JP2002146836A - 建設機械の旋回装置 - Google Patents

建設機械の旋回装置

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JP2002146836A
JP2002146836A JP2000348617A JP2000348617A JP2002146836A JP 2002146836 A JP2002146836 A JP 2002146836A JP 2000348617 A JP2000348617 A JP 2000348617A JP 2000348617 A JP2000348617 A JP 2000348617A JP 2002146836 A JP2002146836 A JP 2002146836A
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bearing
housing
filler
output shaft
grease
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JP2000348617A
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Soushi Shibukawa
壮史 澁川
Nobuo Uzawa
信夫 鵜沢
Shinobu Yamamoto
忍 山本
Yuji Igawa
裕二 井川
Takeshi Kurihara
猛 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グリースバスと近い位置に配置される下側軸
受をグリースバスから噴上げてくる異物に対して保護
し、軸受の耐久性、寿命を延ばすようにする。 【解決手段】 旋回用の油圧モータ10の回転を減速機
4内の遊星歯車減速機構14,19によって2段階に減
速し、減速機4の出力軸24から高トルクの回転力が取
り出す。出力軸24のピニオン25は旋回輪32の内歯
37に噛合し、ピニオン25の公転が出力軸24からハ
ウジング5を介して旋回フレーム2に伝達され、上部旋
回体が下部走行体上で旋回駆動される。減速機4のハウ
ジング5内で出力軸24を支持する上,下の軸受26,
28のうち、グリースバス38内のグリースGと上,下
で対向する下側軸受28の下面側を、例えば発泡ウレタ
ン等の充填材41で覆い、下側軸受28を下側から保護
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル、油圧クレーン等の旋回式建設機械に好適に用いられ
る建設機械の旋回装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等
の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可
能に搭載された上部旋回体とからなり、該上部旋回体と
下部走行体との間には、上部旋回体を下部走行体上で旋
回駆動するための旋回装置が設けられている。
【0003】そして、該旋回装置は、下端側が上部旋回
体に取付けられ上端側に回転源が設けられたハウジング
と、該ハウジング内に設けられ前記回転源の回転を減速
する減速機構と、前記ハウジング内から下部走行体側に
向けて突出し該減速機構により減速された回転を出力す
るピニオンを有した出力軸と、該出力軸の軸方向に離間
して前記ハウジングと出力軸との間に設けられ該出力軸
を回転可能に支持する上,下の軸受と、前記上部旋回体
と下部走行体との間に設けられ前記出力軸のピニオンに
噛合する旋回輪と、該旋回輪の内側に位置して前記下部
走行体側に設けられ前記ピニオンと旋回輪との間を潤滑
するためのグリースを収容したグリースバスとを備えて
いる(例えば、特開平8−120707号公報等)。
【0004】この種の従来技術による旋回装置は、旋回
用の油圧モータからなる回転源によりピニオンを回転駆
動すると、該ピニオンが旋回輪の内輪に設けた内歯と噛
合しつつ内輪の周囲を公転することにより、このピニオ
ンの公転力を旋回装置のハウジングを介して上部旋回体
側に伝え、これによって上部旋回体を下部走行体に対し
低速、高トルクで旋回駆動するものである。
【0005】そして、旋回装置のグリースバス内に収容
したグリースは、旋回輪の内歯とピニオンとの間の噛合
部を潤滑することにより、ピニオンと旋回輪との円滑な
