JP5342248B2 - 建設機械用走行ユニット - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転を減速させて出力する建設機械用走行ユニットに関する。

一般に、油圧ショベルなどの建設機械の走行装置としてクローラが多く採用され、このクローラの駆動装置として、油圧モータ機構と遊星減速機構とを組み合わせた走行ユニットが用いられている。従来、この走行ユニットとして、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。特許文献１に記載された走行ユニット（減速機装置）は、油圧モータ機構を収納する本体ケース（２）と、本体ケース（２）に対して回転自在に嵌合し且つ変速部（１Ｂ）を収納する回転ケース（５）とを備えてなるものである。ここで、この走行ユニット（減速機装置）においては、回転ケース（５）の端部の開口の内側に蓋体（２８）を嵌め込んで、本体ケース（２）と蓋体（２８）とを固定している（特許文献１の図１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載されたような、回転ケース（５）の開口の内側に蓋体（２８）を嵌め込んで、本体ケース（２）と蓋体（２８）とを固定するという構造の走行ユニットでは、回転ケース（５）と蓋体（２８）との間から回転ケース（５）内の潤滑油が漏れてしまうことがある。減速機内部の歯車が動くことにより回転ケース（５）が外側に変形し、この変形により、回転ケース（５）と蓋体（２８）との間に隙間が生じて潤滑油が漏れてしまうのである。対策として、回転ケース（５）と蓋体（２８）との間にシール剤を塗布するなどしているが、この対策では、加工・組立性が悪く、製造コストが高いものとなってしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転ケースの外側への変形を抑えて回転ケース内の潤滑油の漏洩を防止することができる構造を備えた建設機械用走行ユニットを提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、建設機械に固定される本体ケースと、前記本体ケースに対して回転自在に保持され内周に内歯が形成された回転ケースと、前記回転ケース内に収納され前記内歯に噛み合う減速機構と、前記回転ケースの開口を覆う蓋部材と、前記蓋部材を前記回転ケースに固定する固定手段と、前記蓋部材と前記回転ケースとの間に配置されたシールと、を備え、前記蓋部材は、前記開口を覆う底部と、前記底部の端からケース軸方向に延在する筒部と、を有し、前記回転ケース端部の外周面に前記筒部の内周面を嵌合させて、当該回転ケースと前記蓋部材とを固定してなる建設機械用走行ユニットを提供する。

この構成によると、回転ケース端部の外周面に蓋部材の筒部の内周面を嵌合させて回転ケースと蓋部材とを固定することで、回転ケースが外側へ変形しようとしても、その変形は、蓋部材の筒部により抑えられる。また、回転ケースが外側へ少し変形したとしても、回転ケースの外周端部と蓋部材の筒部との間に隙間が増大することはなく、シール性を維持し続けることができる。

また本発明において、前記シールが、前記回転ケース端部の外周面と前記筒部の内周面との間に配置されていることが好ましい。

この構成によると、回転ケースが外側へ変形しようとするときでも、または、回転ケースが外側へ変形したときでも、回転ケース端部の外周面と蓋部材の筒部の内周面との間でシールは挟持され続ける。これにより、回転ケース内の潤滑油の漏洩をより確実に防止することができる。

さらに本発明において、前記シールが、前記筒部の内周面に形成された溝部に配置されていることが好ましい。

この構成によると、シールのつぶし代が大きくなり、シール性を高めることができる。

さらに本発明において、前記回転ケース端部の外周面に段差が形成されていることが好ましい。

この構成によると、蓋部材の筒部の外周面が回転ケースの外周面よりも外側に張り出す量を低減でき、その結果、これらの外周面と建設機械のクローラとの間に流入した土砂が、この間に溜まることを防止できる。

さらに本発明において、前記固定手段は、前記筒部の外周からケース軸中心に向かって配設されたボルトであり、当該ボルトが、前記筒部の外周に２乃至１０個均等配置されていることが好ましい。

この構成によると、ボルトの主たる役割は蓋部材を回転ケースに固定することであり、すなわち、蓋部材と回転ケースとの間のシール性に関してはボルトによる締め付け力を特に考慮する必要がないので、ボルトの数量を低減することができる。

本発明によれば、本発明の構成要件、特に、底部の端からケース軸方向に延在する筒部を有する蓋部材により、回転ケース端部の外周面に当該蓋部材の筒部の内周面を嵌合させて回転ケースを固定することで、回転ケースの外側への変形を抑えることができ、その結果、回転ケース内の潤滑油の漏洩を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る建設機械用走行ユニットの一部切り欠き断面図である。 図１のＡ部拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明に係る建設機械用走行ユニット（以下、「走行ユニット」と記載する）は、油圧ショベルなどの建設機械のクローラ（走行装置）の駆動装置として用いられるものである。

