(57)【要約】【課題】本発明は、減速機のサイズを増大させることなく、しかも減速機の現設計をほとんど変更することなく、負荷容量を増大させ寿命を延長することのできる針状コロ軸受を提供する。【解決手段】保持器１６の連結部１６ｅが、コロ１６ａの軸線より半径方向外方に設けられているので、コロ１６ａ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロ１６ａの径や数を増大させることができ、もって針状コロ軸受の負荷容量を増大させることができ、それにより寿命の延長等を図ることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の針状コロと、
前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロに当接するジグが配置されていることを特徴とする針状コロ軸受。
【請求項２】
前記保持器は、前記針状コロの半径方向内方部に当接するジグが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の針状コロ軸受。
【請求項３】
複数の針状コロと、
前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部と、平行する一対のリング状フランジ部と、を備え、
前記柱部は、一対の前記リング状フランジ部を連結し、前記針状コロの軸線から外れた位置に配置され、
前記リング状フランジ部は前記柱部に直角に連結されていることを特徴とする針状コロ軸受。
【請求項４】
複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受を組み付ける組み付け方法であって、
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、
前記針状コロ軸受を組み付ける前に、前記針状コロに当接するジグを前記保持器内に配置することを特徴とする針状コロ軸受の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、針状コロ軸受に関し、特に建設機械に備えられた油圧モータの回転を減速する減速機等に用いられる大負荷容量の針状コロ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーショベル等の建設機械においては、一般的に内燃機関を動力源として油圧ポンプを駆動し、かかる油圧ポンプから発生した油圧に基づき、バケットやアームに連結された各種の油圧シリンダを作動させることにより、掘削動作等を行えるようにしている。一方、油圧ポンプから発生した油圧は、油圧モータに伝達されて回転トルクに変換されるようになっており、かかる回転トルクは減速機により増幅されて、無限軌道であるクローラを回転移動させる走行装置に伝達され、それによりパワーショベル等を駆動することができるようになっている。
【０００３】
ところで、一般的なクローラタイプのパワーショベル等において、走行速度は比較的低くて足りるが、悪路や泥濘地を走破したり急斜面等を登坂する性能を要求されるため、走行装置に伝達される動力は、低回転高トルクである必要がある。一方、油圧モータから発生する動力は、一般的には高回転低トルクである。
【０００４】
そこで、油圧モータと走行装置との間の動力伝達経路中に減速機を配置して、トルクの増大を図るようにしている。このような減速機として、偏心運動する円盤を用いることにより、高い減速比で動力を伝達可能な減速機が開発されている。かかる減速機は、軽量コンパクトであるため、クローラ車両等に搭載するのに適している。
【０００５】
さらに、このような減速機において、軸部材と穴部材とを互いに対して回転自在に支持する針状コロ軸受が設けられている。図８乃至１０は、従来技術にかかる針状コロ軸受を示す図であり、図８は、コロと保持器とからなる針状コロ軸受の断面図、図９は保持器の正面図、図１０は、図９の保持器をＸ−Ｘ線で切断して矢印方向に見た図である。
【０００６】
図８において、１６個円周方向に配置された針状コロ４０１は、保持器４０２により互いに等間隔に保持されている。保持器４０２は、図１０に示すように、２つの円形フランジ部４０２ａと、４０２ｂとを平行に配置し、かつ互いを連結部４０２ｃにより連結してなる。連結部４０２ｃは、該軸受に高荷重が付加された場合にも、針状コロ４０１の自由な動きを制限しコロ間を一定間隔に維持できるように機能する。従って、かかる機能を達成できるように、保持器４０２は、金属を用いて形成された剛性の高い構成となっている。
【０００７】
