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技術 減速機

出願人 株式会社神崎高級工機製作所ヤンマー株式会社
発明者 山岸憲幸清岡晃司
出願日 2018年3月14日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2018-046658
公開日 2019年9月19日 (2年5ヶ月経過) 公開番号 2019-158035
状態 特許登録済
技術分野 歯車・カム 減速機2 電動機,発電機と機械的装置等との結合
主要キーワード 内歯車部材 回転ハウジング ギヤ収容空間 モータ収容空間 軸受押え 遊星歯車軸 固定ハウジング 円筒軸方向
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

複数段遊星歯車機構を有する減速機コンパクト化を図る。

解決手段

減速機13は、内部にモータ12を収容する固定ハウジング14と、固定ハウジング14の一端壁部14a側の外周に軸受16を介して回転自在に支持される回転ハウジング15と、モータ12の回転を減速して回転ハウジング15に伝達する複数段の遊星歯車機構21,31,41とを備えている。複数段の遊星歯車機構21,31,41における動力伝達下流側に位置する最終段の遊星歯車機構41の遊星歯車44を回転自在に支持する遊星歯車軸45は、固定ハウジング14の一端壁部14aに片持ち支持されている。

概要

背景

従来、軟弱地や傾斜地等の不整地を走行する車両には、安定して走行できるように、クローラ式走行装置が用いられる。クローラ式走行装置は駆動輪従動輪無端帯状クローラ掛け回したものである。このようなクローラ式走行装置には、複数段遊星歯車機構を有する減速機が用いられることが知られている(例えば特許文献1参照)。

また、近年、自動車のみならず、例えばフォークリフト農業機械バックホーなどの作業機でも、電動化やハイブリッド化が進行している。そして、作業機の電動化の普及には、高減速比コンパクトかつ高効率の減速機が求められている。

概要

複数段の遊星歯車機構を有する減速機のコンパクト化をる。減速機13は、内部にモータ12を収容する固定ハウジング14と、固定ハウジング14の一端壁部14a側の外周に軸受16を介して回転自在に支持される回転ハウジング15と、モータ12の回転を減速して回転ハウジング15に伝達する複数段の遊星歯車機構21,31,41とを備えている。複数段の遊星歯車機構21,31,41における動力伝達下流側に位置する最終段の遊星歯車機構41の遊星歯車44を回転自在に支持する遊星歯車軸45は、固定ハウジング14の一端壁部14aに片持ち支持されている。

目的

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した減速機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内部にモータを収容する固定ハウジングと、前記固定ハウジングの一端壁部側の外周に軸受を介して回転自在に支持される回転ハウジングと、前記モータの回転を減速して前記回転ハウジングに伝達する複数段遊星歯車機構とを備えた減速機であって、前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達下流側に位置する最終段の遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車軸は、前記固定ハウジングの前記一端壁部に片持ち支持されている、減速機。

請求項2

前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構の各歯車は、はすば歯車で構成され、第2段目以降の遊星歯車機構の各歯車は、平歯車で構成されている、請求項1に記載の減速機。

請求項3

前記回転ハウジングは、略円筒形に形成され、その内周には回転軸線方向幅広の共通内歯車一体形成されており、前記複数段の遊星歯車機構のうち、少なくとも前記最終段の遊星歯車機構及びそれの1段だけ動力伝達上流側に位置する遊星歯車機構の各遊星歯車は、前記共通内歯車に噛み合っている、請求項1又は2に記載の減速機。

請求項4

前記固定ハウジングは、前記モータのモータ出力軸を回転自在に支持するモータハウジング部と、前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構を収容すると共に前記一端壁部を有するギヤハウジング部とが、着脱可能に連結されて構成されている、請求項1に記載の減速機。

請求項5

前記第1段目の遊星歯車機構の内歯車を有する内歯車部材ボス部が前記モータハウジング部の外周に嵌め込まれて相対回転不能に固着されている、請求項4に記載の減速機。

請求項6

前記内歯車部材は、前記モータハウジング部の材料よりも熱膨張係数が小さい材料で形成されている、請求項5に記載の減速機。

技術分野

0001

本発明は、複数段遊星歯車機構を有する減速機に関するものである。

背景技術

0002

従来、軟弱地や傾斜地等の不整地を走行する車両には、安定して走行できるように、クローラ式走行装置が用いられる。クローラ式走行装置は駆動輪従動輪無端帯状クローラ掛け回したものである。このようなクローラ式走行装置には、複数段の遊星歯車機構を有する減速機が用いられることが知られている(例えば特許文献1参照)。