回転を補償するものである。しかし、グリースバス内の
グリースは、旋回輪の内歯とピニオンとが噛合するとき
のポンプ作用によって周囲に飛散し、例えばハウジング
内の下側軸受等に向けて噴出するように挙動することが
ある。
【0006】そこで、従来技術にあっては、このような
グリースの噴出から下側軸受を保護するため、前記下側
軸受とピニオンとの間に位置して出力軸の下端側外周に
環状の保護プレート等を設け、グリースバスから噴出し
てくるグリースが下側軸受に突き上げるように衝突する
のを防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による旋回装置は、グリースの噴出流から下側軸
受を保護するために環状の保護プレートを設けているも
のの、該保護プレートの外周縁とハウジングの下端側内
周との間には、出力軸の円滑な回転を補償するための隙
間を全周に亘って形成している。
【0008】このため、前述の如く旋回輪の内歯とピニ
オンとの噛合部から噴出したグリースの一部は、前記保
護プレートとハウジングとの間の隙間からハウジング内
に侵入し、ハウジング内で下側軸受の下面等に付着する
ことがある。
【0009】この場合、グリースバス内のグリース中に
は、旋回輪の内歯とピニオンとの噛合部から発生する摩
耗粉等の金属粉が混入し易く、このような金属粉が前記
グリースと共に下側軸受の下面等に付着すると、その転
動面に金属粉が侵入して軸受寿命が低下する虞れがあ
る。
【0010】また、グリースバス内にあっては周囲温度
の変化等により結露が発生し、このような結露の影響で
グリースバス内に水分が溜まることがある。そして、グ
リースバス内に溜まった水分は、前述の如く噴出するグ
リースと共に前記保護プレートとハウジングとの間の隙
間からハウジング内に侵入し、ハウジング内で下側軸受
の下面等に付着してしまう。
【0011】また、旋回装置のハウジング内でも、下側
軸受の下面等に結露が発生することがあり、下側軸受は
前記水分や結露の影響によって、その金属肌面が徐々に
腐食され易くなる。そして、このような腐食が進行する
と、軸受寿命が低下するばかりでなく、旋回装置として
の耐久性、寿命が低下するという問題がある。
【0012】一方、下側軸受よりも下側に位置してハウ
ジングと出力軸との間にシール部材を設け、下側軸受を
潤滑する潤滑剤等がグリースバス側に漏洩するのをシー
ル部材によって防止する構成とした他の従来技術(例え
ば、特開平7−52686号公報等)も知られている。
【0013】そして、このような他の従来技術では、シ
ール部材を用いることにより前記グリース、水分等が下
側軸受に付着するのを防止することが可能となる。しか
し、この場合でもシール部材には、例えばリップ部の先
端等に前記金属粉がグリースと共に付着することがある
ため、シール部材が金属粉によって損傷される虞れがあ
り、シール寿命が低下し易いという問題がある。
【0014】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、グリースバスと近い位
置に配置される下側軸受を、グリースの噴出流による金
属粉等から保護できると共に、水分による発錆等も抑え
ることができ、軸受の寿命を延ばして装置全体の耐久
性、寿命を向上できるようにした建設機械の旋回装置を
提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、下端側が上部旋回体に取付けられ上
端側に回転源が設けられたハウジングと、該ハウジング
内に設けられ前記回転源の回転を減速する減速機構と、
前記ハウジング内から下部走行体側に向けて突出し該減
速機構により減速された回転を出力するピニオンを有し
た出力軸と、該出力軸の軸方向に離間して前記ハウジン
グと出力軸との間に設けられ該出力軸を回転可能に支持
する上,下の軸受と、前記上部旋回体と下部走行体との
間に設けられ前記出力軸のピニオンに噛合する内歯を有
した旋回輪と、該旋回輪の内側に位置して前記下部走行
体側に設けられ前記ピニオンと旋回輪の内歯との間を潤
滑するためのグリースを収容したグリースバスとからな
る建設機械の旋回装置に適用される。
【0016】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記上,下の軸受のうち前記グリースバスと近
い位置に配置される下側軸受は、自己潤滑性を有する軸
