JP6057467B2 - 変速機 - Google Patents

Description

本発明は、回転ハウジング内に変速機構が収容される変速機に関する。

油圧ショベル等の無限軌道車両は、無限軌道帯（クローラベルト）の車軸部に走行モータが設けられている。

特許文献１には、クローラベルトに噛み合うスプロケットが連結される円筒状の回転ハウジングを有する変速機を備え、当該変速機とスプロケットが共に回転してクローラベルトを駆動する油圧ショベルの走行モータが開示されている。

上記の変速機は、回転ハウジングの開口部を覆って閉塞する円盤状のカバーを備える。回転ハウジング及びカバーの内部には、油圧モータの回転を減速して回転ハウジングに伝達する変速機構が収容されるとともに、変速機構を潤滑する潤滑油が充填される。カバーには、潤滑油を給排するためのポートが開口し、ポートを閉塞するプラグ（栓体）が着脱可能に取り付けられる。

カバーは複数のボルトを介して回転ハウジングの開口端に締結される。カバーにはボルトを通過させる孔が形成される。回転ハウジングにはボルトと螺合するネジ穴が軸方向に延びるように形成される。カバーを貫通する複数のボルトが回転ハウジングの開口端に螺合することで、カバーが回転ハウジングに結合される。

特開平９−２４０５２５号公報

クローラベルトを駆動する変速機は、クローラベルトが循環する経路の内側の限られたスペースに配置されるため、外形の小型化が要求される。

しかしながら、このような従来の変速機にあっては、軸方向に延びるように配置されるボルトを介してカバーが回転ハウジングに結合されるため、ボルトが設けられるスペースによって外形が大型化するという問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、回転ハウジング内に変速機構が収容される変速機の小型化を図ることを目的とする。

本発明は、回転ハウジングの内部に収容される変速機構によって当該回転ハウジングが回転する変速機であって、回転ハウジングの開口端に嵌め込まれる円盤状のカバーと、回転ハウジングの開口端に形成されるハウジング溝と、ハウジング溝に嵌め込まれてカバーに当接する環状の止め輪と、回転ハウジングに対する止め輪の回転を規制する止め輪回転規制機構と、止め輪に対するカバーの回転を規制するカバー回転規制機構と、を備えることを特徴とする。

本発明の変速機では、回転ハウジングとカバーの相対回転が止め輪を介して規制される。止め輪が回転ハウジングの開口端にカバーと並んで設けられることで、止め輪の介装スペースが小さく抑えられるため、変速機の小型化が図られる。

本発明の第１実施形態に係る変速機の側面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態に係る変速機の断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１、図２に示す変速機１００は、例えば油圧ショベル等のクローラ式車両の車軸部に設けられ、クローラベルトを駆動する走行モータを構成するものである。

変速機１００は、図示しない固定ハウジングに対して回転作動する回転ハウジング２０を備える。回転ハウジング２０の外周には図示しないスプロケットが連結される。回転ハウジング２０とスプロケットが共に回転することで、スプロケットに噛み合う図示しないクローラベルトが循環し、車両が走行する。

前記固定ハウジング及び回転ハウジング２０は、クローラベルトが循環する経路の内側に配置される。回転ハウジング２０は、車両フレームに連結される固定ハウジングに対して図示しないベアリングを介して回転自在に支持され、回転軸Ｏを中心として回転作動する。固定ハウジングの内部には、回転駆動源として図示しない油圧モータ（斜板式ピストンモータ）が設けられる。

図２に示すように、回転ハウジング２０の内部には、変速機構１０が設けられる。変速機構１０は、油圧モータのシャフト２に設けられるサンギア１１と、回転ハウジング２０の内壁に沿って設けられるインナーギア１２と、サンギア１１とインナーギア１２の双方に噛み合う複数のプラネタリギア１３と、各プラネタリギア１３を支持するプラネタリキャリア１４等と、によって構成される。変速機構１０は、油圧モータのシャフト２の出力回転を減速して回転ハウジング２０に伝達する。

円筒状の回転ハウジング２０は、その外周面２２から突出する図示しないフランジ部を有し、このフランジ部に前記スプロケットが連結される。これにより、スプロケットは回転ハウジング２０と共に回転作動する。

回転ハウジング２０の開口端には、回転ハウジング２０の開口部を閉塞する円盤状のカバー４０が設けられる。カバー４０によって閉塞される回転ハウジング２０の内部には、変速機構１０を収容するギア室１９が画成される。ギア室１９には変速機構１０を潤滑する潤滑油が充填される。