0003

また、近年、自動車のみならず、例えばフォークリフト農業機械バックホーなどの作業機でも、電動化やハイブリッド化が進行している。そして、作業機の電動化の普及には、高減速比コンパクトかつ高効率の減速機が求められている。

先行技術

0004

特開平4−165146号公報

発明が解決しようとする課題

0005

複数段の遊星歯車機構を有する減速機は、高減速比を実現可能であるが、回転軸線方向に複数段の遊星歯車機構が配置されるので、軸方向に長くなるという問題があった。減速機の軸方向長さが長いと、例えば減速機がクローラやタイヤループ内に配置される場合に、減速機がクローラやタイヤの幅から突出し、減速機に異物衝突しやすくなるなどの不具合を招く。

0006

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した減速機を提供することを技術的課題としている。

課題を解決するための手段

0007

本発明の減速機は、内部にモータを収容する固定ハウジングと、前記固定ハウジングの一端壁部側の外周に軸受を介して回転自在に支持される回転ハウジングと、前記モータの回転を減速して前記回転ハウジングに伝達する複数段の遊星歯車機構とを備えた減速機であって、前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達下流側に位置する最終段の遊星歯車機構の遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車軸は、前記固定ハウジングの前記一端壁部に片持ち支持されているものである。

0008

本発明の減速機は、最終段の遊星歯車機構の遊星歯車軸が固定ハウジングの一端壁部に片持ち支持されているので、最終段の遊星歯車機構のキャリアを固定ハウジングの一端壁部で構成できるとともに、当該遊星歯車軸を両持ち支持する場合に比べて、回転軸線方向のキャリアの厚み(固定ハウジングの一端壁部の厚み)を小さくでき、減速機のコンパクト化を実現できる。また、遊星歯車軸を支持する一端壁部が固定ハウジングに一体形成されているようにすれば、固定ハウジングの強度を確保しやすくなると共に部品点数を少なくできる。

0009

本発明の減速機において、例えば、前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構の各歯車は、はすば歯車で構成され、第2段目以降の遊星歯車機構の各歯車は、平歯車で構成されているようにしてもよい。

0010

この態様によれば、高速で回転する第1段目の遊星歯車機構での騒音及び振動をはすば歯車によって低減しながら、比較的低速で回転する第2段目以降の遊星歯車機構では平歯車によって動力伝達することで高伝動効率化及び低コスト化を実現できる。この態様は、モータとして高速回転可能な電動モータを用いる場合に特に有効である。

0011

また、本発明の減速機において、例えば、前記回転ハウジングは、略円筒形に形成され、その内周には回転軸線方向で幅広の共通内歯車が一体形成されており、前記複数段の遊星歯車機構のうち、少なくとも前記最終段の遊星歯車機構及びそれの1段だけ動力伝達上流側に位置する遊星歯車機構の各遊星歯車は、前記共通内歯車に噛み合っているようにしてもよい。

0012

この態様によれば、回転ハウジングの内周に共通内歯車が形成されているので、部品点数を少なくでき、組立工数を削減できると共に製造コストを低減できる。

0013

また、本発明の減速機において、例えば、前記固定ハウジングは、前記モータのモータ出力軸を回転自在に支持するモータハウジング部と、前記複数段の遊星歯車機構における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構を収容すると共に前記一端壁部を有するギヤハウジング部とが、着脱可能に連結されて構成されているようにしてもよい。

0014

この態様によれば、固定ハウジングのギヤハウジング部内に第1段目の遊星歯車機構が収容されていることで、回転ハウジング内に収容される遊星歯車機構の数を少なくでき、回転ハウジングの回転軸線方向長さを短くできる。また、モータハウジング部とギヤハウジング部とが分離可能に構成されていることで、モータハウジング部及びギヤハウジング部の加工性を向上できる。また、モータがモータハウジング部に収容された状態で第1段目の遊星歯車機構の組付け及び取外しを行うことができ、組立性及び分解性メンテナンス性)を向上できる。

0015

この態様において、さらに、前記第1段目の遊星歯車機構の内歯車を有する内歯車部材ボス部が前記モータハウジング部の外周に嵌め込まれて相対回転不能に固着されているようにしてもよい。

