(57)【要約】【課題】減速機室内の軸方向及び径方向の機械損失を減少させることのできる減速機付き油圧走行モータを提供することを目的とする。【解決手段】減速機付き油圧走行モータ１０は、基本的には油圧走行モータ１１と、減速機１４と、により構成されており、減速機本体１６の開口を覆うカバー１７は第一軸受７２及び第二軸受７７に嵌合している。また、第二軸受７７はキャリア５３に嵌合してキャリア５３を支持している。これにより、第一軸受７２及び第二軸受７７が出力軸２４、太陽歯車群４１、キャリア５３に作用する軸方向及び回転方向の抵抗を受けることにより、歯当たりを均一にする。これにより、減速機室５１内の軸方向及び回転方向の機械損失を減少させることができる。【選択図】図１
2016114140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケーシング内に出力軸の回転数を切り換える可変容量機構を有する容量可変型の油圧走行モータと、
前記モータケーシングに回転可能に支持され減速機本体内に前記油圧走行モータの回転を減速する遊星歯車減速機構が配置された減速機と、
を備える減速機付き油圧走行モータであって、
前記減速機は、
前記モータケーシングに対して回転自在に保持され遊星歯車群が噛合する減速機内歯車が内周に形成される略筒状を形成する前記減速機本体と、
前記減速機本体内に形成された減速機室と、
前記減速機室内に回転自在に設けられモータ室内に支持された前記出力軸と、
前記出力軸の一端に略同軸に取付けられた太陽歯車群と、
前記太陽歯車群に噛合する前記遊星歯車群と、
前記遊星歯車群を保持する複数個のキャリアと、
前記減速機本体の開口を閉口するカバーと、
を備える減速機付き油圧走行モータにおいて、
前記カバーに第一軸受及び第二軸受が嵌合されており、
前記第一軸受及び第二軸受は前記出力軸及び前記太陽歯車群の略同軸上に前記減速機室内に配置されており、
前記キャリアのうち前記カバー側に位置する一個が前記第二軸受に嵌合され該第二軸受が該キャリアを支持しており、
前記第一軸受が前記第二軸受より小径であることを特徴とする減速機付き油圧走行モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、クローラによって走行する油圧ショベルのような建設車両等に使用される減速機付き走行モータに関し、さらに詳細には減速機内の歯車の歯当たりを均一にすることや、歯車寿命を向上することができる減速機付き油圧走行モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、従来からモータ機構１０１が出力軸１０３に取り付けられて共に回転する減速機１０２内の太陽歯車１０４に伝達するモータ機構１０１付きの遊星歯車減速機１００が特許文献１に開示されている。
【０００３】
このとき、カバー１０５にサブカバー１０６を取り付けて、サブカバー１０６と太陽歯車１０４との間に退避スペースＳとなる空間を設ける。これにより、退避スペースＳで太陽歯車１０４に作用する軸方向のスラスト抵抗を緩和しつつ、サブカバー１０６で受けている。また、太陽歯車１０４と出力軸１０３のスプライン結合を解くとともに、太陽歯車１０４と遊星歯車１１０との噛合を解くことで出力軸１０３の一端に取り付けられている太陽歯車１０４の歯当たりの偏りを軽減し均一にしている。
【０００４】
また、スラストプレート１０７を取り付けて、スラストプレート１０７がキャリア１０８に作用する軸方向のスラストを受ける。これにより、キャリア１０８内側に形成されるキャリア内歯車１０９に噛合する太陽歯車１１１、キャリア１０８に保持される遊星歯車１１０の歯当たりの偏りを軽減し均一にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２７４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、サブカバー１０６で軸方向のスラスト抵抗を受け、また、サブカバー１０６と太陽歯車１０４との間に退避スペースＳを設けることにより、太陽歯車１０４と遊星歯車１１０との噛合を解いても、出力軸１０３は回転しているために、減速機１０２内において回転方向の機械損失が発生する。