図１に示すように、カバー４０には、３つのポート４７〜４９が開口し、これらのポート４７〜４９を閉塞するプラグ（栓体）９がそれぞれ着脱可能に取り付けられる。

ポート４７はカバー４０の中央に配置される。ポート４７からプラグ９を外すことによって、ギア室１９内に充填された潤滑油量をポート４７を通じて確認することができる。

ポート４８はカバー４０の下部に配置される。ポート４８からプラグ９を外すことによって、ギア室１９内の潤滑油をポート４８を通じて外部に排出することができる。

ポート４９はカバー４０の上部に配置される。ポート４９からプラグ９を外すことによって、潤滑油をポート４８を通じてギア室１９内に充填することができる。

ポート４７〜４９の内周にはネジ部が形成され、これらのネジ部にプラグ９がそれぞれ螺合して取り付けられる。

プラグ９は、ポート４７〜４９のネジ部に螺合するネジ部９Ａと、カバー４０に着座するヘッド部９Ｂと、ヘッド部９Ｂの端面に開口する工具穴９Ｃと、を有する。プラグ９の脱着時には、作業者が図示しない工具を工具穴９Ｃに差し込み、工具を介してプラグ９を回転させる。

ポート４７のまわりにはカバー４０の端面４１に開口する窪む座ぐり穴４３が形成される。座ぐり穴４３にプラグ９のヘッド部９Ｂが収容され、円盤状のヘッド部９Ｂがカバー４０の端面４１から軸Ｏ方向に突出しないように配置される。

カバー４０には、端面４１に対して環状に窪む段付き端面３９が形成される。この段付き端面３９にポート４８、４９が開口する。ポート４８、４９に取り付けられるプラグ９のヘッド部９Ｂが段付き端面３９に着座し、ヘッド部９Ｂがカバー４０の端面４１から軸Ｏ方向に突出しないように配置される。

次に、カバー４０が回転ハウジング２０に結合される構造について説明する。

図２に示すように、回転ハウジング２０の開口端の内周面には環状の取付座２３が形成され、この取付座２３にカバー４０の外周部が嵌め込まれる。

取付座２３は、軸Ｏを中心とする円筒面状のハウジング内周面２３Ａと、軸Ｏに直交する環状の段付き部２３Ｂと、を有する。

円盤状のカバー４０は、軸Ｏを中心とする円筒面状の外周面４２と、軸Ｏに直交する環状の外周端面４４と、を有する。

カバー４０の外周面４２が取付座２３のハウジング内周面２３Ａに嵌合することにより、カバー４０は回転ハウジング２０の径方向について支持される。なお、「径方向」は、回転ハウジング２０の回転軸Ｏを中心とする放射方向を意味する。

カバー４０の外周端面４４が取付座２３の段付き部２３Ｂに当接することにより、カバー４０は回転ハウジング２０の軸方向について奥側（図２において左側）に移動することが止められる。なお、「軸方向」は、回転ハウジング２０の回転軸Ｏと平行な線が延在する方向を意味する。

回転ハウジング２０とカバー４０の間には、ギア室１９を密封するＯリング３が介装される。カバー４０の外周面４２には環状のシール溝４６が形成され、このシール溝４６にＯリング３が収容される。Ｏリング３は、シール溝４６と取付座２３のハウジング内周面２３Ａとの間に圧縮して介装される。

回転ハウジング２０とカバー４０の間には、カバー４０の抜け止めをする止め輪５０が介装される。

平板状の止め輪５０は、リング状の止め輪本体部５６と、止め輪本体部５６の一部を切り欠くようにして形成される合い口間隙５５と、合い口間隙５５を画成する対の合い口端部５１、５２と、合い口端部５１、５２から径方向外側に突出する対の止め輪凸部５３、５４と、を有する。止め輪凸部５３、５４は、合い口端部５１、５２からフック状に曲折して延びるように形成される。

止め輪５０は、金属板を打ち抜いて平板リング状に形成される。なお、これに限らず、止め輪を樹脂によって形成してもよい。また、止め輪を金属線（ワイヤ）をリング状に曲げて形成してもよい。

回転ハウジング２０には、取付座２３のハウジング内周面２３Ａに開口する環状のハウジング溝２５が形成される。ハウジング溝２５の溝内面は、互いに対向して径方向に延びるスリット状の溝側部と、この溝側部を結んで軸方向に延びる円筒面状の溝底部と、によって構成される。