0016

この場合、例えば焼き嵌め等によって内歯車部材をモータハウジング部の外周に予め固着しておくことができるので、組立性が向上する。

0017

さらに、前記内歯車部材は、前記モータハウジング部の材料よりも熱膨張係数が小さい材料で形成されているようにしてもよい。

0018

これにより、減速機の駆動時に減速機の温度が上昇しても、内歯車部材がモータハウジング部に相対回転不能に固着した状態を維持でき、減速機の伝動不良や故障を防止できる。

発明の効果

0019

本発明は、複数段の遊星歯車機構を有する減速機をコンパクト化できる。

図面の簡単な説明

0020

同実施形態の減速機を示す断面図である。
図1のII−II位置での断面図である。
第2実施形態の減速機の一部分を拡大して示す断面図である。
第3実施形態の減速機を示す断面図である。
第4実施形態の減速機を示す断面図である。
第5実施形態の減速機を示す断面図である。

実施例

0021

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づき説明する。以下の実施形態では、本発明の第1実施形態の減速機をクローラ式走行装置の駆動装置に適用した例について説明する。

0022

図1に示すように、駆動装置7は、モータ12と減速機13とを備えている。この実施形態では、モータ12は、電動モータであり、減速機13の固定ハウジング14内に配置されている。なお、本発明において、モータは、電動モータに限定されず、油圧モータであってもよい。

0023

減速機13は、内部にモータ12を収容する固定ハウジング14と、固定ハウジング14の一端壁部14a側の外周に軸受16を介して回転自在に支持される回転ハウジング15と、モータ12の回転を減速して回転ハウジング15に伝達する複数段の遊星歯車機構21,31,41とを備えている。この実施形態では、モータ12のモータ出力軸12aから回転ハウジング15へ向かう動力伝達流れの上流側から順に、第1段目の遊星歯車機構21、第2段目の遊星歯車機構31、第3段目(最終段)の遊星歯車機構41が設けられている。

0024

モータ12の出力は、モータ出力軸12aから第1段目〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41に順に伝達され、減速及び増トルクされて、回転ハウジング15及び駆動輪2を介してクローラ(図示省略)を駆動させる。なお、駆動輪2は、略円筒形の回転ハウジング15の外周に設けられた取付けフランジ部15aに取り付けられている。

0025

固定ハウジング14は、モータ12を収容すると共にモータ出力軸12aを回転自在に支持するモータハウジング部14Aと、第1段目の遊星歯車機構21を収容するギヤハウジング部14Bとを備えている。モータハウジング部14Aとギヤハウジング部14Bは、それぞれ、例えばアルミニウム合金からなる一体形成の有底筒状の形態を有し、筒状部の一端側を閉塞する一端壁部を備えている。モータハウジング部14Aの一端壁部14Ab側に、ギヤハウジング部14Bが取り付けられる。ギヤハウジング部14Bの一端壁部は、固定ハウジング14の一端壁部14aを構成している。

0026

固定ハウジング14の周壁内部には、冷却水ポンプ17の駆動により送液される冷却水流通可能な冷却水通路14eが形成されている。また、図示は省略するが、モータハウジング部14A内には、モータ12に対して一端壁部14Abとは反対側の位置に、モータ12の駆動を制御するインバータ等が収容される。

0027

モータハウジング部14Aの外周に設けられたフランジ部14Aaと、ギヤハウジング部14Bの外周に設けられたフランジ部14Baとが突合せ配置されてボルトにより連結されている。すなわち、モータハウジング部14Aとギヤハウジング部14Bは、着脱可能に連結されている。また、フランジ部14Aa,14Baには、フランジ部14Aa側に配置される、車両に装備された駆動装置支持フレーム6dがボルトにより共締めされて連結される。

0028

ギヤハウジング部14B内に配置されている第1段目の遊星歯車機構21は、モータ出力軸12aの先端部に相対回転不能に連結された太陽歯車22と、内歯車23aを有する内歯車部材23と、太陽歯車22と内歯車23aとの間に配置される3個の遊星歯車24と、遊星歯車24を回転自在に支持する3本の遊星歯車軸25と、遊星歯車軸25を片持ち支持するキャリア26とを備えている。太陽歯車22、内歯車23a及び遊星歯車24は、はすば歯車で構成されている。