受により構成し、該下側軸受には前記グリースバスと対
向する面側を外部の異物から保護するために高分子材料
からなる充填材を設ける構成としたことにある。
【0017】このように構成したことにより、自己潤滑
性を有する下側軸受は、外部から潤滑油を供給すること
なく、出力軸の円滑な回転を長期に亘って補償すること
ができる。そして、グリースバス内のグリースと共に金
属粉、水分等の異物が、旋回輪の内歯とピニオンとの噛
合部から噴き上げられ、グリースバスと上,下で対向す
る下側軸受の下面側等に向け噴出してきたとしても、下
側軸受に設けた高分子材料からなる充填材は、このよう
な異物から下側軸受を保護でき、下側軸受が金属粉で損
傷されたり、水分で発錆したりするのを長期に亘って防
止することができる。
【0018】また、請求項2の発明によると、下側軸受
は、ハウジングの下端側内周に嵌合された外輪と、出力
軸の下端側外周に嵌合された内輪と、前記外輪と内輪と
の間に転動可能に設けられた複数の転動体とからなり、
充填材は前記下側軸受の外輪と内輪のうちいずれか一方
側に固着され、他方側には摺動接触する構成としてい
る。
【0019】これにより、充填材は下側軸受の外輪と内
輪との相対回転を補償しつつ、下側軸受(外輪、内輪お
よび各転動体)の下面側を充填材で覆うことができ、外
輪および内輪の転動面等に金属粉、水分等の異物が侵入
するのを防止できる。
【0020】また、請求項3の発明によると、充填材
は、ウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂、シリコン樹脂、
発泡シリコン樹脂のうちいずれか1つの高分子材料によ
り構成している。
【0021】これにより、ウレタン樹脂、発泡ウレタン
樹脂、シリコン樹脂または発泡シリコン樹脂からなる高
分子材料を下側軸受の下面側に塗布したり、スプレー等
で吹き付けたりして、下側軸受の下面側を充填材で覆う
ことができる。
【0022】さらに、請求項4の発明は、充填材には、
外部の水分から下側軸受を保護するための乾燥剤を混入
してなる構成としている。この場合には、充填材中に混
入した乾燥剤により、外部からの水分を吸収したり、外
部に揮散させたりして、外部からの水分が下側軸受の下
面側に浸入するのを遮断でき、下側軸受が発錆するのを
長期に亘って防止することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
建設機械の旋回装置を、添付図面に従って詳細に説明す
る。
【0024】ここで、図1ないし図3は本発明の第1の
実施の形態を示している。図中、1は建設機械の下部走
行体(図示せず)の一部を構成する丸胴、2は上部旋回
体(図示せず)の一部を構成する旋回フレームをそれぞ
れ示している。
【0025】3は下部走行体側の丸胴1に対して上部旋
回体側の旋回フレーム2を旋回駆動するための旋回装置
で、該旋回装置3は、後述する旋回用の減速機4と、旋
回用の油圧モータ10、旋回輪32およびグリースバス
38等とにより構成されている。
【0026】4は旋回フレーム2上に設けられた旋回用
の減速機を示し、該減速機4は、後述のハウジング5、
遊星歯車減速機構14,19、出力軸24、ピニオン2
5、上側軸受26および下側軸受28等から大略構成さ
れている。
【0027】5は減速機4の外殻をなす筒状のハウジン
グで、該ハウジング5は、下端側が旋回フレーム4の上
面側に固着された下側ハウジング6と、該下側ハウジン
グ6の上端側に固着して設けられた上側ハウジング7等
とにより構成されている。
【0028】ここで、下側ハウジング6の下端側には、
径方向外向きに突出しボルト8等により旋回フレーム2
に固着された下フランジ部6Aと、該下フランジ部6A
の径方向内側に位置して下向きに突出し、内周側に後述
の下側軸受28が取付けられた環状の軸受取付部6Bと
が形成されている。
【0029】また、下側ハウジング6の内周側には、軸
受取付部6Bよりも上側に位置して後述のシールリング
31が装着されるシール装着部6Cと、該シール装着部
6Cの上側に位置して後述の上側軸受26が取付られる
他の軸受取付部6Dとが設けられている。そして、下側
ハウジング6の上端側にはテーパ状に拡径した上フラン
ジ部6Eが形成され、該上フランジ部6Eには上側ハウ
ジング7の下端側がボルト9等によって固着されてい
る。
【0030】ここで、上側ハウジング7の上端側には、
回転源としての旋回用の油圧モータ10がボルト11等