【０００７】
また、出力軸１０３の回転停止時はキャリア１０８が自重で落下する構造である。このため、停止時にはキャリア１０８に保持されている遊星歯車１１０や、キャリア内歯車１０９に噛合している太陽歯車１１１の歯当たりに偏りがあり均一でない。これにより、減速機１０４内において回転初期においても回転方向の機械損失が発生する。また、遊星歯車１１０や太陽歯車１１１に発生する軸方向のスラスト抵抗をキャリア１０８が受けるが、キャリア１０８と太陽歯車１１１が同軸上にないため、減速機１０４内において軸方向の機械損失が発生する。
【０００８】
本発明は、係る課題を解決するためになされたもので、減速機室内の軸方向及び回転方向の機械損失を減少させることで、寿命向上させることができる減速機付き油圧走行モータ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】
【０００９】
本発明では、
モータケーシング内に出力軸の回転数を切り換える可変容量機構を有する容量可変型の油圧走行モータと、
前記モータケーシングに回転可能に支持され減速機本体内に前記油圧走行モータの回転を減速する遊星歯車減速機構が配置された減速機と、
を備える減速機付き油圧走行モータであって、
前記減速機は、
前記モータケーシングに対して回転自在に保持され遊星歯車群が噛合する減速機内歯車が内周に形成される略筒状を形成する前記減速機本体と、
前記減速機本体内に形成された減速機室と、
前記減速機室内に回転自在に設けられモータ室内に支持された前記出力軸と、
前記出力軸の一端に略同軸に取付けられた太陽歯車群と、
前記太陽歯車群に噛合する前記遊星歯車群と、
前記遊星歯車群を保持する複数個のキャリアと、
前記減速機本体の開口を閉口するカバーと、
を備える減速機付き油圧走行モータにおいて、
前記カバーに第一軸受及び第二軸受が嵌合され該第一軸受及び該第二軸受は前記出力軸及び前記太陽歯車群の略同軸上に前記減速機室内に配置されており、
前記キャリアのうち前記カバー側に位置する一個が前記第二軸受に嵌合され該第二軸受が該キャリアを支持しており、
前記第一軸受が前記第二軸受より小径であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第一軸受がカバーに嵌合されて出力軸及び太陽歯車群の略同軸上に減速機室内に配置されることにより、太陽歯車群のうちカバー側に位置し該第一軸受に近接する太陽歯車（以下、第一太陽歯車という。）に作用する軸方向のスラスト抵抗を受けている。
【００１１】
また、スラスト抵抗によって発生して第一太陽歯車のカバー側に発生する回転方向の摩擦抵抗を第一軸受が緩和する。これにより、第一太陽歯車と該第一太陽歯車に噛合する複数個の遊星歯車（以下、第一遊星歯車という。）の歯当たりを均一にして該第一太陽歯車の回転方向の機械損失を低減している。
【００１２】
さらに、第二軸受は第一軸受より外周で該第二軸受がカバーに嵌合されて出力軸及び太陽歯車群に略同軸上に減速機室内に配置される。また、複数個のキャリアのうちカバー側に位置するキャリア（以下、第一キャリアという。）が第二軸受に嵌合され該第二軸受が第一キャリアを支持する。
【００１３】
これにより、停止時においても第一キャリアが自重で落下することがなく、第一キャリアの回転軸がモータ室側に位置する太陽歯車（以下、第二太陽歯車という。）の回転軸に略同軸上になる。このため、回転時だけでなく回転初期においても第一キャリアに形成される歯車（以下、キャリア内歯車という。）と第二太陽歯車の歯当たりを均一にして第一キャリアの回転方向の機械損失を低減している。
【００１４】
さらにまた、第一キャリアに保持される各第一遊星歯車が太陽歯車群及び減速機内歯車のそれぞれに対して当距離に配置される。これにより、回転時だけでなく回転初期においても各第一遊星歯車と第一太陽歯車及び該各第一遊星歯車と減速機内歯車の歯当たりを均一にして該各第一遊星歯車の回転方向の機械損失を低減している。
