）で出力軸５に回転自在に装着される２段目の太陽歯車１３と、前記１段目の遊星歯車１１と２段目の太陽歯車１３とを連結するキャリア１５と、２段目の太陽歯車１３に噛合する３つの２段目の遊星歯車１４とから構成される。内歯車１２は、回転ドラム３の内周部に形成され、１段目の遊星歯車１１および２段目の遊星歯車１４が噛合する。２つの１段目の遊星歯車１１は出力軸５まわりに対角に配置され、それぞれ支持軸１６に回転自在に軸支される。２つの支持軸１６はキャリア１５によって連結され、２つの遊星歯車１１は一体となって太陽歯車１０の回転によって太陽歯車１０まわりに公転する。
【００１８】
２段目の太陽歯車１３はキャリア１５に連結して回転力が伝達され、キャリア１５とともに軸線Ｌ１まわりに回転する。この２段目の太陽歯車１３と内歯車１２とに噛合する３つの２段目の遊星歯車１４は支持軸１７に回転自在に軸支され、この支持軸１７はモータケーシング６に固定されて２段目の遊星歯車１４の公転が阻止される。したがって、回転軸５によって太陽歯車１０を回転すると内歯車１２が形成される回転ドラム３が減速されて軸線Ｌ１まわりに回転する。
【００１９】
このように２段目の遊星歯車１４は公転を阻止するためにモータケーシング６に固定する必要があり、そのために遊星歯車１４を軸支する支持軸１７の先端部１７ａをモータケーシング６に嵌入させて固定する。
【００２０】
図２は支持軸１７の先端部１７ａ近傍を拡大して示す断面図である。支持軸１７は先端部１７ａがモータケーシング６に固定され、基端部１７ｂに遊星歯車１４が軸受け１８を介して支持軸１７の軸線Ｌ２まわりに回転自在に取付けられる。モータケーシング６には支持軸１７の先端部１７ａが嵌まり込む嵌合凹所２４が出力軸５の軸線Ｌ１に平行に形成される。この嵌合凹所２４の底部近傍の内周部には、周方向全周にわたって凹所側係止溝２１が形成される。また支持軸１７の先端部１７ａには周方向全周にわたって軸側係止溝２０が形成され、この軸側係止溝２０と凹所側係止溝２１には大略的にＣ字状の係止リング２２が嵌まり込んで支持軸１７の抜け止めを行っている。また支持軸１７にはその軸線Ｌ２に沿って貫通するねじ孔２５が形成されている。
【００２１】
係止リング２２は弾発性を有し、略Ｃ字状であり、外力が作用しない自然状態でその直径は少なくとも嵌合凹所２４の内径よりも大きく形成されている。したがって、係止リング２２を弾性力に抗して縮径させて軸側係止溝２０内に嵌入させた状態で支持軸１７の先端部１７ａを嵌合凹所２４に挿入すると、係止リング２２は弾性復元力によって嵌合凹所２４の内周面に弾発的に当接する。この状態で支持軸１７をさらに嵌合凹所２４に押し込み、軸側係止溝２０と凹所側係止溝２１とが一致すると係止リング２２が凹所側係止溝２１に弾発的に嵌まり込み、係止リング２２は凹所側係止溝２１と軸側係止溝２０との両方に嵌まり、支持軸１７の抜け止めを行う。
【００２２】
嵌合凹所２４と支持軸１７とのはめあいは中間ばめ程度で充分である。したがって従来技術のように大形のプレス機によって圧入する必要がなく、容易に組立て作業を行うことができる。また、実質上しめしろが形成されないので、大きな肉厚を必要とせず、モータケーシング６を大形化する必要がない。
【００２３】
また、本実施形態ではモータケーシング６は鋳鉄で形成され、支持軸１７はクロムモリブデン鋼の浸炭焼入れによって形成される。モータケーシングと支持軸とを削り出しによって一体に形成する従来技術では剛性を高めるために、硬質の材料で一体に形成する必要があり、そのために製造コストが大きくなっていたが、本発明では支持軸１７とモータケーシング６とは別体に製造することができるので、支持軸１７のみを硬質の材料とすることができ、製造コストを低減することができる。
【００２４】
またボルトによって支持軸１７の抜け止めを行う従来技術では、振動によってボルトが緩み、支持軸１７が抜け出す恐れがあったが、本発明では係止リング２２によって抜け止めしているので振動などによって支持軸１７が抜け出すといったことが確実に防がれる。
【００２５】
