JPH0470501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クローラ車両の走行機構の駆動用等
比較的重負荷が作用する減速機に関する。

〔従来の技術〕

クローラ車両の走行機構の駆動装置は、減速機
付きの油圧モータが用いられている。この減速機
付きの油圧モータは、走行機構のクローラの幅以
内の収納幅にする必要がある。すなわち、減速機
付きの油圧モータが、クローラ幅よりも大きくな
ると、走行中に岩石等が当り易くなり、油圧モー
タの破損等の問題を生じる。

従つて、減速機付きの油圧モータの小型化を図
るためには、油圧モータの小型化と、減速機の小
型化の２つの面より行われる。油圧モータを小型
化するためには、小トルク、高回転数に設計する
ことで小型化が図れる。従つて、小トルク、高回
転数の油圧モータを用いる場合、減速比の大きい
減速機が必要となる。この減速機の小型化のため
には、減速するために利用する歯車の数を減少す
ることを要する。

このような考え方から、第２図ａ，ｂに示す減
速機（特開昭57−163725号）が提案された。第２
図ａ，ｂに示す減速機は、車両の機体２に取付け
られる本体１内に、油圧モータが設けられ（図示
せず）、第２図ｂに示すようにピンで形成された
内歯３を有するハブ４と、油圧モータに連結する
入力軸５とが回転自在に取付けられている。ハブ
４の内歯３に噛み合う歯６を有するピニオン８
は、本体１に固定された偏心軸９で支持してあ
る。この偏心軸９は、その先端に歯車１１が固定
してあり、この歯車１１に噛み合う歯車１０を介
して、入力軸５に連結する。また偏心軸９は、本
体１の凸状部１３に固定した端板１２と本体１と
に、その両端がベアリング１４ａ，１４ｂで支持
され、その端板１２と本体１とによる両被支持部
間に偏心量ｅの方向が互いに180度相違する偏心
部１５ａ，１５ｂを設けてあり、前記ピニオン８
がこの偏心部１５ａ，１５ｂにベアリング１６
ａ，１６ｂを介して取付けてある。なお、偏心軸
９は、第２図ｂに示すように、３本設けてある
が、他の２本は上記の偏心軸９と同一構成であ
る。

上記の構成を有する減速機は、入力軸５に与え
られる回転が歯車１０，１１を介して減速され、
偏心軸９が回転させられる。この偏心軸９の回転
でピニオン８，８は揺動回転させられ、その結果
ハブ４はピニオン８の歯数と内歯３の歯数との歯
数差を内歯３の歯数で割つた値に減速されて、入
力軸５の回転方向と同一方向に回転する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の構成作用を有する減速機は、クローラ車
両の走行装置に用いるには、次の問題点を有す
る。

(a) 偏心軸９は本体１と端板１２で支持してある
ため、入力軸５と偏心軸９との間を歯車１０と
１１とで連結した構成が原因となつて次の２つ
の問題点が生じる。

その１は、差動減速機構（ピニオン８と内歯
歯車とによる減速機構）の前に歯車１０と１１
とで減速するものであるから、バツクラツシユ
量が多い。つまり、バツクラツシユは歯車１０
と１１との噛み合い部分と、差動減速機の歯車
の噛み合い部分との双方に存在するからであ
る。このためにクローラ車両を前進から後進へ
切換えたとき、前記したバツクラツシユ量が大
きいために、大きい衝撃が生じる。

その２は、上記した(a)の構成では、偏心軸９
と本体１、端板１２、及びピニオン８との間に
各々ベアリングを挿入する必要がある。ベアリ
ングは時間寿命を有し、入力軸出力軸の間にベ
アリングの数が多く存在すればその分減速機の
寿命が低下する。（時間寿命は、所定の荷重を
かけて運転するとき所定の時間内に破損する確
率である。）従つて、充分な寿命を得るために
はベアリングの負荷容量（負荷し得る荷重）を
大きくするため、サイズの大きいベアリングを
用いる必要がある。このため大型化をまぬがれ
得ない。