【００１５】
また、第二太陽歯車及び各第一遊星歯車に発生する軸方向のスラスト抵抗を第一キャリアで受ける。これにより、第二太陽歯車が噛合するキャリア内歯車及びモータ室側に位置するキャリア（以下、第二キャリアという。）に保持される複数個の遊星歯車（以下、第二遊星歯車という。）の歯当たり、さらに、各第一遊星歯車が噛合する第一太陽歯車及び減速機内歯車の歯当たりを均一にする。これにより、減速機に配置された遊星歯車減速機構に作用するスラスト抵抗を緩和して軸方向の機械損失を低減している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、第一軸受及び第二軸受がカバーに嵌合して出力軸及び太陽歯車群の略同軸上に減速機室内に配置され該第二軸受に第一キャリアが嵌合して該第一キャリアが支持されることにより、減速機室内の各歯車の歯当たりを均一にする。これにより、減速機室内の軸方向及び回転方向の機械損失が減少し、歯車寿命を向上させることができ、減速機付き油圧走行モータの寿命向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の一例である減速機付き油圧走行モータ１０の略縦断面図である。
【図２】従来例のモータ機構１０１付き遊星歯車減速機１００の略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の減速機付き走行モータ１０につき、好適な実施の形態を挙げ添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように、減速機付き油圧走行モータ１０は、基本的には油圧走行モータ１１と、減速機１４とにより構成されており、スプライン２２でスプライン結合される。そして、油圧走行モータ１１及び減速機１４の回転方向に減速機本体１６を回転可能に支持する軸受１８ａ、１８ｂと、減速機室５１の潤滑油の漏れを防ぐメカニカルシール１９、２０と、が設けられている。また、出力軸２４を介して油圧走行モータ１１の動力が減速機１４に伝達される。
【００２０】
軸受１８ａ、１８ｂは、モータケーシング１３の外周面３８に嵌合されており、減速機本体１６をモータケーシング１３に対して回転可能に支持するものである。また、第二キャリア５４とモータケーシング１３と軸受１８ａとの間にスナップリング３３が嵌装される。前記スナップリング３３はモータケーシング１３から第二キャリア５４が抜けるのを防止するために抜止めとして取付けられている。
【００２１】
メカニカルシール１９は、モータケーシング１３と減速機本体１６との間に設けられており、減速機室５１内を液密に封止し、減速機室５１内の潤滑油がモータケーシング１３と減速機本体１６との隙間から外部に漏れるのを防止する。
【００２２】
参照符号２０は、モータケーシング１３と出力軸２４との間に設けられたメカニカルシール（フローティングシール）で、該メカニカルシール２０は減速機室５１内を液密に封止し、減速機室５１内の潤滑油がモータケーシング１３と出力軸２４との隙間からモータ室２３に漏れるのを防止する。
【００２３】
また、図１に示すように、油圧走行モータ１１は、配管ポート１２、モータケーシング１３、出力軸２４、シリンダブロック２５、ピストン２６、可変容量機構３０等により構成されている。そして、油圧走行モータ１１は、図示しない油圧ポンプから配管ポート１２を通って供給又は排出される圧油により出力軸２４を回転させると共に、可変容量機構３０によって出力軸２４の回転数を変化させるものである。
【００２４】
モータケーシング１３は、油圧走行モータ１１の外殻をなす中空の段付形状を成し、該モータケーシング１３内方の内側３９にモータ室２３が形成されている。また、モータケーシング１３の一端面３７（図１で左端面）に複数個の突起部２１が形成されている。
【００２５】
さらに、突起部２１の後方（図１の右側）に位置しモータケーシング１３外方（図１の上下側）の外周面３８は段付形状を成し、該外周面３８に第二キャリア５４が噛合するスプライン２２が該外周面３８及び第二キャリア５４の内側に形成されている。また、外周面３８には固定フランジ３４が形成されており、固定フランジ３４は（図示しない）建設車両等の下部走行体を構成するトラックフレーム等にボルト等を用いて固着される。