0029

内歯車部材23は、モータハウジング部14Aの材料(例えばアルミニウム合金)よりも熱膨張係数が小さい材料(例えば鉄系材料)で形成されている。また、内周に内歯車23aが形成されていない部位で構成される円環状のボス部23bを有する。ボス部23bは、例えば焼き嵌めによってモータハウジング部14Aの一端壁部14Abの外周に嵌め込まれて相対回転不能に固着されている。

0030

キャリア26の内周に、回転軸線方向に沿って延びる伝動軸51の一端部が相対回転不能に連結されている。伝動軸51の他端部には、回転ハウジング15内に配置された第2段目の遊星歯車機構31の太陽歯車32が相対回転不能に連結されている。

0031

回転ハウジング15内には、第2段目の遊星歯車機構31と第3段目の遊星歯車機構41が配置されている。略円筒形の回転ハウジング15の一端部(固定ハウジング14とは反対側の端部)は、蓋体18によって閉塞されている。

0032

第2段目の遊星歯車機構31は、伝動軸51の端部に相対回転不能に連結された太陽歯車32と、回転ハウジング15の内周に一体形成された内歯車33と、太陽歯車32と内歯車33との間に配置される3個の遊星歯車34と、遊星歯車34を回転自在に支持する3本の遊星歯車軸35と、遊星歯車軸35を片持ち支持するキャリア36とを備えている。太陽歯車32、内歯車33及び遊星歯車34は、平歯車で構成されている。キャリア36の内周に、第3段目の遊星歯車機構41の太陽歯車42が相対回転不能に連結されている。

0033

第3段目の遊星歯車機構41は、太陽歯車32よりも固定ハウジング14寄りの位置で伝動軸51に回転自在に遊嵌されている太陽歯車42と、回転ハウジング15の内周に一体形成された内歯車43と、太陽歯車42と内歯車43との間に配置される3個の遊星歯車44と、遊星歯車44を回転自在に支持する3本の遊星歯車軸45とを備えている。太陽歯車42、内歯車43及び遊星歯車44は、平歯車で構成されている。遊星歯車軸45は、固定ハウジング14(ギヤハウジング部14B)の一端壁部14aに片持ち支持されている。第3段目の遊星歯車機構41は、回転自在なキャリアを備えていない。すなわち、遊星歯車44は公転しない。

0034

第2段目の遊星歯車機構31の内歯車33と、第3段目の遊星歯車機構41の内歯車43は、回転軸線方向で繋がっている。すなわち、内歯車33,43は、略円筒形の回転ハウジング15の内周に一体形成された回転軸線方向で幅広の共通内歯車52で構成されている。

0035

固定ハウジング14の一端壁部14aには、回転軸方向での軸受16の移動を規制する軸受押えプレート57が複数のボルト53によって固定されている。一端壁部14aに片持ち支持される遊星歯車軸45は、軸受押えプレート57を貫通している。

0036

図2に示すように、一端壁部14aには、回転軸線方向に貫通する複数の油孔14bが形成されている。また、図示は省略するが、軸受押えプレート57には、回転軸線方向で油孔14bと重なる位置に、回転軸線方向に貫通する油孔が形成されている。

0037

ギヤハウジング部14B内及び回転ハウジング15内に潤滑油が収容されている。この実施形態では、遊星歯車機構21,31,41の潤滑方式は、はねかけ式である。潤滑油の油面54は、遊星歯車24と遊星歯車軸25の間に配置される筒状のブッシュがつかる程度の位置に設けられる。また、潤滑油は、上記油孔を介して、ギヤハウジング部14B内と回転ハウジング15内との間で流通可能になっている。

0038

モータ12の駆動によってモータ出力軸12a及び第1段目の遊星歯車機構21の太陽歯車22が回転されると、太陽歯車22及び内歯車23aの両方に噛み合う遊星歯車24は、太陽歯車22と内歯車23aとの間で自転しつつ公転する。遊星歯車24の公転は、キャリア26を回転させる。キャリア26の回転は、伝動軸51を介して、回転ハウジング15内に配置された第2段目の遊星歯車機構31の太陽歯車32へ伝達される。

0039

太陽歯車32が回転すると、太陽歯車32及び内歯車33の両方に噛み合う遊星歯車34は、太陽歯車32と内歯車33との間で自転しつつ公転する。遊星歯車34の公転は、キャリア36を介して、第3段目の遊星歯車機構41の太陽歯車42へ伝達される。