更に、図１０において明らかなように、各連結部４０２ｃは、半径方向内方にへこんだ中央部４０２ｅと、その両脇の肩部４０２ｄとから構成されている。更に、図８から明らかなように、隣接する中央部４０２ｅ同士の間隔は、針状コロ４０１の外径より小さくなっており、かつ隣接する肩部４０２ｄ同士の間隔も、針状コロ４０１の外径より小さくなっている。
【０００８】
かかる構成から明らかであるが、針状コロ４０１は、保持器４０２にしっかりと保持されており、たとえば、組立時において針状コロ軸受を組み込む際に、針状コロ４０１が保持器４０２から不用意に落下しないように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、たとえば減速機の現サイズを維持しつつ、より長寿命化を図りたい、あるいは大荷重を伝達したい場合がある。かかる場合に、軸受の負荷荷重も増大することから、何らかの対策が必要である。これに対し、軸受サイズを大きくとって、径の大きなコロを用いたり、コロの数を増大させることにより、軸受の負荷容量を増大させることはできるが、それにより軸受のサイズが大きくなり、ひいては減速機のサイズが大きくなってしまうという問題がある。
【００１０】
一方、負荷容量を増大させるため、軸受の数を増大させる（たとえばダブルで用いる）という考えもある。しかしながら、かかる態様では、減速機の軸線方向長さが増大してしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、減速機のサイズを増大させることなく、しかも減速機の現設計をほとんど変更することなく、負荷容量を増大させ寿命を延長することのできる針状コロ軸受およびその組み付け方法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及び効果】
【００１２】
上述の目的を達成すべく、第１の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロを所定間隔に維持する保持器を有し、前記保持器は、平行する一対のリング状フランジ部と、前記リング状フランジ部を外周で連結する略直線状の複数の柱部とから構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、第２の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロに当接するジグが配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、第３の発明の針状コロ軸受は、第２の発明において、前記保持器は、前記針状コロの半径方向内方部に当接するジグが配置されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第４の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部と、平行する一対のリング状フランジ部と、を備え、前記柱部は、一対の前記リング状フランジ部を連結し、前記針状コロの軸線から外れた位置に配置され、前記リング状フランジ部は前記柱部に直角に連結されていることを特徴とする。
【００１６】
また、第５の発明の針状コロ軸受の組み付け方法は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受を組み付ける組み付け方法であって、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロ軸受を組み付ける前に、前記針状コロに当接するジグを前記保持器内に配置することを特徴とする。
【００１７】
第１の発明の針状コロ軸受によれば、保持部としての柱部が略直線状であるので、針状コロの軸線より半径方向外方に存在し、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸受の負荷容量を増大させることができ、それにより寿命の延長等を図ることができる。
【００１８】
第２乃至第５の発明によれば、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸受の負荷容量を増大させることができ、それにより寿命の延長等を図ることができる。また、第２、第３及び第５の発明によれば、組立時に針状コロが保持器から不用意に脱落することを抑制できる。また、第４の発明によれば、保持器自体の強度も増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、たとえばパワーショベル等のクローラ車両に搭載される走行駆動用油圧モータ及び減速機の軸線方向断面図である。図１において、走行駆動用油圧モータ及び減速機は、クローラ車両のフレーム（不図示）に対して、不図示のボルトを介して取り付けられるハウジング１と、ハウジング１内に配置された油圧モータ２と、油圧モータ２に対して直列的に配置された減速部３と、減速部３の半径方向外方に配置され、不図示のスプロケットにクローラ走行用の動力を伝達する円筒状の出力部４とから構成されている。尚、出力部４の図１中右方は、カバーＣによって閉止されている。