（走行ユニットの構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る走行ユニット１の一部切り欠き断面図である。図２は、図１のＡ部拡大図である。

図１に示すように、本実施形態の走行ユニット１は、建設機械の車体（不図示）に固定される本体ケース２と、本体ケース２に対して回転自在に保持された回転ケース３と、回転ケース３の端部の開口を覆う蓋部材６と、を備えている。なお、本体ケース２の外周面と回転ケース３の内周面との間にボールベアリングなどの軸受が嵌め込まれており、この軸受を介して回転ケース３は本体ケース２に対して回転自在に保持される（図示省略）。

（本体ケース）
本体ケース２は、金属製で、その内部にモータ機構４（図示省略）が収納されている。また、本体ケース２は、その外周にフランジ部２ａが形成されている。走行ユニット１は、このフランジ部２ａの部分で建設機械の車体に対して固定される。本体ケース２は、全体として筒状に形成されている。

ここで、モータ機構４は、油圧で作動する油圧モータ機構である。モータ機構４の回転中心には出力軸１１（図示省略）が配置されている。モータ機構４の作動により出力軸１１は回転する。

（回転ケース）
回転ケース３は、金属製で、その内部に減速機構５が収納されている。また、回転ケース３の一方の端部の外周にはフランジ部３ｃが形成されている。このフランジ部３ｃには、建設機械の駆動用スプロケット（不図示）が取り付けられる。駆動用スプロケットが取り付けられた回転ケース３が減速機構５を介してモータ機構４により回転させられることで、クローラ（不図示）が駆動される。また、符号を付して図２に示したように、回転ケース３の他方の端部の外周面３ｂには、段差が形成されている。なお、この段差は、ケース軸中心に向かって落ち込む段差である。また、この段差部には、ボルト７の先端が挿入される有底の穴３ｄが形成されている。なお、この穴３ｄは、内周にネジが切られたネジ穴としてもよい。回転ケース３は、全体として筒状に形成され、内部には減速機構５のための潤滑油が封入されている。

減速機構５は、遊星歯車機構からなるものであって、その中心部には、モータ機構４の出力軸１１が取り付けられている。また、回転ケース３の内周には、減速機構５の歯車（遊星歯車）と噛み合う内歯３ａが形成されている。そして、減速機構５は、出力軸１１の回転速度を減速させてモータ機構４からの出力を内歯３ａを介して回転ケース３に伝達する。

（蓋部材）
回転ケース３の他方の端部の開口は、蓋部材６で閉止されている。蓋部材６は、金属製で、回転ケース３の開口を覆う円板上の底部９と、底部９の端からケース軸方向に延在する筒部１０とを有している。

底部９は、その中心から径方向に向けて順に、第１厚肉部９ａ、薄肉部９ｂ、第２厚肉部９ｃに区別される。また、底部９の外側の中心部は、凹部９ｄとなっている。

図１のＡ部拡大図を図２に示したように、筒部１０は、その先端部にボルト７がねじ込まれるネジ孔１０ｃを備えている。また、筒部１０の内周面１０ａには断面コ字状の溝部１０ｂが全周にわたって形成されている。この溝部１０ｂは、ネジ孔１０ｃよりも底部９側に設けられている。溝部１０ｂには、Ｏリング８（シール）が入れられている。なお、筒部１０の内周面１０ａではなく、回転ケース３端部の外周面３ｂに溝部を形成し、この溝部にＯリング８を配置してもよい。また、溝部１０ｂに配置するシールは、Ｏリング８に限られることはなく、様々なリング形態のシールを用いることができる。

蓋部材６は、回転ケース３に対して次のようにして固定される。まず、回転ケース３端部の外周面３ｂに筒部１０の内周面１０ａを嵌合させる。そして、回転ケース３端部の外周面３ｂに形成された穴３ｄに向かって筒部１０の外周からボルト７をねじ込む。このようにして、回転ケース３と蓋部材６とを固定するのである。このとき、Ｏリング８は、回転ケース３端部の外周面３ｂと、筒部１０の内周面１０ａ（溝部１０ｂ）との間につぶされて挟持される。

