JP6154638B2 - 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、回転ハウジングが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設けられる円盤状のカバーと、回転ハウジングに対してカバーが軸方向に移動することを規制する抜け止め機構と、カバーと回転ハウジングとの間を密封するＯリングと、治具に嵌合することで回転ハウジングに対するカバーの回転を規制する回転規制部と、を備え、Ｏリングは、回転ハウジングの軸方向について抜け止め機構と回転規制部との間に配置されることを特徴とする。

本発明では、抜け止め機構によって回転ハウジングに対するカバーの抜け止めが行われるため、カバーを回転ハウジングに締結するボルト等が不要になり、変速機の小型化が図れる。

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。 治具を介してカバーの回転止めが行われる様子を示す側面図である。 図３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側面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明の第３実施形態に係る変速機の側面図である。 図７のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。

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の図１において右上部に配置される。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４７〜４９のまわりには座ぐり穴４３が設けられており、これら座ぐり穴４３はカバー４０の端面４１に対して凹状に窪むように形成される。座ぐり穴４３にプラグ９のヘッド部９Ｂが収容され、ヘッド部９Ｂがカバー４０の端面４１から回転軸Ｏ方向に突出しないように配置される。

次に、カバー４０を回転ハウジング２０に結合す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、回転軸Ｏを中心とする円筒面状の内周面２３Ａと、回転軸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、回転軸Ｏを中心とする円筒面状の外周面４２と、回転軸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の抜け止めをする抜け止め機構５０が設けられる。

抜け止め機構５０は、回転ハウジング２０の取付座２３に形成される内周溝２５と、カバー４０の外周面４２に形成される外周溝４５と、内周溝２５と外周溝４５の間に介装されるワイヤ４と、によって構成される。

ワイヤ４の外径は、内周溝２５と外周溝４５によって構成される孔の内径より小さく形成される。ワイヤ４は、1本の金属製線材からなるものを使用する。なお、これに限らず、ワイヤ４は、複数の細い金属製線材をまとめた撚線を使用してもよい。

内周溝２５は、取付座２３の内周面２３Ａに開口し、周方向に延びる環状に形成される。外周溝４５は、内周溝２５に対峙するようにカバー４０の外周面４２に開口し、周方向に延びる環状に形成される。なお、「周方向」は、回転軸Ｏ回りの方向を意味する。

また、回転ハウジング２０には、当該回転ハウジング２０の開口端を径方向に貫通するワイヤ装着孔２６が形成される。回転ハウジング２０に対するカバー４０の組み付け時に、カバー４０を回転ハウジング２０の取付座２３に嵌め込んだ後に、ワイヤ装着孔２６からワイヤ４を差し込み、このワイヤ４を内周溝２５と外周溝４５の間に挿入する。

こうしてワイヤ４は、カバー４０のまわりを略一周して内周溝２５と外周溝４５の間に介装される。ワイヤ４は、内周溝２５と外周溝４５の間に嵌合することで回転ハウジング２０に対するカバー４０の軸方向の移動を規制する移動規制部材として機能する。

ワイヤ４の組み付け後に、ワイヤ装着孔２６は図示しないプラグによって閉塞される。カバー４０を回転ハウジング２０から取り外す場合には、作業者がプラグをワイヤ装着孔２６から取り外し、ワイヤ４をワイヤ装着孔２６から抜き取るようになっている。

抜け止め機構５０は、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転を許容し、カバー４０が軸方向に移動することを規制するものである。このため、例えば工具を介してプラグ９を回して脱着する作業時に、プラグ９の工具穴９Ｃに嵌合する工具を介してカバー４０にある程度の回転力が働くと、カバー４０が回転ハウジング２０に対して回転するため、プラグを脱着する作業がしづらくなる。

これに対処して、図３、図４に示すように、回転ハウジング２０とカバー４０の間には、治具６を用いて回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転を規制する回転規制部６０が設けられる。

回転規制部６０は、回転ハウジング２０とカバー４０にわたって凹状に窪む第一凹部６１と第二凹部６２によって構成される。回転規制部６０は、抜け止め機構５０及びシール溝４６と軸方向に並んで設けられる。