【００２０】
ハウジング１の中央には、回転軸５が玉軸受６により回転自在に支持されている。回転軸５は、油圧モータ２に連結され、油圧モータ２が発生した回転力を減速部３に伝達するようになっている。尚、油圧モータ２は、不図示の油圧ポンプからの油圧を受けて回転力に変換するものであり、その構成自体は良く知られているため、以下に詳細は記載しない。
【００２１】
以下に、減速部３の構成について説明する。回転軸５の図１中右方端外周には、ピニオンギヤ５ａが形成されている。ピニオンギヤ５ａは、円周方向等間隔に３つ（図１においては１つのみ図示）配置された中間ギヤ７に噛合している。中間ギヤ７は、回転軸５に平行して延在する中間軸８（クランク軸）の右端に取り付けられ、一体的に回転するようになっている。
【００２２】
中間軸８は、回転軸５の半径方向外方に設けられた支持部材９に対して、一対のテーパコロ軸受１０，１１により回転自在に支持されている。一方、支持部材９は、出力部４を一対の大玉軸受１２，１３により回転自在に支持している。尚、支持部材９が、ハウジング１に対して固定されているため、中間軸８は自転するが、回転軸５に対してその位置は固定されている。
【００２３】
更に中間軸８は、その中央において、中間軸８の軸線に対し、及び互いに偏心した円筒部である偏心部８ａ、８ｂを形成している。中間軸８は、一対の歯付き円盤１４，１５に形成された開口１４ａ、１５ａに、本発明の針状コロ軸受１６，１７を介してそれぞれ偏心部８ａ、８ｂを挿通させ、それにより回転自在に支持されている。
【００２４】
図２は、図１の構成をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。図２において、回転軸５に対して偏心するように配置された歯付き円盤１５（１４も同様）は、外周にペリサイクロイド曲線から構成された波状の外歯１５ａを有している。一方、かかる外歯１５ａに対向して、出力部４の内周には、内歯としてのピン１８が等間隔に埋設配置されている。図２から明らかなように、外歯１５の歯数はピン１８の数より１つだけ少なくなっている。尚、歯付き円盤１４，１５は、その偏心の位相を１８０度ずらせて配置されている。
【００２５】
図３は、本実施の形態にかかる針状コロ軸受の断面図であり、図４は保持器の正面図であり、図５は、図４の保持器をＶ−Ｖ線で切断して矢印方向に見た図である。尚、説明の都合上、針状コロ軸受１６を以下に説明するが、針状コロ軸受１７の構成も同一となっている。
【００２６】
図３において、１７個円周方向に配置された針状コロ１６ａは、保持器１６ｂにより互いに等間隔に保持されている。保持器１６ｂは、図５に示すように、２つの円形フランジ部１６ｃと、１６ｂとを平行に配置し、かつ互いを連結部１６ｅにより連結してなる。図５において明らかなように、各連結部１６ｅは、フランジ部１６ｃ、１６ｄの外周を略直線状に連結する柱状となっている。そのため、保持部としての柱部は、針状コロの軸線より半径方向外方に延在している。尚、保持器１６ｂは、金属を用いて形成された剛性の高い構成となっている。
【００２７】
次に、本実施の形態における動作につき、図１，２を参照して以下に説明する。まず、不図示の油圧ポンプから圧送されてきたオイルは、油圧モータ部２により回転力に変換される。しかしながら、かかる回転力は高回転低トルクであるから、クローラ車両用の動力とするためには、減速させる必要がある。これを以下の減速部３において行っている。
【００２８】
油圧モータ部２において発生した回転力は、回転軸５及びピニオンギヤ５ａを介して中間ギヤ７に伝達される。それにより中間軸８は、ピニオンギヤ５ａと中間ギヤ７との歯車比に応じた回転数で、回転することとなる。一方、中間軸８が自転すると、偏心部８ａ、８ｂが、中間軸８の軸線に対して公転運動し、それにより針状コロ軸受１６，１７を介して、歯付き円盤１４，１５の開口１４ａ、１５ａが押され、それにより歯付き円盤１４，１５も、中間軸８の軸線に対して公転移動することとなる。
【００２９】
このとき、歯付き円盤１４，１５の外歯１５ａは、ピン１８に対して乗り越えるような動作を行うが、それにより出力部４が押されて、ピン１８の１ピッチ分だけ回転する。外歯１５ａが一つのローラを乗り越えるのは、偏心部８ａ、８ｂが一公転したときであるから、その減速比は、（ピニオンギヤ５ａの歯数／中間ギヤ７の歯数）×（１／ピン１８の数）となり、通常１：３０〜４０程度の高い減速比が得られることとなる。