【００２６】
モータ室２３は、モータケーシング１３の内側３９に段付形状を成して設けられており、該モータ室２３内には、出力軸２４、シリンダブロック２５、斜板２８等が配置される構成となっている。
【００２７】
出力軸２４はモータ室２３内及び減速機室５１内に回転可能に設けられており、モータ室２３内の軸受２９ａ、２９ｂによって支持されている。また、軸受２９ａ、２９ｂはシリンダブロック２５、斜板２８等を挟んでモータ室２３内に設けられる。
【００２８】
シリンダブロック２５は、モータ室２３内に配置されて出力軸２４の外周側に設けられており、出力軸２４にスプライン結合されて該出力軸２４と一体になって回転する。そして、シリンダブロック２５内にはピストン２６が摺動可能に挿嵌されている。
【００２９】
ピストン２６は、シリンダブロック２５内にその軸方向に摺動可能に複数個挿嵌されており、シリンダブロック２５の回転によってシリンダブロック２５内を往復動する。
【００３０】
シュー２７は、各ピストン２６の先端側（図１の左側）に揺動可能に設けられた円板状で、該シュー２７はピストン２６によって斜板２８の表面に押圧されることで、シリンダブロック２５の回転に伴って斜板２８上に環状の軌跡を描くように摺動する。
【００３１】
可変容量機構３０は、モータケーシング１３内に設けられており、斜板２８、傾転アクチュエータ３１等により構成されている。そして、可変容量機構３０は、斜板２８の傾転角度を傾転アクチュエータ３１によって変化させることにより、シリンダブロック２５内に供給される圧油の容量を調整し、出力軸２４の回転数、出力トルクを変化させる。
【００３２】
斜板２８は、各ピストン２６の先端側に位置してモータ室２３内に傾転可能に設けられており、出力軸２４を取囲む円板状に形成されている。そして、斜板２８の裏面側（図１で左面側）は、モータケーシング１３に傾転可能に支持され、斜板２８の表面側（図１で右面側）は、シリンダブロック２５の回転に伴って各シュー２７が環状の軌跡を描くように摺動する摺動面となっている。
【００３３】
さらに、図１に示すように、減速機１４は油圧走行モータ１１に一体に取付けられており、出力軸２４の回転を減速して大きなトルクを出力するものである。ここで、減速機１４は、減速機本体１６と、出力軸２４と、遊星歯車減速機構４８、４９とにより大略構成されている。
【００３４】
減速機本体１６は減速機１４の外殻をなしており、該減速機本体１６外方の外周側は段付形状を成し、駆動フランジ３５が形成されている。駆動フランジ３５は（図示しない）建設車両等の下部走行体を構成するクローラ等にボルト等を用いて固着される。また、減速機本体１６内方は減速機室５１が設けられ、減速機本体１６内方の内周側には全周に亘って減速機内歯車５２が形成されている。
【００３５】
減速機室５１は減速機本体１６内に設けられており、モータケーシング１３の外周面３８と、減速機本体１６と、モータケーシング１３の一端面３７と、減速機本体１６に蓋をするカバー１７とで囲まれた領域である。そして、減速機室５１内には遊星歯車減速機構４８、４９が収容されている。
【００３６】
出力軸２４は油圧走行モータ１１に設けられており、軸方向に第一太陽歯車５６及び第二太陽歯車５７からなる太陽歯車群４１を有する。また、減速機室５１内においてカバー１７に第一軸受７２が取り付けられることで、スラスト抵抗によって発生して第一太陽歯車５６のカバー１７側に作用する回転方向の摩擦抵抗を緩和する。
【００３７】
第一軸受７２は太陽歯車群４１の略同軸上に位置し、第一軸受７２と第一太陽歯車５６との間に、該第一太陽歯車５６に作用するスラスト抵抗を逃がす（図示しない）僅かな退避スペースが設けられている。また、第一軸受内輪７２ａは第一太陽歯車５６よりも小径であり、第一軸受外輪７２ｂはカバー１７に嵌合している。
【００３８】