第一凹部６１は、回転ハウジング２０の端面２１と取付座２３の内周面２３Ａに開口し、軸方向に延びる半円筒面状の凹部内周面６１Ａを有する。

第二凹部６２は、カバー４０の端面４１と外周面４２に開口し、軸方向に延びる半円筒面状の凹部内周面６２Ａを有する。

回転ハウジング２０に対するカバー４０の組み付け位置を回転方向について調整することで、第一凹部６１と第二凹部６２が互いに対向するように配置される。この状態で、第一凹部６１と第二凹部６２は軸方向に延びる円柱状の嵌合穴を構成する。

回転規制時に使用される治具６には、円柱状のピンが用いられる。治具６の外径は、第一凹部６１と第二凹部６２によって構成される嵌合穴の内径より若干小さく形成される。治具６が第一凹部６１と第二凹部６２に軸方向から差し込まれることにより、治具６の先端部が第一凹部６１と第二凹部６２に嵌合する。

なお、治具６は、上述したように円柱状のピンに限らず、他の形状を有するピンを用いてもよい。その場合には、第一凹部６１と第二凹部６２はこのピンの外形に沿う形状の嵌合穴を構成する。

図３に示すように、治具６の先端部が第一凹部６１と第二凹部６２にわたって嵌合した状態で、カバー４０に矢印Ｃで示す方向に回転力が働いてカバー４０が回転ハウジング２０に対してわずかに回転すると、治具６が第一凹部６１と第二凹部６２の間に挟持される。これにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転止めが行われる。

例えばギア室１９の潤滑油を交換するのにあたり、工具を介してプラグ９を回して脱着する作業時に、工具を介してカバー４０に回転力が加わる。このとき、予め治具６を第一凹部６１と第二凹部６２に軸方向から差し込んでおくことにより、治具６が回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転を規制する回転規制部材として機能する。これにより、カバー４０に働く回転力に対抗する力を治具６に付与する必要がなく、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められ、プラグ９を脱着する作業を円滑に行うことができる。

変速機１００の作動時には、治具６が回転規制部６０から取り外されるため、カバー４０の端面４１から軸方向に突出するものがなくなる。

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の開口部に嵌め込まれる円盤状のカバー４０と、回転ハウジング２０に対してカバー４０が回転軸Ｏ方向に移動することを規制する抜け止め機構５０と、を備えるものとした。

これにより、変速機１００は、抜け止め機構５０によって回転ハウジング２０に対するカバー４０の抜け止めが行われるため、カバー４０を回転ハウジング２０に締結するボルト等が不要になり、変速機１００の小型化が図れる。

〔２〕抜け止め機構５０は、回転ハウジング２０の内周に形成される内周溝２５と、カバー４０の外周に形成される外周溝４５と、内周溝２５と外周溝４５の間に介装されるワイヤ４と、によって構成されるものとした。

ワイヤ４が内周溝２５と外周溝４５に係合することにより、回転ハウジング２０の開口端に嵌め込まれたカバー４０が軸方向に移動して抜けることを止められる。ワイヤ４は、回転ハウジング２０及びカバー４０の外部に突出することなく設けられるため、変速機１００の小型化が図れる。

〔３〕変速機１００は、治具６が嵌合することで回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転を規制する回転規制部６０を備えるものとした。

カバー４０に対してプラグ９を脱着する作業時に、回転規制部６０に治具６が嵌合することにより、治具６に嵌合した回転規制部６０によって回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められる。これにより、プラグ９の位置が移動しないため、工具を介してプラグ９を回して脱着する作業を円滑に行うことができる。

変速機１００の作動時には、治具６が回転規制部６０から取り外されるため、変速機１００の大型化が避けられる。

〔４〕回転規制部６０は、回転ハウジング２０に開口する第一凹部６１と、カバー４０に開口する第二凹部６２と、を備え、第一凹部６１と第二凹部６２が互いに対向する位置にある状態で第一凹部６１と第二凹部６２にわたって治具６が嵌合するものとした。