ここで、筒部１０の内径は、回転ケース３端部の外周面３ｂの外径よりも少し小さくされる。これにより、蓋部材６の筒部１０と回転ケース３との嵌合力を確保している。

以上説明したように、本実施形態の走行ユニット１によると、回転ケース３端部の外周面３ｂに蓋部材６の筒部１０の内周面１０ａを嵌合させて回転ケース３と蓋部材６とを固定することで、回転ケース３がその径方向外側へ変形しようとしても、その変形は、蓋部材６の筒部１０により抑えられる。また、回転ケース３が外側へ少し変形したとしても、それに応じて筒部１０も変形し、回転ケース３端部の外周面３ｂと蓋部材６の筒部１０との間に隙間が生じることはなく、シール性を維持し続けることができる。その結果、回転ケース３内の潤滑油の漏洩を防止することができる。

また、前記したように、第１厚肉部９ａ、薄肉部９ｂ、および第２厚肉部９ｃを有するように底部９を形成している。これにより、底部９は、薄肉部９ｂで弾性変形しやすい。そのため、回転ケース３がその径方向外側へ変形しようとした際に、筒部１０に作用する荷重は底部９の弾性変形でも受けることができる。すなわち、回転ケース３が径方向外側へ変形しようとした際には、筒部１０は無理なくその変形に追従することができ、蓋部材６の破損を防止することができる。なお、底部９の外側中心部に形成された凹部９ｄも、底部９の弾性変形のしやすさに寄与する。

また、回転ケース３端部の外周面３ｂと筒部１０の内周面１０ａとの間にＯリング８を配置することで、回転ケース３がその径方向外側へ変形しようとするときでも、または、回転ケース３がその径方向外側へ変形したときでも、回転ケース３端部の外周面３ｂと蓋部材６の筒部１０の内周面１０ａとの間でＯリング８は挟持され続ける。これにより、回転ケース３内の潤滑油の漏洩をより防止することができる。

なお、図２に、回転ケース３のケース軸方向の端面３ｅを示している。この端面３ｅと、底部９の内面との間に、Ｏリング８を配置してもよい。

また、筒部１０の内周面１０ａに形成された溝部１０ｂにＯリング８を配置することで、Ｏリング８のつぶし代が大きくなり、シール性をさらに高めることができている。

また、回転ケース３端部の外周面３ｂに段差をつけることで、蓋部材６の筒部１０の外周面が回転ケース３の外周面よりも外側に張り出す量を低減できる。その結果、これらの外周面と建設機械のクローラとの間に流入した土砂が、この間に溜まることを防止することができる。

なお、ボルト７は、蓋部材６の筒部１０の外周に６個程度配置することが好ましいが、２〜１０個配置しても良い。また、これらボルト７は均等配置されていることが好ましいが、軸を中心に左右対称に配置するようにしても良い。ボルト７の役割は、ケース軸方向にずれることなく蓋部材６を回転ケース３に固定することである。すなわち、蓋部材６と回転ケース３との間のシール性に関してはボルト７による締め付け力を特に考慮する必要がないので、このようにボルト７の数量を低減することができる。その結果、蓋部材６および回転ケース３の加工・組立性が改善されるとともに、走行ユニット１の製造コストを従来よりも抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

１：走行ユニット
２：本体ケース
３：回転ケース
３ａ：内歯
４：モータ機構
５：減速機構
６：蓋部材
７：ボルト（固定手段）
８：Ｏリング（シール）
９：底部
１０：筒部

特開２０００−６５１６４号公報

Claims (3)

1. 建設機械に固定される本体ケースと、
   前記本体ケースに対して回転自在に保持され内周に内歯が形成された回転ケースと、
   前記回転ケース内に収納され前記内歯に噛み合う減速機構と、
   前記回転ケースの開口を覆う蓋部材と、
   前記蓋部材を前記回転ケースに固定する固定手段と、
   前記蓋部材と前記回転ケースとの間に配置されたシールと、を備え、
   前記蓋部材は、
   前記開口を覆う底部と、
   前記底部の端からケース軸方向に延在する筒部と、を有し、
   前記回転ケース端部の外周面に前記筒部の内周面を嵌合させて、当該回転ケースと前記蓋部材とを固定してなり、
   前記シールが、前記回転ケース端部の外周面と前記筒部の内周面との間であって、前記筒部の内周面に形成された溝部に配置されており、
   前記固定手段は、前記筒部の外周からケース軸中心に向かって配設されたボルトである、建設機械用走行ユニット。
2. 請求項１に記載の建設機械用走行ユニットにおいて、
   前記回転ケース端部の外周面に、ケース軸中心に向かって落ち込む段差が形成されており、当該段差部に、前記蓋部材の筒部の内周面が嵌合されていることを特徴とする、建設機械用走行ユニット。
3. 請求項１または２に記載の建設機械用走行ユニットにおいて、
   前記溝部が、前記ボルトよりも、前記蓋部材の底部側に設けられていることを特徴とする、建設機械用走行ユニット。

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