【００３０】
ところで、本実施の形態においては、図３乃至５に示す針状コロ軸受を用いている。かかる針状コロ軸受においては、図５に示すように、各連結部１６ｅが、フランジ部１６ｃ、１６ｄの外周を略直線状に連結する柱状となっているため、コロ１６ａの軸線より半径方向内方に、連結部１６ｅが存在しないようになっており、それによりコロ１６ａの間隔を極力近接させることができる。従って、その分コロ径をアップすることができる。
【００３１】
以下に、ＪＩＳＢ１５１８による軸受の寿命に関する計算式を示す。
Ｃｒ＝ｂｍ×ｆｃ×（ｉ×Ｌｗｅ×ｃｏｓα）7/9×Ｚ3/4×Ｄｗｅ29/27 （１）
ここで、Ｃｒ：ラジアルコロ軸受の基本動ラジアル定格荷重（Ｎ）
ｂｍ：材料等に関する定数ｆｃ：各部形状等にかかる定数ｉ：コロの列数Ｌｗｅ：コロの有効長さ（ｍｍ）
α：呼び接触角（度）
Ｚ：軸受コロ本数Ｄｗｅ：コロの径（ｍｍ）
となる。
【００３２】
従って、たとえばコロ径が１０％増大したとすれば、基本動ラジアル定格荷重は、１．１29/27＝１．０９３、すなわち９．３％だけ増大することとなり、かかる場合、荷重が同じであれば寿命がそれに応じて延長することとなる。また、従来技術（図８）とは異なり、一様な太さの連結部１６ｅにより直線的にフランジ部１６ｃ、１６ｄを連結しているため、保持器１６ｂ自体の強度も増大させることが可能となる。
【００３３】
尚、針状コロ軸受を本実施の形態にように構成すると、組立時に、コロ１６ａは保持器１６ｂから不用意に脱落する恐れがあるが、組み付ける前に、全てのコロ１６ａの半径方向内方部に当接する円筒状のジグＺｇ（図３）を保持器１６ｂ内に配置することにより、かかる問題に対処することができる。
【００３４】
図６は、本実施の形態の第２の実施の形態にかかる針状コロ軸受１１６の断面図である。図６においては、コロ１１６ａの数を多くしており、より具体的には従来技術（図８）より一本多い１７本となっている。
【００３５】
上述した式（１）によれば、かかるコロ数の増大により、基本動ラジアル定格荷重は、（１７／１６）3/4＝１．０８４すなわち８．４％だけ増大することとなり、かかる場合、荷重が同じであれば寿命がそれに応じて増大することとなる。
【００３６】
図７は、本実施の形態の第３の実施の形態にかかる針状コロ軸受２１６の断面図である。図７においては、コロ１１６ａ数及び径を増大させており、それにより寿命を相当延長することができる。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００３８】
本発明の針状コロ軸受によれば、保持部としての柱部が略直線状であって、コロの軸線より半径方向外方に設けられているので、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、たとえばパワーショベル等のクローラ車両用にかかる走行駆動用油圧モータ及び減速機の軸線方向断面図である。
【図２】図１の構成をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】本実施の形態にかかる針状コロ軸受の断面図である。
【図４】本実施の形態にかかる保持器の正面図である。
【図５】図４の保持器をＩＶ−ＩＶ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図６】本実施の形態の第２の実施の形態にかかる針状コロ軸受１１６の断面図である。
【図７】本実施の形態の第３の実施の形態にかかる針状コロ軸受２１６の断面図である。
【図８】従来技術にかかるコロと保持器とからなる針状コロ軸受の断面図である。
【図９】従来技術にかかる保持器の正面図である。
【図１０】図９の保持器をＸ−Ｘ線で切断して矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ ハウジング
２ 油圧モータ部
３ 減速部
４ 出力
５ 回転軸
５ａ ピニオンギヤ
７ 中間ギヤ
８ 中間軸
８ａ、８ｂ 偏心部
１４，１５ 歯付き円盤
１６，１７ 針状コロ軸受
１８ ピン
【図１】
2006112633.tif 000003
【図２】
2006112633.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006112633.tif 000008
【図７】
2006112633.tif 000009
【図８】
2006112633.tif 000010
【図９】
2006112633.tif 000011
【図１０】
2006112633.tif 000012