さらにまた、第一軸受内輪７２ａが第一太陽歯車５６の略同軸上に位置することにより、（図示しない）僅かな退避スペースを設けることでも緩和されない第一太陽歯車５６に作用する軸方向のスラスト抵抗を第一軸受７２の第一軸受内輪７２ａが受けることができる。
【００３９】
また、第一軸受外輪７２ｂがカバー１７に嵌合して第一軸受７２の第一軸受外輪７２ｂがカバー１７に支持されることで第一太陽歯車５６の回転方向の摩擦抵抗を第一軸受内輪７２ａが受けている。これにより、第一太陽歯車５６と第一遊星歯車５８の歯当たりを均一にして出力軸２４の一端に配置されている第一太陽歯車５６の回転方向の機械損失を低減する。
【００４０】
遊星歯車減速機構４８は、減速機室５１内の一段目（図１の左側）に配置され、油圧走行モータ１１の出力軸２４と結合して一体に回転する第一太陽歯車５６と、該第一太陽歯車５６と減速機内歯車５２とに噛合して第一太陽歯車５６の周囲を公転しつつ自転する複数個の第一遊星歯車５８と、該各第一遊星歯車５８を回転可能に支持する第一キャリア５３と、により構成されている。
【００４１】
また、第一キャリア５３にはキャリア内歯車５５が形成されており、第二太陽歯車５７に噛合している。さらに、減速機室５１内に設けられてカバー１７及び第一キャリア５３に取り付けられた第二軸受７２によって、遊星歯車減速機構４８、４９に作用する軸方向及び回転方向の抵抗を緩和する。
【００４２】
第二軸受７７は太陽歯車群４１の略同軸上に位置し、第二軸受内輪７７ａがカバー１７に嵌合し、第二軸受外輪７７ｂに第一キャリア５３が嵌合している
【００４３】
第二軸受内輪７７ａがカバー１７に嵌合して該カバー１７が該第二軸受内輪７７ａを支持し、第二軸受外輪７７ｂに第一キャリア５３が嵌合して該第二軸受外輪７７ｂが該第一キャリア５３を支持することにより、回転停止時においても第一キャリア５３が自重で落下することはない。
【００４４】
これにより、第一キャリア５３の回転軸が第二太陽歯車５７及び減速機本体１６の回転軸に略同軸上にすることができ、回転初期においてもキャリア内歯車５５と第二太陽歯車５７との歯当たりを均一にして第一キャリア５３の回転方向の機械損失を低減している。
【００４５】
さらに、第一キャリア５３に保持される各第一遊星歯車５８が太陽歯車群４１及び減速機内歯車５２のそれぞれに対して当距離に配置される。これにより、回転初期においても各第一遊星歯車５８と第一太陽歯車５６及び該各第一遊星歯車５８と減速機内歯車５２の歯当たりを均一にして該各第一遊星歯車５８の回転方向の機械損失を低減している。
【００４６】
また、第二太陽歯車５７及び各第一遊星歯車５８に発生する軸方向のスラスト抵抗を第一キャリア５３で受ける。これにより、第二太陽歯車５７が噛合するキャリア内歯車５５及び第二キャリア５４に保持される第二遊星歯車５９の歯当たり、さらに、各第一遊星歯車５８が噛合する第一太陽歯車５６及び減速機内歯車５２の歯当たりを均一にする。これにより、減速機１４に配置された遊星歯車減速機構４８、４９に作用するスラスト抵抗を緩和して軸方向の機械損失を低減している。
【００４７】
本発明は、第一軸受７２及び第二軸受７７がカバー１７に嵌合して出力軸２４及び太陽歯車群４１の略同軸上に減速機室５１内に配置され該第二軸受７７に第一キャリア５３が嵌合して該第一キャリア５３が支持されることにより、減速機室５１内の各歯車の歯当たりを均一にする。これにより、減速機室５１内の軸方向及び回転方向の機械損失が減少して、歯車寿命を向上させることができて、減速機付き油圧走行モータ１０の寿命向上を実現できる。
【００４８】
遊星歯車減速機構４９は、減速機室５１内の二段目（図１の右側）に配置されており、キャリア内歯車５５に噛合した第二太陽歯車５７と、該第二太陽歯車５７と減速機本体１６の減速機内歯車５２とに噛合し第二太陽歯車５７の周囲で自転する複数個の第二遊星歯車５９と、該各第二遊星歯車５９を回転可能に支持する第二キャリア５４とにより構成されている。そして、第二キャリア５４の軸方向の一端側（図１の右側）はモータケーシング１３にスプライン２２によりスプライン結合している。
【００４９】