(b) 内歯歯車は、その歯３をピンで形成してある
ので、外歯歯車８の歯形は、ピンで形成される
円の包絡線であるペリサイクロイド平行曲線と
なる。

ペリサイクロイド曲線は、ピンで形成された
内歯を有する内歯歯車内に、この内歯歯車の中
心から所定の値だけ偏心された円を回転させる
とき、前記ピンの中心が形成する曲線であり、
上記した従来の減速機の外歯歯車の歯形は、ペ
リサイクロイド曲線に平行な曲線を用い、さら
に減速機に負荷が作用したとき回転可能にする
ように、バツクラツシユを設けたものである。

この減速機の作動には、内歯と外歯の噛み合
う歯数は、複数（外歯の歯数のほぼ半分が噛み
合う。）である。しかし、外歯の歯形は、円の
包絡線であるため、加工の精度に充分なものが
得にくく、このための誤差及び負荷伝達時の撓
みにより、噛み合い数が減少する。

この減速機の偏心軸の軸受に作用する負荷
は、キヤリアピンからの力と、噛み合つている
歯の噛み合い点から外歯歯車と内歯歯車との基
礎円の交点の方向に作用する力との関係で決ま
るものである。従つて、所定の負荷を伝達する
とき、噛み合う歯数が所定の数であるとする
と、伝達する負荷が変化せず、噛み合う数が減
少すれば、基礎円の交点の方向への力も増加
し、軸受に作用するラジアル荷重も増加する。

また、負荷伝達時の噛み合い数が減少すれ
ば、負荷を分担する歯数が減少するので、歯面
に作用する負荷が増加する。

上記のように、この減速機は複数の減速機の
各々に、同一の負荷を作用させても、その減速
機の精度、全体の強度（剛性）等によつて、作
用時の噛み合い数が一定でなく寿命のバラツキ
が大きいものである。

そこで、この欠点を改良する目的すなわち、
負荷伝達時の噛み合い数の変化をなくする技術
が特公昭55−21224号で提案された。この歯形
は、円弧歯形と称されるもので、上述したペリ
サイクロイド歯形の円弧部のみを利用しようと
するものである。

この歯形は、噛み合い圧力角の減少を図れ
ば、ピン歯車との噛み合いがエツジ当りに近く
なり、歯車の強度が低下する。この欠点をさけ
るため円弧歯形の円弧の径を大きくし、ピン歯
車と円弧との噛み合い点を円弧のエツジより遠
ざけたものである。このため、噛み合い圧力角
が大きくなりかつバツクラツシユも大きくな
る。噛み合い圧力角が大きくなると、その分、
軸受に作用するラジアル荷重が増加し、またバ
ツクラツシユが大きくなると、その分、正転か
ら逆転への切換え時の衝撃が増加し登板停止時
の後退量が大きくなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の手段は、油圧モータが取付けられる本
体に内歯歯車を有するハブを回転自在に取付ける
と共に、前記油圧モータに連結し偏心部を有する
入力軸を回転自在に設け、この入力軸の前記偏心
部に前記内歯歯車に噛み合う外歯歯車を回転自在
に取付け、前記入力軸に平行な複数本のキヤリア
ピンを夫々に前記外歯歯車を貫通させその一端を
上記本体に固定したクローラ車両の走行装置用減
速機において、前記内歯歯車と外歯歯車の歯形を
インボリユート歯形とし、双方の歯車の歯数差を
１枚とし、前記キヤリアピンの夫々の他端に跨つ
て前記本体と一体的に結合されかつ前記入力軸を
回転自在に前記本体と共に支持する支持ブロツク
を設け、前記キヤリアピンの前記外歯歯車貫通部
に夫々ブツシユを設けたものである。