これにより、治具６が第一凹部６１と第二凹部６２にわたって嵌合する状態では、カバー４０に働く回転力に対抗する力を治具６に付与する必要がなく、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められる。

〔５〕第一凹部６１と第二凹部６２は、互いに対向する位置にある状態で回転ハウジング２０の軸方向に延設され、治具６が嵌合する嵌合穴を構成するものとした。

治具６の先端部が嵌合穴を構成する第一凹部６１と第二凹部６２に嵌合することにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められる。

穴状の第一凹部６１と第二凹部６２に対して治具６が軸方向から差し込まれる。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ているため、回転ハウジング２０の外側には軸方向について治具６を差し込む作業スペースが十分に確保される。

（第２実施形態）
次に、図５、図６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、治具６が回転ハウジング２０の軸方向から回転規制部６０に嵌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、治具７が回転ハウジング２０の径方向から回転規制部７０に嵌合する構成とする。

回転規制部７０は、回転ハウジング２０とカバー４０にわたって凹状に窪む第一凹部７１と第二凹部７２によって構成される。

第一凹部７１は、回転ハウジング２０の端面２１と取付座２３の内周面２３Ａと外周面２２に開口し、径方向に延びるスリットとして形成される。

第二凹部７２は、カバー４０の端面４１と外周面４２に開口し、径方向に延びるスリットとして形成される。

回転ハウジング２０に対してカバー４０の組み付け位置を回転方向について調整することで第一凹部７１と第二凹部７２が互いに同一径方向に延びて対向するように配置される。この状態で、第一凹部７１と第二凹部７２は径方向に延びる一本の嵌合溝を構成する。

回転規制時に使用される治具７には、円柱状のピンが用いられる。治具７の外径は、第一凹部７１と第二凹部７２によって構成されるスリットの幅より若干小さく形成される。第一凹部７１よって構成されるスリットの幅は、一対の凹部内面７１Ａの間隔である。第二凹部７２によって構成されるスリットの幅は、一対の凹部内面７２Ａの間隔である。

治具７が第一凹部７１と第二凹部７２に径方向から差し込まれることにより、治具７が第一凹部７１と第二凹部７２に嵌合される。

図５に示すように、治具７が第一凹部７１と第二凹部７２にわたって嵌合した状態で、カバー４０に矢印Ｅで示す方向に回転力が働いてカバー４０が回転ハウジング２０に対してわずかに回転すると、治具７が第一凹部７１と第二凹部７２の間に挟持される。これにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転止めが行われる。

例えばギア室１９の潤滑油を交換するのにあたり、工具を介してプラグ９を回して脱着する作業時に、工具を介してカバー４０に回転力が加わる。このとき、予め治具７を第一凹部７１と第二凹部７２に径方向から差し込んでおくことにより、治具７が回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転を規制する回転規制部材として機能する。これにより、カバー４０に働く回転力に対抗する力を治具７に付与する必要がなく、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められ、プラグ９を脱着する作業を円滑に行うことができる。

変速機２００の作動時には、治具７が第一凹部７１と第二凹部７２から取り外される。このため、回転ハウジング２０の外周面２２から径方向に突出するものがなくなる。

なお、治具７を第一凹部７１と第二凹部７２に軸方向から差し込むこともできる。

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〕、〔２〕、〔４〕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。

〔６〕第一凹部７１と第二凹部７２は、互いに対向する位置にある状態で回転ハウジング２０の径方向に延設され、治具７が嵌合する嵌合溝を構成するものとした。

治具７が嵌合溝を構成する第一凹部７１と第二凹部７２に嵌合することにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められる。

第一凹部７１と第二凹部７２が回転ハウジング２０の径方向に延びる溝状をしているため、治具７を第一凹部７１と第二凹部７２に差し込む方向が回転ハウジング２０の径方向または軸方向から差し込むことができる。

（第３実施形態）
次に、図７、図８を参照して、本発明の第３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、治具６が第一凹部６１と第二凹部６２にわたって嵌合する回転規制部材として機能する構成であった。これに対して、第３実施形態に係る変速機３００では、治具８が回転ハウジング２０の回転規制部８０に差し込まれ、治具８に反力を付与することにより回転ハウジング２０の回転が止められる構成とする。