0040

太陽歯車42が回転すると、太陽歯車42及び内歯車43の両方に噛み合う遊星歯車44は、太陽歯車42と内歯車43との間で自転し、回転ハウジング15を回転させる。回転する回転ハウジング15は、駆動輪2を回転させ、クローラ(図示省略)を駆動する。

0041

この実施形態の減速機13は、内部にモータ12を収容する固定ハウジング14と、固定ハウジング14の一端壁部14a側の外周に軸受16を介して回転自在に支持される回転ハウジング15と、モータ12の回転を減速して回転ハウジング15に伝達する複数段の遊星歯車機構21,31,41とを備えている。そして、複数段の遊星歯車機構21,31,41における動力伝達下流側に位置する第3段目(最終段)の遊星歯車機構41の遊星歯車44を回転自在に支持する遊星歯車軸45は、固定ハウジング14の一端壁部14aに片持ち支持されているので、第3段目の遊星歯車機構41のキャリアを固定ハウジング14の一端壁部14aで構成できるとともに、遊星歯車軸45を両持ち支持する場合に比べて、回転軸線方向のキャリアの厚み(固定ハウジング14の一端壁部14aの厚み)を小さくでき、減速機13の回転軸線方向長さを短くしてコンパクト化を実現できる。また、遊星歯車軸45を支持する一端壁部14aが固定ハウジング14(ギヤハウジング部)に一体形成されているので、固定ハウジング14の強度を確保しやすくなると共に部品点数を少なくできる。

0042

また、第1段目の遊星歯車機構21の遊星歯車24を回転自在に支持する遊星歯車軸25はキャリア26に片持ち支持され、第2段目の遊星歯車機構31の遊星歯車34を回転自在に支持する遊星歯車軸35はキャリア26に片持ち支持されている。したがって、遊星歯車軸25,35を両持ち支持する場合に比べて、キャリア26,36の回転軸線方向の厚みを小さくでき、減速機13の回転軸線方向長さを短くしてコンパクト化が可能になる。

0043

また、減速機13において、複数段の遊星歯車機構21,31,41における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構21の各歯車22,23a,24は、はすば歯車で構成され、第2段目以降の遊星歯車機構31,41の各歯車32,33,34,42,43,44は、平歯車で構成されている。これにより、太陽歯車22が例えば10000回転/分以上の高速で回転する第1段目の遊星歯車機構21での騒音及び振動をはすば歯車によって低減しながら、比較的低速で回転する第2段目以降の遊星歯車機構31,41では平歯車によって動力伝達することで高伝動効率化及び低コスト化を実現できる。

0044

また、減速機13において、回転ハウジング15は、略円筒形に形成され、その内周には回転軸線方向で幅広の共通内歯車52が一体形成されており、複数段の遊星歯車機構21,31,41のうち、第3段目(最終段)の遊星歯車機構41及びそれの1段だけ動力伝達上流側に位置する第2段目の遊星歯車機構31の各遊星歯車34,44は、共通内歯車52に噛み合っている。回転ハウジング15の内周に共通内歯車52が形成されていることで、部品点数を少なくでき、組立工数を削減できると共に製造コストを低減できる。

0045

また、減速機13において、固定ハウジング14は、モータ12のモータ出力軸12aを回転自在に支持するモータハウジング部14Aと、複数段の遊星歯車機構21,31,41における動力伝達上流側に位置する第1段目の遊星歯車機構21を収容すると共に一端壁部14aを有するギヤハウジング部14Bとが、着脱可能に連結されて構成されている。これにより、固定ハウジング14のギヤハウジング部14B内に第1段目の遊星歯車機構21が収容されていることで、回転ハウジング15内に収容される遊星歯車機構の数を少なくでき、回転ハウジング15の回転軸線方向長さを短くできる。また、モータハウジング部14Aとギヤハウジング部14Bとが分離可能に構成されていることで、モータハウジング部14A及びギヤハウジング部14Bの加工性を向上できる。また、モータ12がモータハウジング部14Aに収容された状態で第1段目の遊星歯車機構21の組付け及び取外しを行うことができ、組立性及び分解性(メンテナンス性)を向上できる。