〔作 用〕

本発明の減速機は、油圧モータの回転が入力軸
を介して、その偏心部で外歯歯車の揺動回転に変
換され、この外歯歯車が揺動回転させられると、
キヤリアピンが本体に固定されているものである
から、内歯歯車が減速回転するものである。

この減速機は、入力軸に偏心部を設けたもので
あり、外歯歯車と内歯歯車との他に中間的な歯車
は存在しないから、バツクラツシユ必要個所は１
個所である。また、歯車の歯形をインボリユート
歯形としてあり、このインボリユート歯形は他の
歯形（ペリサイクロイド平行曲線及び円弧歯形）
の曲線が円の包絡線であるのに対して直線の包絡
線である。このため、その歯形を加工する場合に
歯形の製作誤差が小さくなる。荷重伝達時の歯面
に作用する荷重が安定しており、小さなバツクラ
ツシユとすることができる。また凸対凸の噛み合
い及びエツジ当り等をさけるために、噛み合い圧
力角を変化させる必要がなく、必要最小限の小さ
な値に設定できる。このため、軸受に作用する荷
重を小さくすることができ、また、負荷伝達時の
撓みに対する圧力角の変化がほとんどないため、
軸受に作用する負荷を安定させることができる。

さらにこの減速機は、キヤリアピンを支持ブロ
ツクで保持し、外歯歯車とキヤリアピンとの間に
ブツシユを設ける構成であるから、各部に作用す
る負荷、すべり等を小さくすることができる。す
なわち、この減速機の内歯歯車と外歯歯車との噛
み合い回転時にそのキヤリアピンに作用する負荷
は、半数のキヤリアピンに、そのキヤリアピンの
中心と入力軸の中心とを結ぶ線の余弦の長さに比
例し、その方向を余弦とする負荷が作用するが、
キヤリアピンの先端を支持ブロツクで保持されて
いるので、その負荷が分散され、キヤリアピンに
作用する応力を減少することができる。キヤリア
ピンと、外歯歯車との間にブツシユを介在させる
ものであるから、キヤリアピンとブツシユと、外
歯歯車との間には、夫々オイルフイルムを介在さ
せることができる。減速機の作動時において、キ
ヤリアピンと外歯歯車との間には、転がりと滑り
とを混在させた状態とすることができる。このた
め、ブツシユを有しないものに比べ滑りを減少さ
せることができ、かつ、キヤリアピンとブツシユ
との間に転り軸学を設けたものに対して当接して
いる面積が広いので、作動時のヘルツ応力を低い
値とすることができる。

さらに、内歯歯車と外歯歯車の歯数差を１と
し、トロコイド干渉を生じない程度にすること
で、両歯車の理論上の噛み合い率は0.4程度とな
るが、噛み合つているとなりの歯と歯の間隙は数
ミクロンとなつている。この間隙は歯数が多い程
小さくなる。従つて、歯に少しの撓みが生ずる
と、２枚の歯が噛み合う。このとき、１ピツチに
対する間隙の割合の速度変化が生じるが、間隙が
小さいので極めて小さな値となる。従つて、実質
的には噛み合い率が略１となり、滑り長さは略１
ピツチとなる。なお、理論上噛み合い率を１にす
ることが考えられるが、そのためには歯数差を２
〜３枚にする必要があり、この場合最大の噛み合
い歯数が３となり、滑り長さが増大すると共に、
高い減速比を得るためにさらに中間的な減速装置
を必要とするので好ましくない。

〔実施例〕

第１図ａ、第１図ｂにおいて、１は本体で、油
圧モータ２１が設けてあり、ハブ２０と、油圧モ
ータ２１の軸２２に連結する入力軸２３が回転自
在に設けてあり、キヤリアピン２５，２５ａ〜２
５ｈを固定するボルト３２，３２ａ〜３２ｈがね
じ込まれている。ハブ２０の端部には蓋２６が設
けてあり、ハブ２０と蓋２６と本体１とで油室２
７が形成されいる。ハブ２０には、外歯歯車３
０，３１が噛み合う内歯歯車２８と、スプロケツ
トが固定されるフランジ２９を有する。