また、各遊星歯車減速機構４８，４９は、減速機室５１内において、複数個の第一遊星歯車５８及び第二遊星歯車５９からなる遊星歯車群４３を二段に区分して構成する。遊星歯車群４３を形成する各第一遊星歯車５８、各第二遊星歯車５９は、第一キャリア５３、第二キャリア５４と共にピン部材９１、９２が挿入される。さらに、各ピン部材９１、９２を第一キャリア５３、第二キャリア５４に固定するスプリングピン９３、９４が挿入される。さらにまた、各第一遊星歯車５８、各第二遊星歯車５９の回転抵抗を軽減するために、各ピン部材９１、９２と各第一遊星歯車５８、各第二遊星歯車５９との間にニードル８１、８２が嵌装されている。
【００５０】
そして、各遊星歯車減速機構４８，４９は、油圧走行モータ１１の回転を減速して減速機本体１６に伝達し、該減速機本体１６を高トルクで回転させるものである。この場合、減速機本体１６の駆動フランジ３５には（図示しない）クローラ式油圧ショベルの履帯を駆動するスプロケットが取付けられ、このスプロケットを回転させて履帯を駆動することにより、油圧ショベル等の建設車両を走行させることができる構成となっている。
【００５１】
本発明の実施の形態に係る減速機付き油圧走行モータ１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次に動作について説明する。
【００５２】
図１に示すように、油圧走行モータ１１は固定フランジ３４を介して図示しない建設車両のフレームに固定され、遊星歯車減速機構４８、４９を有する減速機１４は駆動フランジ３５を介して図示しない建設車両のクローラの駆動輪と連結されている。
【００５３】
図示しない油圧ポンプ等から配管ポート１２を経由して油圧走行モータ１１に圧油が供給されて、油圧走行モータ１１が回転する。また、油圧走行モータ１１が回転すると、その回転動力が該油圧走行モータ１１と一体となって回転する出力軸２４を介して減速機１４の遊星歯車減速機構４８、４９に伝達されて減速される。
【００５４】
また、出力軸２４が回転（自転）すると、減速機室５１において、太陽歯車群４１が自転し、太陽歯車群４１が自転すると、太陽歯車群４１に噛合する遊星歯車群４３が自転する。
【００５５】
つまり、出力軸２４が回転（自転）すると、減速機室５１において、出力軸２４に結合して太陽歯車群４１を構成する第一太陽歯車５６、第二太陽歯車５７が自転する。また、第一太陽歯車５６が自転すると、第一太陽歯車５６に噛合する各第一遊星歯車５８が自転する。さらに、各第一遊星歯車５８が自転すると、各第一遊星歯車５８が減速機内歯車５２に噛合して減速機本体１６が自転する。
【００５６】
さらにまた、第二太陽歯車５７が自転すると、第二太陽歯車５７がキャリア内歯車５５に噛合して第一キャリア５３が自転する。これにより、第一キャリア５３に保持されている各第一遊星歯車５８が回転（公転）する。
【００５７】
また、第二太陽歯車５７が自転すると、第二太陽歯車５７に噛合する各第二遊星歯車５９が自転し、各第二遊星歯車５９が自転すると、各第二遊星歯車５９が減速機内歯車５２に噛合しているので、減速機本体１６が自転する。
【００５８】
以上より、減速機室５１内において、各第一遊星歯車５８は自転及び公転するため、位置が固定されず、各第一遊星歯車５８は一定の間隔で潤滑油に触れる。しかし、各第二遊星歯車５９は自転するが、各第二遊星歯車５９を保持する第二キャリア５４がモータケーシング１３にスプライン２２で結合して固定されるので、各第二遊星歯車５９は出力軸２４の周囲を公転しない。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 減速機付き油圧走行モータ
１１ 油圧走行モータ
１３ モータケーシング
１４ 減速機
１６ 減速機本体
１７ カバー
２４  出力軸
３０  容量可変機構
４１  太陽歯車群
４３  遊星歯車群
４８、４９  遊星歯車減速機構
５１  減速機室
５２  減速機内歯車
５３  第一キャリア（キャリア）
５４  第二キャリア（キャリア）
７２  第一軸受
７７  第二軸受
【図１】
2016114140.tif 000003
【図２】
2016114140.tif 000004