0046

また、第1段目の遊星歯車機構21の内歯車23aを有する内歯車部材23のボス部23bがモータハウジング部14Aの外周に嵌め込まれて相対回転不能に固着されているので、例えば焼き嵌め等によって内歯車部材23をモータハウジング部14Aの外周に予め固着しておくことができ、組立性が向上する。

0047

さらに、内歯車部材23は、モータハウジング部14Aの材料(例えばアルミニウム合金)よりも熱膨張係数が小さい材料(例えば鉄系材料)で形成されているので、減速機13の駆動時に減速機13の温度が上昇しても、内歯車部材23がモータハウジング部14Aに相対回転不能に固着した状態を維持でき、減速機13の伝動不良や故障を防止できる。

0048

次に、図3を参照しながら、減速機の第2実施形態について説明する。図3において、図1に示した部材と同じ機能を果たす部材には同じ符号を付している。

0049

第2実施形態の減速機13では、第1段目の遊星歯車機構21の内歯車部材23は、その内周に、円筒軸方向の一端から他端まで延びる内歯車23aを備えている。つまり、内歯車23aは、遊星歯車24に対向する箇所からボス部23bの内周まで延設されている。ボス部23bの内周に位置する内歯車23aの部位は、モータハウジング部14Aの一端壁部14Abの外周に形成された固定外歯14Acに噛み合っている。これにより、内歯車部材23は、モータハウジング部14Aに対して確実に相対回転不能に配置される。

0050

第2実施形態の減速機13のその他の構成は、第1実施形態の減速機13の構成と同様である。すなわち、第2実施形態の減速機13は、第1実施形態の減速機13が奏する作用及び効果と同様の作用及び効果を奏することができる。さらに、第2実施形態の減速機13は、モータハウジング部14Aに対する内歯車部材23の回転をより確実に防止できる。

0051

次に、図4を参照しながら、減速機の第3実施形態について説明する。図4において、図1に示した部材と同じ機能を果たす部材には同じ符号を付している。

0052

第3実施形態の減速機13は、ギヤハウジング部14B内に収容された第1段目の遊星歯車機構21の内歯車部材23は、ボス部23b(図1参照)を備えておらず、モータハウジング部14Aの一端壁部14Abの外周には嵌め込まれていない。内歯車部材23は、内周に内歯車23aを有する略円筒形の形態を有している。

0053

内歯車部材23は、一端壁部14Abの端面に隣接配置されている。内歯車部材23の外周に、回転軸線方向に延びる切欠き溝部23cが形成されている。また、モータハウジング部14Aの一端壁部14Abの端面には、切欠き溝部23cに係合して内歯車部材23を回転不能に保持する係止ピン部材55が突設されている。これにより、内歯車部材23は、モータハウジング部14Aに対して確実に相対回転不能に配置される。

0054

第3実施形態の減速機13のその他の構成は、第1実施形態の減速機13の構成と同様である。すなわち、第3実施形態の減速機13は、第1実施形態の減速機13が奏する作用及び効果のうち、内歯車部材23のボス部23b(図1参照)が一端壁部14Abの外周に嵌め込まれている構成による作用及び効果を除いて、同様の作用及び効果を奏することができる。

0055

次に、図5を参照しながら、減速機の第4実施形態について説明する。図5において、図1に示した部材と同じ機能を果たす部材には同じ符号を付している。

0056

第4実施形態の減速機13では、固定ハウジング14は、モータ12を収容するモータ収容空間14cと第1段目の遊星歯車機構21を収容するギヤ収容空間14dとを有する筒状の一体形成部材で構成されている。固定ハウジング14内には、モータ収容空間14cとギヤ収容空間14dとを離隔するカバー部材56が配置されている。

0057

第1段目の遊星歯車機構21の内歯車部材23は、ギヤ収容空間14d内で固定ハウジング14の内周に相対回転不能に固着されている。また、モータ出力軸12aの太陽歯車22側の端部は、カバー部材56に回転自在に支持されている。

0058

第4実施形態の減速機13のその他の構成は、第2実施形態の減速機13の構成と同様である。すなわち、第4実施形態の減速機13は、第1実施形態の減速機13が奏する作用及び効果のうち、内歯車部材23のボス部23bが一端壁部14Abの外周に嵌め込まれている構成(図1参照)、及び固定ハウジング14がモータハウジング部14Aとギヤハウジング部14Bとを有する構成(図1参照)による作用及び効果を除いて、同様の作用及び効果を奏することができる。