回転規制部８０は、カバー４０の端面４１の中央部に多角形の嵌合穴として形成される。回転規制部８０は、カバー４０の端面４１に開口する断面六角形の嵌合穴によって構成される。なお、第１実施形態においてカバー４０の端面４１の中央部に形成されるポート４７は、廃止される。

また、回転規制部８０は、カバー４０の端面４１の中央部に形成されるものに限らず、カバー４０の端面４１の中央部以外に形成されるものであってもよい。

回転規制時に使用される治具８には、断面六角形の棒状部材を折り曲げた六角棒レンチが用いられる。

治具８が回転ハウジング２０の中央部に軸方向から差し込まれることにより、図８に示すように、治具８の先端部が回転規制部８０に嵌合される。この状態で、作業者が治具８の図示しない基端部を持って保持することにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転止めが行われる。

変速機３００の作動時には、治具８が回転規制部８０から取り外される。このため、カバー４０の端面４１から軸方向に突出するものがなくなる。

なお、治具８及び回転規制部８０の断面形状は、六角形に限らず、治具８及び回転規制部８０の相対回転が係止される他の形状であってもよい。

以上の第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に前記〔１〕、〔４〕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。

〔７〕回転規制部８０は、カバー４０の端面４１に対して窪む嵌合穴とした。

治具８がカバー４０に設けられる回転規制部８０に嵌合した状態で、治具８にカバー４０にかかる回転力に対向する反力を付与することにより、回転ハウジング２０に対するカバー４０の回転が止められる。

なお、回転規制部８０は、カバー４０の端面４１に開口する嵌合穴に限らず、カバー４０の端面４１に開口する凹部の底面から軸方向に突出する嵌合部（ヘッド部）であってもよい。この場合には、治具８はソケットレンチが用いられる。

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、抜け止め機構５０は、回転ハウジング２０とカバー４０の間に介装されるワイヤ４によって構成されるものであったが、これに限らず、回転ハウジング２０とカバー４０の間に介装されるスナップリング等によって構成されるものであってもよい。

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。

６、７、８ 治具
１０ 変速機構
２０ 回転ハウジング
２１ 端面
４０ カバー
４１ 端面
５０ 抜け止め機構
６０、７０、８０ 回転規制部
６１、７１ 第一凹部
６２、７２ 第二凹部
８０ 回転規制部
１００、２００、３００ 変速機

Claims (6)

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設けられる円盤状のカバーと、
   前記回転ハウジングに対して前記カバーが軸方向に移動することを規制する抜け止め機構と、
   前記カバーと前記回転ハウジングとの間を密封するＯリングと、
   治具に嵌合することで前記回転ハウジングに対する前記カバーの回転を規制する回転規制部と、を備え、
   前記Ｏリングは、前記回転ハウジングの軸方向について前記抜け止め機構と前記回転規制部との間に配置されることを特徴とする変速機。
2. 前記抜け止め機構は、
   前記回転ハウジングの内周に形成される内周溝と、
   前記カバーの外周に形成される外周溝と、
   前記内周溝と前記外周溝の間に介装されるワイヤと、によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
3. 前記回転規制部は、
   前記回転ハウジングに開口する第一凹部と、
   前記カバーに開口する第二凹部と、を備え、
   前記第一凹部と前記第二凹部が互いに対向する位置にある状態で前記第一凹部と前記第二凹部にわたって前記治具が嵌合することを特徴とする請求項１に記載の変速機。
4. 前記第一凹部と前記第二凹部は、互いに対向する位置にある状態で前記回転ハウジングの軸方向に延設され、前記治具が嵌合する嵌合穴を構成することを特徴とする請求項３に記載の変速機。
5. 前記第一凹部と前記第二凹部は、互いに対向する位置にある状態で前記回転ハウジングの径方向に延設され、前記治具が嵌合する嵌合溝を構成することを特徴とする請求項３に記載の変速機。
6. 前記回転規制部は、前記カバーの端面に対して窪む嵌合穴であることを特徴とする請求項１に記載の変速機。

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