により固着され、該油圧モータ10の回転軸10Aは、
上側ハウジング7内へと下向きに伸長している。また、
上側ハウジング7の内周側には、上下方向(軸方向に)
に離間して2つの内歯12,13が全周に亘って形成さ
れている。
【0031】14は油圧モータ10の下方に位置して上
側ハウジング7内に配設された1段目の遊星歯車減速機
構で、該遊星歯車減速機構14は、油圧モータ10の回
転軸10Aにスプライン結合された太陽歯車15と、該
太陽歯車15と上側ハウジング7の内歯12とに噛合
し、該太陽歯車15の周囲を自転しつつ公転する複数の
遊星歯車16(1個のみ図示)と、該各遊星歯車16を
ピン17を介して回転可能に支持するキャリア18とか
ら構成されている。
【0032】19は遊星歯車減速機構14の下方に位置
して上側ハウジング7内に配設された2段目の遊星歯車
減速機構を示し、該遊星歯車減速機構19は、遊星歯車
減速機構14のキャリア18にスプライン結合された太
陽歯車20と、該太陽歯車20と上側ハウジング7の内
歯13とに噛合し、該太陽歯車20の周囲を自転しつつ
公転する複数の遊星歯車21(1個のみ図示)と、該各
遊星歯車21をピン22を介して回転可能に支持するキ
ャリア23とから構成されている。
【0033】そして、キャリア23は、後述する出力軸
24の上端側にスプライン結合され、各遊星歯車21の
公転を出力軸24に伝達するものである。これにより油
圧モータ10は、回転軸10Aの回転が遊星歯車減速機
構14,19によって2段階に減速され、出力軸24を
大トルクで、低速回転させる。
【0034】24はハウジング5内に回転可能に設けら
れた出力軸を示し、該出力軸24は下側ハウジング6内
で後述の上側軸受26と下側軸受28によって回転可能
に支持されている。そして、出力軸24は、油圧モータ
10の回転を各遊星歯車減速機構14,19によって減
速して出力するものである。
【0035】25は出力軸24の下端側に一体に設けら
れたピニオンで、該ピニオン25は、下側ハウジング6
の軸受取付部6Bよりも下方へと後述のグリースバス3
8内に向けて突出し、後述する旋回輪32の内歯37と
噛合している。
【0036】26は下側ハウジング6の軸受取付部6D
と出力軸24との間に設けられた上側軸受で、該上側軸
受26は後述の下側軸受28と共に出力軸24を回転可
能に支持している。また、上側軸受26は、出力軸24
の外周側に螺着された環状のナット部材27により、内
輪側が出力軸24の軸方向に位置決めされている。
【0037】28は下側ハウジング6と出力軸24との
間に設けられた下側軸受で、該下側軸受28は、図2、
図3に示す如く下側ハウジング6の軸受取付部6B内周
側に嵌合された外輪28Aと、出力軸24の下端側外周
に挿嵌された内輪28Bと、外輪28Aと内輪28Bと
の間に設けられた複数の転動体としてのローラ28C
(1個のみ図示)等とにより構成されている。
【0038】そして、下側軸受28は、外輪28Aと内
輪28Bとの間に位置してローラ28Cの軸方向両側
(上,下両側)等に固形潤滑剤29が設けられた自己潤
滑性の軸受として構成され、上側軸受26と共に出力軸
24を回転可能に支持するものである。
【0039】また、下側軸受28の内輪28Bには、図
3に示す如く下端側に環状の鍔部28B1 が形成され、
該鍔部28B1 はローラ28Cの端部を下側から抜止め
しつつ回転可能に支持している。また、下側軸受28は
外輪28A、内輪28Bおよび各ローラ28Cの下面側
等が後述の充填材41によって覆われている。
【0040】ここで、前記固形潤滑剤29は、例えばポ
リアミド、ポリエチレン、フッ素樹脂等からなる液状の
樹脂材料にグリース等の潤滑油を含浸させ、これを加
熱、冷却することにより固形油として形成されるもので
ある。
【0041】即ち、固形潤滑剤29は、下側軸受28の
外輪28Aと内輪28Bとの間にローラ28Cの上,下
両側から液状のまま充填され、この状態で固形化される
ことによりローラ28Cの上,下両側を覆うように配置
される。
【0042】そして、下側軸受28は、外輪28Aと内
輪28Bとの間でローラ28Cが転動するときに、固形
潤滑剤29が両者の転動面に徐々に滲み出し、これによ
って外輪28A、内輪28Bとローラ28Cとの間の転
動面を常に潤滑状態に保持するものである。
【0043】30は下側軸受28とピニオン25との間
に設けられた環状の間座で、該間座30は、図2、図3