0059

次に、図6を参照しながら、減速機の第5実施形態について説明する。図6において、図1に示した部材と同じ機能を果たす部材には同じ符号を付している。

0060

第5実施形態の減速機13では、第1段目の遊星歯車機構21は回転ハウジング15内に配置されている。固定ハウジング14内には、モータ12が収容されている。モータ出力軸12aは、固定ハウジング14内から回転ハウジング15内へ延設されている。モータ出力軸12aの中途部は、固定ハウジング14の一端壁部14aに回転自在に支持されている。モータ出力軸12aの先端部は、回転ハウジング15の一端部(固定ハウジング14とは反対側の端部)を閉塞する蓋体18に回転自在に支持されている。

0061

回転ハウジング15内において、モータ出力軸12aの先端部側(蓋体18側)から順に、第1段目、第2段目、第3段目の遊星歯車機構21,31,41が配置されている。モータ12の出力は、モータ出力軸12aから第1段目〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41に順に伝達され、減速及び増トルクされて、回転ハウジング15及び駆動輪2を介してクローラ(図示省略)を駆動させる。

0062

第1段目の遊星歯車機構21の太陽歯車22は、モータ出力軸12aの先端部に相対回転不能に連結されている。回転ハウジング15の内周に内歯車23aが一体形成されている。太陽歯車22と内歯車23aとの間に3個の遊星歯車24が配置されている。遊星歯車24は、キャリア26に片持ち支持された3本の遊星歯車軸25に回転自在に支持されている。キャリア26の内周に、第2段目の遊星歯車機構31の太陽歯車32が相対回転不能に連結されている。

0063

第2段目の遊星歯車機構31の太陽歯車32は、太陽歯車22よりも固定ハウジング14寄りの位置でモータ出力軸12aに回転自在に遊嵌されている。太陽歯車32と、回転ハウジング15の内周に一体形成された内歯車33との間に、3個の遊星歯車34が配置されている。遊星歯車34は、キャリア36に片持ち支持された3本の遊星歯車軸35に回転自在に支持されている。キャリア36の内周に、第3段目の遊星歯車機構41の太陽歯車42が相対回転不能に連結されている。

0064

第3段目の遊星歯車機構41の太陽歯車42は、太陽歯車32よりも固定ハウジング14寄りの位置でモータ出力軸12aに回転自在に遊嵌されている。太陽歯車42と、回転ハウジング15の内周に一体形成された内歯車43との間に、3個の遊星歯車44が配置されている。遊星歯車34は、固定ハウジング14の一端壁部14aに片持ち支持されている遊星歯車軸45に回転自在に支持されている。この実施形態でも、第3段目の遊星歯車機構41は、回転自在なキャリアを備えていない。すなわち、遊星歯車44は公転しない。

0065

第1〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41の内歯車23a,33,43は、回転軸線方向で繋がっている。すなわち、内歯車23a,33,43は、略円筒形の回転ハウジング15の内周に一体形成された回転軸線方向で幅広の共通内歯車52で構成されている。

0066

モータ12の駆動によってモータ出力軸12a及び第1段目の遊星歯車機構21の太陽歯車22が回転されると、太陽歯車22及び内歯車23aの両方に噛み合う遊星歯車24は、太陽歯車22と内歯車23aとの間で自転しつつ公転する。遊星歯車24の公転は、キャリア26を介して、第2段目の遊星歯車機構31の太陽歯車32へ伝達される。

0067

太陽歯車32が回転すると、太陽歯車32及び内歯車33の両方に噛み合う遊星歯車34は、太陽歯車32と内歯車33との間で自転しつつ公転する。遊星歯車34の公転は、キャリア36を介して、第3段目の遊星歯車機構41の太陽歯車42へ伝達される。

0068

太陽歯車42が回転すると、太陽歯車42及び内歯車43の両方に噛み合う遊星歯車44は、太陽歯車42と内歯車43との間で自転し、回転ハウジング15を回転させる。回転する回転ハウジング15は、駆動輪2を回転させ、クローラ(図示省略)を駆動する。

0069

なお、第5実施形態の減速機13では、第1〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41の各歯車22,23a,24,32,33,34,42,43,44は、はすば歯車で構成されている。これにより、第1〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41の駆動に起因する騒音及び振動が低減されている。ただし、第5実施形態の減速機13において、第1〜第3段目の遊星歯車機構21,31,41のうち、いずれか又は全ての遊星歯車機構が平歯車で形成されていてもよい。

