动力传递系统和施工机械的制作方法

1.本发明涉及动力传递系统和施工机械。


背景技术：

2.以往，公知有一种在动力传递部与输出部之间具备弹性材料的减震器的减速器(例如，参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2019－7555号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.另外，在将电动机和上述的以往技术的减速器作为驱动装置搭载于施工机械的斗杆或动臂等的情况下，由于减震器的原材料强度不足，而可能无法利用减速器适当地吸收自外部输入的冲击。
8.本发明的目的在于提供能够提高耐冲击性的动力传递系统和施工机械。
9.用于解决问题的方案
10.本发明的一技术方案的动力传递系统具备：齿轮机构，其具有互相啮合的多个齿轮并且具有齿隙；以及负载部，其使作用在所述齿隙中的载荷降低。
11.通过这样构成，能够利用负载部使作用在齿轮机构的齿隙中的载荷降低。例如，相比于不具备负载部的情况，能够使齿轮机构的耐冲击性提高。
12.在上述结构中，可以是，所述负载部为减震器，该减震器产生降低力，该降低力伴随所述齿隙中的由所述载荷引起的可动部的速度的增大而向增大倾向变化。
13.在上述结构中，可以是，所述齿隙设于所述齿轮机构中输出动力的输出部与支承所述输出部的固定部之间，所述负载部使作用在所述齿隙中的所述载荷降低。
14.本发明的另一技术方案的动力传递系统具备：减速器，其具有互相啮合的多个齿轮并且具有齿隙；以及减震器，其产生降低力，该降低力伴随由作用在所述齿隙中的载荷引起的可动部的速度的增大而向增大倾向变化。
15.通过这样构成，能够利用减震器降低作用在减速器的齿隙中的载荷。例如相比于不具备减震器的情况，能够使减速器的耐冲击性提高。
16.本发明的另一技术方案的施工机械包括：主体；动臂，其与所述主体连结；斗杆，其与所述动臂连结；配件，其与所述斗杆连结；动力传递系统；以及旋转电机，其向所述动力传递系统输出动力。所述动力传递系统设于所述主体与所述动臂之间的连结部、所述动臂与所述斗杆之间的连结部以及所述斗杆与所述配件之间的连结部中的至少任一所述连结部。所述动力传递系统具备：减速器，其具有互相啮合的多个齿轮并且具有齿隙；以及减震器，其产生降低力，该降低力伴随由作用在所述齿隙中的载荷引起的可动部的速度的增大而向
增大倾向变化。
17.通过这样构成，能够利用自旋转电机输出的动力驱动施工机械的各部位。例如在向各部位输入冲击载荷的情况下，也能够使作用在齿隙中的冲击载荷降低，能够提高耐冲击性。
18.发明的效果
19.根据本发明，具备使作用在齿轮机构的齿隙中的载荷降低的负载部，从而能够使齿轮机构的耐冲击性提高。
附图说明
20.图1是表示具备本发明的实施方式的动力传递系统的施工机械的图。
21.图2是表示将图1所示的动力传递系统的减速器的一部分切开的立体图。
22.图3是表示将图1所示的动力传递系统的一部分放大的图。
23.附图标记说明
24.1、施工机械；3、主体；5、动臂；7、斗杆；9、铲斗(配件)；10、动力传递系统；21、旋转电机；23、减速器(齿轮机构)；25、减震器(负载部)；27、可动部；31、壳体(固定部)；33、齿轮架(输出部)；35、输入齿轮(齿轮、输入部)；37、传递齿轮(齿轮)；39、曲轴；41、第1摆动齿轮(齿轮)；43、第2摆动齿轮(齿轮)。
具体实施方式
25.以下，参照附图说明本发明的实施方式的动力传递系统和施工机械。
26.＜施工机械＞
27.图1是表示具备实施方式的动力传递系统10的施工机械1的图。
28.如图1所示，施工机械1例如为挖掘机中的一种。施工机械1为所谓的动力铲。
29.施工机械1包括：主体3，其具有回转部3a和行驶部3b；动臂5，其与主体3连结；斗杆7，其与动臂5连结；铲斗(权利要求书中的配件的一个例子)9，其与斗杆7连结；以及动力传递系统10。
30.＜动力传递系统＞
31.动力传递系统10至少具备一组(例如，三组)旋转电机21、减速器23以及减震器25。例如，三组旋转电机21、减速器23以及减震器25为第1旋转电机21a、第1减速器23a以及第1减震器25a、第2旋转电机21b、第2减速器及23b以及第2减震器25b、和第3旋转电机21c、第3减速器23c以及第3减震器25c。
32.＜减速器＞
33.减速器23为具有互相啮合的多个齿轮并且具有齿隙的齿轮机构。减速器23例如为偏心摆动型的齿轮传动装置。
34.减速器23的输入部连结于旋转电机21的输出部。减速器23例如通过降低自旋转电机21向输入部输入的动力的转速，从而自输出部输出减速后的动力。减速器23的齿隙至少设于减速器23的固定部与输出部之间。减速器23的固定部例如为收纳减速器23的多个齿轮的壳体。减速器23的固定部固定于旋转电机21的壳体。