ハウジング溝２５には、止め輪５０が着脱可能に嵌め込まれる。止め輪５０がハウジング溝２５に嵌め込まれた状態で、止め輪本体部５６の内周部が取付座２３のハウジング内周面２３Ａから突出する。止め輪本体部５６の内周部がカバー４０の段付き端面３９に当接することで、カバー４０の抜け止めが行われる。

図３に示すように、回転ハウジング２０には、ハウジング溝２５の溝内面に開口するハウジング凹部２６が設けられる。このように開口したハウジング凹部２６は、ハウジング溝２５の溝底部から径方向に延びる対の段付き部２６Ａを有する。

ハウジング溝２５及びハウジング凹部２６は、エンドミル等を用いる切削加工によって形成される。なお、これに限らず、回転ハウジング２０を鋳造する際に、ハウジング凹部２６を鋳抜き加工によって形成した後、ハウジング溝２５を切削加工によって形成してもよい。

回転ハウジング２０は、環状の端面２１を有し、この端面２１の内側（図２において左側）にハウジング凹部２６が設けられる。なお、回転ハウジング２０は、端面２１を形成する部位を一部切り欠いて外部からハウジング凹部２６が見えるようにしてもよい。

止め輪５０がハウジング溝２５に嵌め込まれる際に、止め輪凸部５３、５４がハウジング凹部２６に差し込まれる。ハウジング凹部２６と止め輪凸部５３、５４が互いに係合することによって、回転ハウジング２０に対して止め輪５０が回転することが規制される。ハウジング凹部２６と止め輪凸部５３、５４は、回転ハウジング２０に対する止め輪５０の回転を規制する止め輪回転規制機構６０を構成する。

カバー４０の上部に取り付けられるプラグ９は、合い口端部５１、５２の間に挟まれるように配置される。プラグ９のヘッド部９Ｂの外周の一部が合い口端部５１、５２に当接することで、カバー４０の回転が規制される。プラグ９と合い口端部５１、５２は、止め輪５０に対するカバー４０の回転を規制するカバー回転規制機構６１を構成する。

上記のプラグ９は、止め輪５０に対してカバー４０が回転することを係止する係止片として用いられる。なお、これに限らず、係止片として合い口端部５１、５２に係合する専用のストッパをカバー４０に取り付けてもよい。

次に、カバー４０を回転ハウジング２０に取り付ける動作について説明する。

まず、カバー４０の外周にＯリング３が装着された後に、回転ハウジング２０の取付座２３にカバー４０の外周部が嵌め込まれる。

このときに、ポート４９が回転ハウジング２０の径方向についてハウジング凹部２６と並ぶ（対向する）ように、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転位置が調整される。

続いて、止め輪５０がハウジング溝２５に嵌め込まれるとともに、止め輪凸部５３、５４がハウジング凹部２６に差し込まれる。

続いて、プラグ９がポート４９に螺合して取り付けられる。これにより、プラグ９のヘッド部９Ｂが合い口端部５１、５２の間に挟まれるように配置される。

こうして、変速機１００では、止め輪５０及びプラグ９を介して回転ハウジング２０の開口端にカバー４０が取り付けられる。

回転ハウジング２０にカバー４０が取り付けられた状態では、ハウジング溝２５に嵌め込まれた止め輪５０がカバー４０の段付き端面３９に当接することで、回転ハウジング２０に対してカバー４０が軸方向に移動することが規制される。これにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の抜け止めが行われる。

さらに、回転ハウジング２０にカバー４０が取り付けられた状態では、プラグ９及び止め輪５０によって回転ハウジング２０に対してカバー４０が回転することが規制される。

例えばギア室１９の潤滑油を交換する場合には、工具を介してプラグ９を回して脱着する作業が行われる。この作業時に、工具を介してカバー４０に回転力が図３に矢印Ｃで示すように加わる。このときに、プラグ９のヘッド部９Ｂが止め輪５０の合い口端部５１に当接するとともに、止め輪５０の止め輪凸部５３がハウジング凹部２６の段付き部２６Ａに当接することで、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止め輪５０を介して規制される。こうして、カバー４０の回り止めが行われることにより、プラグ９の脱着作業が円滑に行われる。

カバー４０を回転ハウジング２０から取り外す場合には、まず、プラグ９がポート４９から取り外される。続いて、止め輪５０がハウジング溝２５から取り外される。そして、カバー４０が回転ハウジング２０の取付座２３から取り外される。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