0070

図1図6から明らかなように、第1〜第5の実施形態の減速機13は、第3段目の遊星歯車機構41の遊星歯車軸45が固定ハウジング14の一端壁部14aに片持ち支持されているので、遊星歯車機構41のキャリアを一端壁部14aで構成できるとともに、遊星歯車軸45を両持ち支持する場合に比べて、回転軸線方向のキャリアの厚み(固定ハウジング14の一端壁部14aの厚み)を小さくでき、減速機13の回転軸線方向長さを短くしてコンパクト化を実現できる。

0071

また、第1〜第4の実施形態の減速機13において、第1段目の遊星歯車機構21の各歯車22,23a,24は、はすば歯車で構成され、第2段目以降の遊星歯車機構31,41の各歯車32,33,34,42,43,44は、平歯車で構成されているので、高速で回転する第1段目の遊星歯車機構21での騒音及び振動をはすば歯車によって低減しながら、比較的低速で回転する第2段目以降の遊星歯車機構31,41では平歯車によって動力伝達することで高伝動効率化及び低コスト化を実現できる。

0072

また、図1図6から明らかなように、第1〜第5の実施形態の減速機13において、第2段目及び第3段目の遊星歯車機構31,41の各遊星歯車34,44は、回転ハウジング15の内周に一体形成された共通内歯車52に噛み合っているので、部品点数を少なくでき、組立工数を削減できると共に製造コストを低減できる。また、図6から明らかなように、第5実施形態の減速機13において、第1段目の遊星歯車機構21の遊星歯車24も共通内歯車52に噛み合っているので、部品点数をさらに少なくでき、組立工数を削減できると共に製造コストを低減できる。

0073

また、図1,3,4から明らかなように、第1〜第3の実施形態の減速機13は、固定ハウジング14のギヤハウジング部14B内に第1段目の遊星歯車機構21が収容されていることで、回転ハウジング15内に収容される遊星歯車機構の数を少なくでき、回転ハウジング15の回転軸線方向長さを短くできる。また、モータハウジング部14Aとギヤハウジング部14Bとが分離可能に構成されていることで、モータハウジング部14A及びギヤハウジング部14Bの加工性を向上できる。また、モータ12がモータハウジング部14Aに収容された状態で第1段目の遊星歯車機構21の組付け及び取外しを行うことができ、組立性及び分解性(メンテナンス性)を向上できる。

0074

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

0075

例えば、本発明の減速機に配置される複数段の遊星歯車機構は、3段に限定されず、2段又は4段以上であってもよい。また、本発明の減速機は、農業機械や建設機械などの作業車両や、スノーモービルなどのレクリエーションビークルなどに搭載されたクローラ式走行装置に適用可能である。また、本発明の減速機は、クローラ式走行装置だけでなく、ホイール式走行装置にも適用可能である。また、本発明の減速機は、例えば油圧ショベル油圧クレーン等の建設機械において、走行装置のみならず、旋回装置などにも適用可能である。

0076

また、図1図5を参照して説明した第1〜第4の実施形態の減速機13において、第1段目の遊星歯車機構の各歯車は、平歯車で構成されていてもよいし、第2及び第3段目の遊星歯車機構の各歯車は、はすば歯車で構成されていてもよい。

0077

また、本発明の減速機において、軸受は、深溝玉軸受の他、アンギュラ玉軸受や、円筒ころ軸受円すいころ軸受など、固定ハウジングに対して回転ハウジングを回転自在に支持できるものであれば、種類は特に限定されない。

0078

12モータ
12aモータ出力軸
13減速機
14固定ハウジング
14a 一端壁部
14Aモータハウジング部
14Bギヤハウジング部
15回転ハウジング
16軸受
21 第1段目の遊星歯車機構
23内歯車部材
23a内歯車
23bボス部
24遊星歯車
24歯車
25遊星歯車軸
26キャリア
31 第2段目の遊星歯車機構
32太陽歯車
33 内歯車
34 遊星歯車
35 遊星歯車軸
36 キャリア
41 第3段目の遊星歯車機構
42 太陽歯車
43 内歯車
44 遊星歯車
45 遊星歯車軸
52 共通内歯車

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