35.图2是表示将图1所示的动力传递系统10的减速器23的一部切开的立体图。
36.如图2所示，减速器23例如具备作为固定部的壳体31、作为输出部的齿轮架33、作为输入部的输入齿轮35、多个传递齿轮37、多个曲轴39、第1摆动齿轮41以及第2摆动齿轮43。
37.壳体31例如固定于旋转电机21的壳体。壳体31的内周面具备内齿部，该内齿部形成有保持多个内齿销31a的多个销槽。
38.齿轮架33与被驱动部(省略图示)连接。齿轮架33支承曲轴39和第1摆动齿轮41以及第2摆动齿轮43。
39.输入齿轮35与旋转电机21的输出部连结。
40.多个(例如，三个)传递齿轮37与输入齿轮35啮合。多个传递齿轮37利用花键配合等与曲轴39连结。
41.多个(例如，三个)曲轴39具备支承于齿轮架33的轴部39a和设于轴部39a的两个偏心部39b。各曲轴39的两个偏心部39b插入于形成在第1摆动齿轮41和第2摆动齿轮43的贯通孔。
42.第1摆动齿轮41的外周面和第2摆动齿轮43的外周面具备与壳体31的内齿部的多个内齿销31a啮合的外齿。第1摆动齿轮41和第2摆动齿轮43伴随承受输入齿轮35的旋转驱动力的各曲轴39的旋转，而与偏心部39b一起进行偏心运动。由此，第1摆动齿轮41和第2摆动齿轮43一边使外齿与壳体31的多个内齿销31a的一部分啮合一边进行摆动旋转，并与齿轮架33一起相对于壳体31绕轴线o旋转。
43.减速器23的齿隙例如为，在以固定了输入齿轮35的状态对齿轮架33施加了旋转时，齿轮架33能够绕轴线o旋转的间隙的角度范围(以下简称作角度范围)。减速器23的齿隙例如为以下的齿隙的合计。即，输入齿轮35与多个传递齿轮37之间的齿隙；各摆动齿轮41、42的外齿与壳体31的内齿部之间的齿隙；传递齿轮37与曲轴39之间的花键配合等的齿隙。齿隙包含自产品出厂时的状态下的上述的角度范围随着时间变化而以包含变得大于产品出厂时的角度范围在内的方式进行了变动的上述的角度范围。
44.＜减震器＞
45.减震器25为使作用在减速器23的齿隙中的载荷降低的负载部。作用在齿隙中的载荷是指，在以上述角度范围形成齿隙的各齿轮(例如，输入齿轮35、多个传递齿轮37、各摆动齿轮41，42、传递齿轮37以及曲轴39等)进行旋转的途中，作用在减速器23的固定部或同固定部连结的构件与减速器的输出部或同输出部连结的构件之间的载荷。关于这些减速器23的固定部、同固定部连结的构件、减速器的输出部以及同输出部连结的构件的具体例，随后说明。
46.减震器25产生降低力，该降低力伴随由载荷引起的可动部的速度的增大而向增大倾向变化。减震器例如为旋转型的旋转式减震器或伸缩型的气缸减震器等。减震器利用空气等气体或油等液体的流体阻力产生降低力。减震器25例如产生与由载荷引起的可动部(例如，气缸或转子等)的速度、或者速度的平方等成比例的降低力。
47.减震器25连结于减速器23的固定部或同固定部连结的构件与减速器23的输出部或同输出部连结的构件之间。减震器25使作用在设于减速器23的固定部与输出部之间的齿隙中的载荷降低。
48.例如，当在减速器23自输出部输出与自旋转电机21输入的动力对应的减速后的动
力的状态下向输出部输入更大的反方向的载荷时，由该载荷引起减速器23的齿隙中可动构件向反方向位移。可动构件的反方向上的位移例如为互相啮合的两个齿轮中靠输出部侧的齿轮的反向旋转等。齿隙中向反方向(也就是说，由于齿隙而设有间隙或余隙的一侧)位移的可动构件的速度急剧增大。
49.在由于自减速器23的输出部侧输入的载荷使得齿隙中的可动构件的速度增大而产生冲击的情况下，减震器25限制速度的增大。由此，减震器25使力的作用时间增大并且使力的大小下降，从而使冲量的总量不变。
50.针对自减速器23的输入部输入的旋转电机21的动力，减震器25在齿隙中传递旋转电机21的动力的一部分，从而使冲量的总量减少，而减轻作用于减速器23的动力的负担。
51.如图1所示，第1旋转电机21a、第1减速器23a以及第1减震器25a配置于主体3与动臂5之间的连结部。例如，收纳第1旋转电机21a和第1减速器23a的壳体固定于设置在主体3的支承部3c。第1减速器23a的输出部连结于动臂5。第1减速器23a利用由第1旋转电机21a产生的动力旋转驱动动臂5。
52.第1减震器25a连结于主体3的支承部3c与动臂5之间。第1减震器25a使作用在设于第1减速器23a的固定部与输出部之间的齿隙中的载荷(向动臂5输入的冲击载荷等)降低。
53.第2旋转电机21b、第2减速器23b以及第2减震器25b配置于动臂5与斗杆7之间的连结部。例如，收纳第2旋转电机21b和第2减速器23b的壳体固定于动臂5。第2减速器23b的输出部连结于斗杆7。第2减速器23b利用由第2旋转电机21b产生的动力旋转驱动斗杆7。