支持軸１７にはねじ孔２５が貫通して形成されるので、支持軸１７を嵌合凹所２４に嵌入させるとき、凹所２４内の空気がねじ孔２５を介して排出され、嵌合凹所２４内の空気が圧縮されるといったことが防がれる。また支持軸１７が嵌まり合う長さは、支持軸１７の長さの半分程度であり、これによって確実に支持軸１７はモータケーシング６に固定支持される。
【００２６】
図３は凹所側係止溝２１および軸側係止溝２０に嵌まり込んで係止される係止リング２２近傍を拡大して示す断面図である。係止リング２２は、外径φ＝２〜３ｍｍ程度の硬鋼線材を環状に曲げてＣ字状に形成する。軸側係止溝２０はこの係止リング２２が完全に嵌まり込んで埋没できるように深さｄは係止リング２２の外径φよりも大きくなるように形成され、また幅Ｗも外径φよりも大きく選ばれ、これによって軸側係止溝２０が凹所側係止溝２１に達したとき、係止リング２２はスムーズに軸側係止溝２０から突出して凹所側係止溝２１に嵌まり込む。
【００２７】
係止リング２２は、凹所側係止溝２１および軸側係止溝２０に嵌まり込んで係止する必要があるので、凹所側係止溝２１の深さｄ２はφ／２程度に選ばれる。凹所側係止溝２１には断面形状円形の係止リング２２の半分が嵌まり込むので、断面形状は半円形でよい。
【００２８】
軸側係止溝２０は図３に示されるように、支持軸１７の半径方向外方（図３の上方）に向かうにつれて先端部１７ａ側（図３の右方）に傾斜して形成され、少なくとも、軸側係止溝２０を規定する平面のうち、支持軸１７の先端部１７ａ側の側面３１が、支持軸１７の半径方向外方に向かうにつれて先端部１７ａ側に傾斜しているので、支持軸１７に引き抜き力が作用したとき、前記側面３１によって係止リング２２は半径方向外方に案内され、凹所側係止溝２１側に押付けられる。このように引抜き力が作用したときに係止リング２２が軸側係止溝２０に埋没するのでなく、凹所側係止溝２１側に押付けられるので、係止リング２２が引抜力に抗して確実に凹所側係止溝２１に係止され、支持軸１７が引抜かれるといったことが確実に防がれる。
【００２９】
またこのように軸側係止溝２０が傾斜して形成されるので、支持軸１７を嵌合凹所２４に嵌め込む際、嵌合凹所２４周縁部のモータケーシング６の表面で係止リング２２を軸側係止溝２０に押込みながら支持軸１７を挿入することができ、組立て作業も容易となる。
【００３０】
本実施形態では、遊星歯車減速装置４は２段型の遊星歯車減速装置としたが、本発明はこれに限らず、３段型の遊星歯車減速装置であってもよく、この場合には３段目の遊星歯車の支持軸をモータケーシングに嵌入して固定することになる。また１段型の遊星歯車減速装置であっても可能である。
【００３１】
また本実施形態ではモータ本体２は斜板式ピストンモータとしたが、本発明はこれに限らず、斜軸式ピストンモータであってもよく、さらに他の油圧モータであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、支持軸をモータケーシングの嵌合凹所に嵌め込み、係止リングで支持軸が抜け出すのを係止して支持軸をモータケーシングに固定することによって、モータを大形化せず、低コストで確実に支持軸をモータケーシングに固定することができる。
【００３３】
請求項２記載の本発明によれば、軸側係止溝の側面が傾斜して形成されることにより、支持軸が引抜かれることが確実に防がれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である油圧モータ１の構成を示す断面図である。
【図２】支持軸１７の先端部１７ａ近傍を拡大して示す断面図である。
【図３】軸側係止溝２０および凹所側係止溝２１に係止されている係止リング２２近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１  油圧モータ
２  モータ本体
３  回転ドラム
４  遊星歯車減速装置
５  出力軸
６  モータケーシング
１０，１３  太陽歯車
１１，１４  遊星歯車
１２  内歯車
１５  キャリア
２０  軸側係止溝
２１  凹所側係止溝
２２  係止リング
３１  側面
【図１】
0003603014.tif 000002
【図２】
0003603014.tif 000003
【図３】
0003603014.tif 000004