〔１〕変速機１００は、回転ハウジング２０の開口端に嵌め込まれる円盤状のカバー４０と、回転ハウジング２０の開口端に形成されるハウジング溝２５と、ハウジング溝２５に嵌め込まれてカバー４０に当接する環状の止め輪５０と、回転ハウジング２０に対する止め輪５０の回転を規制する止め輪回転規制機構６０と、止め輪５０に対するカバー４０の回転を規制するカバー回転規制機構６１と、を備えるものとした。

これにより、変速機１００では、回転ハウジング２０とカバー４０の相対回転が止め輪５０を介して規制される。止め輪５０が回転ハウジング２０の開口端にカバー４０と並んで設けられることで、止め輪５０の設置スペースを抑えることができ、変速機１００の小型化が図られる。

〔２〕カバー回転規制機構６１は、止め輪５０の合い口間隙５５を画成する対の合い口端部５１、５２と、合い口端部５１、５２の間に挟まれるようにカバー４０に取り付けられるプラグ９（係止片）と、を備えるものとした。

これにより、カバー４０に回転力が加わると、プラグ９が一方の合い口端部５１、５２に当接することで、カバー４０が止め輪５０に対して回転することが規制される。止め輪５０の合い口端部５１、５２を利用してカバー４０の回転を規制するため、止め輪５０にプラグ９と係合する突起部等を形成する必要がない。その結果、止め輪５０の製造コストを低減できる。

〔３〕カバー回転規制機構６１を構成する係止片は、カバー４０に開口したポート４９を閉塞するプラグ９であるものとした。

これにより、プラグ９は、止め輪５０に対するカバー４０の回転を規制する係止片の機能と、ポート４９を閉塞する栓体の機能を併せ持つ。その結果、カバー４０に取り付けられる専用のストッパを設ける必要がなくなるため、カバー４０に取り付けられる部品数が削減され、構造の簡素化がはかれる。

〔４〕止め輪回転規制機構６０は、回転ハウジング２０に設けられて径方向に窪むハウジング凹部２６と、止め輪５０に形成されて径方向に突出し、ハウジング凹部２６に係合する止め輪凸部５３、５４と、を備えるものとした。

これにより、止め輪凸部５３、５４がハウジング凹部２６に係合することで、止め輪５０が回転ハウジング２０に対して回転することが規制される。

本実施形態では、ハウジング凹部２６はハウジング溝２５の溝内面に開口するものである。これに限らず、ハウジング凹部は、回転ハウジング２０の他の部位に開口するものであってもよい。

（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の変速機１００と実質的に同じ機能を持つ構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態に係る変速機１００では、止め輪５０の止め輪凸部５３、５４が回転ハウジング２０のハウジング凹部２６に係合する構成であった。これに対して、第２実施形態に係る変速機２００では、止め輪７０の合い口端部７１、７２が回転ハウジング２０のハウジング凸部２７に係合する構成とする。

回転ハウジング２０とカバー４０の間には、カバー４０の抜け止めをする止め輪７０が介装される。

平板状の止め輪７０は、リング状の止め輪本体部７６と、止め輪本体部７６の一部を切り欠くようにして形成される合い口間隙７５と、合い口間隙７５を画成する対の合い口端部７１、７２と、を有する。

止め輪７０は、ハウジング溝２５に着脱可能に嵌め込まれる。止め輪７０がハウジング溝２５に嵌め込まれた状態で、止め輪本体部７６の内周部が取付座２３のハウジング内周面２３Ａから突出する。このように突出した止め輪本体部７６の内周部がカバー４０の段付き端面３９に当接することで、カバー４０の抜け止めが行われる。

回転ハウジング２０には、ハウジング溝２５の溝内面から突出するハウジング凸部２７が設けられる。ハウジング凸部２７は、ハウジング溝２５の溝底部から径方向に延びる対の段付き部２７Ａを有する。

ハウジング凸部２７は、回転ハウジング２０に一体形成されるが、これに限らず、回転ハウジング２０と別体で形成される構成としてもよい。

止め輪７０がハウジング溝２５に嵌め込まれることで、合い口端部７１、７２がハウジング凸部２７に係合する。ハウジング凸部２７と合い口端部７１、７２が互いに係合することによって、回転ハウジング２０に対して止め輪７０が回転することが規制される。ハウジング凸部２７と合い口端部７１、７２は、回転ハウジング２０に対する止め輪７０の回転を規制する止め輪回転規制機構８０を構成する。