54.第2减震器25b连结于动臂5与斗杆7之间。第2减震器25b使作用在设于第2减速器23b的固定部与输出部之间的齿隙中的载荷(向斗杆7输入的冲击载荷等)降低。
55.第3旋转电机21c、第3减速器23c以及第3减震器25c配置于斗杆7与铲斗9之间的连结部。例如，收纳第3旋转电机21c和第3减速器23c的壳体固定于斗杆7。第3减速器23c的输出部连结于铲斗9。第3减速器23c利用由第3旋转电机21c产生的动力旋转驱动铲斗9。
56.第3减震器25c连结于斗杆7与铲斗9之间。第3减震器25c使作用在设于第3减速器23c的固定部与输出部之间的齿隙中的载荷(向铲斗9输入的冲击载荷等)降低。
57.图3是表示将图1所示的动力传递系统10的一部分放大的图。
58.如图3所示，设于第2减速器23b的齿隙b为，例如在对利用第2旋转电机21b的动力进行旋转的斗杆7向旋转方向的反方向作用有载荷的情况下，斗杆7能够反向旋转的角度范围。或者，设于第2减速器23b的齿隙b为，例如在来自第2旋转电机21b的输入为零的斗杆7作用有载荷的情况下，斗杆7能够旋转的角度范围等。
59.连结于动臂5与斗杆7之间的第2减震器25b产生降低力，该降低力伴随由作用于第2减速器23b的齿隙b之间的载荷引起的第2减震器25b的可动部27的速度的增大而向增大倾向变化。
60.产品出厂时的减速器23的齿隙例如为由一定的下限值和上限值规定的一定范围内的值。一定的下限值例如为确保利用减震器25进行期望的冲击降低所需要的值。一定的下限值例如为10～15[arc
·
min]程度。一定的上限值例如为确保减速器23的期望的操作性所需要的值。一定的上限值例如为20～30[arc
·
min]程度。
[0061]
如上所述，实施方式的动力传递系统10具备使作用在减速器23的齿隙中的载荷降低的减震器25。因此，相比于例如不具备减震器25的情况，能够使减速器23的耐冲击性提
高。
[0062]
特别是，减震器25连结于减速器23的固定部或同固定部连结的构件与减速器23的输出部或同输出部连结的构件之间。因此，能够利用减速器23的齿隙有效率地吸收来自外部的冲击。因而，能够使减速器23的耐冲击性进一步提高。
[0063]
如上所述，实施方式的施工机械1能够利用自旋转电机21输出的动力来驱动施工机械1的各部位。在例如向各部位输入冲击载荷的情况下，实施方式的施工机械1也能够降低作用在齿隙中的冲击载荷，能够使耐冲击性提高。
[0064]
[变形例]
[0065]
以下，对实施方式的变形例进行说明。对于与上述的实施方式相同的部分，标注相同的附图标记并省略或简化说明。
[0066]
在搭载于上述实施方式的施工机械1的动力传递系统10中，设为减震器25被配置于减速器23的外部，但并不限定于此。减震器25也可以配置于减速器23的内部。
[0067]
在上述实施方式中，设为动力传递系统10被搭载于施工机械1，但并不限定于此。动力传递系统10也可以搭载于施工机械1以外的其他设备。该情况下，可以省略动力传递系统10的旋转电机21。动力传递系统10可以代替减速器23而具备适当的齿轮机构。
[0068]
作为减速器23，在上述实施方式中，也是对作为所谓的偏心摆动型的减速器23而具备作为固定部的壳体31、作为输出部的齿轮架33、作为输入部的输入齿轮35、多个传递齿轮37、多个曲轴39、第1摆动齿轮41以及第2摆动齿轮43的情况进行了说明。然而，偏心摆动型的减速器并不限定于上述的结构，至少具备一个曲轴39、利用该曲轴39摆动旋转的摆动齿轮即可。
[0069]
例如，更具体地对具有一个曲轴39的偏心摆动型的减速器进行说明。该情况下的减速器作为曲轴39而具有与轴线o在同一轴线上的所谓的中心曲轴。伴随该中心曲轴的旋转，使各摆动齿轮41、42摆动旋转。
[0070]
在上述的施工机械1中，对作为配件的一个例子而在斗杆7连结了铲斗9的情况进行了说明，但并不限定于此。作为配件，能够应用叉子等各种各样的配件。
[0071]
本发明的实施方式是作为例子而进行提示的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种各样的形态来实施，在不偏离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨内，同样包含在权利要求所记载的发明及其均等的范围内。
[0072]
本说明书中公开的实施方式中，对于由多个物体构成的部件，可以将该多个物体一体化，也能够相反地将由一个物体构成的部件分成多个物体。无论是否一体化，只要构成为能够达成发明的目的即可。