入力軸２３には、偏心部２４が設けてあると共
に、この偏心部２４には、外歯歯車３０，３１が
回転自在に嵌着されている。なお、偏心部２４
は、ベアリング４０，４１を介して本体１と支持
ブロツク３３とによつて支持される。キヤリアピ
ン２５は第１図ｂに示すように８本２５ａ〜２５
ｈ設けてあり、その各々は外歯歯車３０，３１を
貫通し、支持ブロツク３３と本体１とで支持さ
れ、ボルト３２に固定されるようになつており、
前記外歯歯車３０と３１との貫通孔３５，３５ａ
〜３５ｈとの間には、ブツシユ３７，３７ａ〜３
７ｈが設けてある。

内歯歯車２８と、外歯歯車３０，３１との歯数
差は１枚であり、歯形はインボリユート歯形でし
かも噛み合い回転時にトロコイド干渉を生じない
程度の低歯としてある。なお、外歯歯車３０，３
１は第１図ａに示すように夫々が偏心量δであ
り、その偏心個所が互いに180度ずれた回転位置
となるように、かつ内歯歯車２８と噛み合うよう
にしてあり、入力軸２３の回転時にバランスがと
れるようになつている。

第１図ｂにおいて、入力軸２３に矢印ｃ方向の
回転力が伝達されると、外歯歯車３０，３１は矢
印ｄに示す方向に揺動回転させられ、ハブ２０は
矢印ｅの方向に回転する。

〔発明の効果〕

本発明は、歯車の噛み合い個所を１個所とする
ものであるからバツクラツシユの必要個所を１個
所とすることができ、また、その歯形をインボリ
ユート曲線としているので、バツクラツシユの量
を小さくすることができる。従つて正転から逆転
への切り換え時の衝撃を小さくしクローラ車両の
操縦性を良好にし得るものである。

また、歯車の歯面に作用する負荷の安定化、及
び時間寿命個所の減少にり、各製品間の品質が均
一化され、信頼性が向上する。

さらに、負荷の分散化が図られているので、小
型化が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはこの発明の実施例の主要部縦断側面
図、第１図ｂは第１図ａのＡ−Ａ断面部分図、第
２図ａは従来の減速機の主要部縦断側面図、第２
図ｂは第２図ａのＢ−Ｂ断面部分図である。 １…本体、２０…ハブ、２１…油圧モータ、２
２…油圧モータの軸、２３…入力軸、２４…偏心
部、２５，２５ａ〜２５ｈ…キヤリアピン、２６
…蓋、２７…油室、２８…内歯歯車、２９…フラ
ンジ、３０，３１…外歯歯車、３２…ボルト、３
３…支持ブロツク、３５，３５ａ〜３５ｈ…貫通
孔、３７，３７ａ〜３７ｈ…ブツシユ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧モータが取付けられる本体に内歯歯車を
   有するハブを回転自在に取付けると共に、前記油
   圧モータに連結し偏心部を有する入力軸を回転自
   在に設け、この入力軸の前記偏心部に前記内歯歯
   車に噛み合う外歯歯車を回転自在に取付け、前記
   入力軸に平行な複数本のキヤリアピンを夫々に前
   記外歯歯車を貫通させその一端を上記本体に固定
   したクローラ車両の走行装置用の減速機におい
   て、前記内歯歯車と外歯歯車の歯形をインボリユ
   ート歯形とし、双方の歯車の歯数差を１枚とし、
   前記キヤリアピンの夫々の他端に跨つて前記本体
   と一体的に結合されかつ前記入力軸を回転自在に
   前記本体と共に支持する支持ブロツクを設け、前
   記キヤリアピンの前記外歯歯車貫通部に夫々ブツ
   シユを設けたクローラ車両の走行装置用減速機。