カバー４０の上部に取り付けられるプラグ９は、合い口端部７１、７２の間に挟まれるように配置される。プラグ９のヘッド部９Ｂの外周が合い口端部７１、７２に当接することで、カバー４０の回転が規制される。プラグ９と合い口端部７１、７２は、止め輪５０に対するカバー４０の回転を規制するカバー回転規制機構８１を構成する。プラグ９は、止め輪７０に対してカバー４０が回転することを係止する係止片として用いられる。

回転ハウジング２０にカバー４０が取り付けられた状態では、ハウジング溝２５に嵌め込まれた止め輪７０がカバー４０の段付き端面３９に当接することで、回転ハウジング２０に対してカバー４０が軸方向に移動することが規制される。これにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の抜け止めが行われる。

カバー４０に回転力が図４に矢印Ｄで示すように加わるときに、プラグ９のヘッド部９Ｂが一方の合い口端部７１に当接するとともに、他方の合い口端部７２がハウジング凸部２７の段付き部２７Ａに当接することで、カバー４０が回転ハウジング２０に対して回転することが止め輪７０を介して規制される。

以上の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に前記〔１〕〜〔３〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。

〔５〕止め輪回転規制機構８０は、回転ハウジング２０に設けられて径方向に突出するハウジング凸部２７と、止め輪７０の合い口間隙７５を画成し、合い口間隙７５によりハウジング凸部２７に係合する対の合い口端部７１、７２と、を備えるものとした。

これにより、カバー４０に回転力が加わると、合い口端部７１、７２がハウジング凸部２７に係合することにより、止め輪７０が回転ハウジング２０に対して回転することが規制される。

止め輪７０は、第１実施形態の止め輪５０における止め輪凸部５３、５４を持たないため、その製造コストを低減できる。

本実施形態では、ハウジング凸部２７はハウジング溝２５の溝内面から突出するものである。ハウジング凸部は回転ハウジング２０の他の部位に開口するものであってもよい。また、ハウジング凸部は回転ハウジング２０と別体で形成されるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、変速機がクローラベルトを駆動するものであったが、これに限らず、他の機械、設備に設けられるものであってもよい。

上記実施形態では、変速機がシャフトの出力回転を減速して回転ハウジングに伝達するものであったが、これに限らず、シャフトの出力回転を増速して回転ハウジングに伝達するものであってもよい。

９ プラグ
２０ 回転ハウジング
２５ ハウジング溝
２６ ハウジング凹部
２７ ハウジング凸部
４０ カバー
４９ ポート
５０ 止め輪
５１、５２ 合い口端部
５３ 止め輪凸部
５５ 合い口間隙
６０ 止め輪回転規制機構
６１ カバー回転規制機構
７０ 止め輪
７１、７２ 合い口端部
７５ 合い口間隙
８０ 止め輪回転規制機構
８１ カバー回転規制機構
１００、２００ 変速機

Claims (5)

1. 回転ハウジングの内部に収容される変速機構によって当該回転ハウジングが回転する変速機であって、
   前記回転ハウジングの開口端に嵌め込まれる円盤状のカバーと、
   前記回転ハウジングの開口端に形成されるハウジング溝と、
   前記ハウジング溝に嵌め込まれて前記カバーに当接する止め輪と、
   前記回転ハウジングに対する前記止め輪の回転を規制する止め輪回転規制機構と、
   前記止め輪に対する前記カバーの回転を規制するカバー回転規制機構と、を備えることを特徴とする変速機。
2. 前記カバー回転規制機構は、
   前記止め輪の合い口間隙を画成する対の合い口端部と、
   前記合い口端部の間に挟まれるように前記カバーに取り付けられる係止片と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
3. 前記係止片は前記カバーに開口したポートを閉塞するプラグであることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
4. 前記止め輪回転規制機構は、
   前記回転ハウジングに設けられて径方向に窪むハウジング凹部と、
   前記止め輪に形成されて径方向に突出し、前記ハウジング凹部に係合する止め輪凸部と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の変速機。
5. 前記止め輪回転規制機構は、
   前記回転ハウジングに設けられて径方向に突出するハウジング凸部と、
   前記止め輪の合い口間隙を画成し、前記合い口間隙により前記ハウジング凸部に係合する対の合い口端部と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の変速機。

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