に示す如く下側軸受28の内輪28Bとピニオン25と
の間に位置して出力軸24の外周に嵌合され、下側軸受
28の内輪28Bを出力軸24の軸方向に位置決めする
ものである。
【0044】31は上側軸受26と下側軸受28との間
に位置してハウジング5内に設けられたシール部材とし
てのシールリングで、該シールリング31は、外周側が
下側ハウジング6のシール装着部6Cに装着され、内周
側が出力軸24の外周面に適度な弾性力をもって液密に
摺接している。
【0045】そして、シールリング31は、遊星歯車減
速機構14,19および上側軸受26等を潤滑するため
図1に示す如くハウジング5内に収容した潤滑油Lを、
下側ハウジング6のシール装着部6Cと出力軸24との
間で封止すると共に、この潤滑油Lが下側ハウジング6
内でシール装着部6Cよりも下方へと漏洩するのを阻止
している。
【0046】32は丸胴1と旋回フレーム2との間に設
けられた旋回輪で、この旋回輪32は、丸胴1の上面に
ボルト33等を用いて固着された内輪34と、旋回フレ
ーム2の下面に他のボルト(図示せず)等を用いて固着
された外輪35と、内輪34と外輪35との間に配設さ
れた複数の転動体としての鋼球36(1個のみ図示)と
により構成され、旋回フレーム2を丸胴1に対して旋回
可能に支持するものである。
【0047】また、旋回輪32には内輪34の内周側に
内歯37が全周に亘って形成され、該内歯37には前述
した減速機4のピニオン25が噛合している。そして、
旋回輪32は、ピニオン25の公転力が減速機4のハウ
ジング5側に伝えられると、外輪35が旋回フレーム2
を伴って内輪34の周囲を回転するようになり、これに
よって上部旋回体は下部走行体に対し低速、高トルクで
旋回駆動されるものである。
【0048】38は内歯37の下側に位置して下部走行
体の丸胴1に設けられたグリースバスで、該グリースバ
ス38は、旋回輪32の内側に位置して丸胴1の上端側
内周に固着して設けられている。そして、グリースバス
38内には、内輪34に設けられた内歯37とピニオン
25との噛合部を潤滑するため、図1中に仮想線で示す
如くグリースGが収容されている。
【0049】41は下側軸受28の下面側に設けた充填
材で、該充填材41は、例えばウレタン樹脂、発泡ウレ
タン樹脂、シリコン樹脂、発泡シリコン樹脂等の高分子
材料を、図2、図3に示す如く下側軸受28の外輪28
A、内輪28Bおよび各ローラ28C等の下面側にスプ
レー等の手段で吹き付けたり、または塗布したりするこ
とにより構成されている。
【0050】これにより、充填材41は、下側軸受28
の下面側と共にピニオン25の上端面、間座30の外周
面、下側ハウジング6の軸受取付部6B下端内周側等を
全周に亘って覆い、グリースバス38内から図2中の矢
示H方向にグリースGと共に噴出してくる金属粉、水分
等の異物に対して下側軸受28を下面側で保護するもの
である。
【0051】ここで、下側軸受28の下面側に充填材4
1を設ける場合には、まず、下側軸受28の外輪28A
側(例えば、外輪28Aの下面側、下側ハウジング6の
軸受取付部6Bの下端内周側)等に予め油液等を薄く塗
布し、この状態で前述の如く高分子材料を下側軸受28
の下面側に向けて(例えば、図3中の矢示F方向に)吹
き付け、または塗布することにより、充填材41を図示
の如く設ける。
【0052】これにより、充填材41は、下側軸受28
の内輪28B側(例えば、内輪28Bの下面側、ピニオ
ン25の上端面側、間座30の外周面側等)に密着する
ように固着される固定部41Aと、外輪28Aの下面
側、軸受取付部6Bの下端内周側に対して摺動可能に接
触する摺動接触部41Bとを有している。
【0053】この結果、ハウジング5内で出力軸24が
回転するときに、充填材41は固定部41Aにより下側
軸受28の内輪28B等と一緒に回転し、外輪28Aの
下端内周側および下側ハウジング6の軸受取付部6Bに
対しては摺動接触部41B側で摺動接触を続ける。そし
て、グリースバス38内のグリースGと上,下で対向す
る下側軸受28の下面側に設けた充填材41は、ローラ
28Cの転動等に影響されることはなく、下側軸受28
を下側から保護し続けるものである。
【0054】さらに、42,42,…は図3に示す如く
充填材41中に混入した乾燥剤で、該乾燥剤42は、例
えば活性炭、シリカゲル等の吸湿材料を細かい粒子状に
調製した状態で、これらを前記高分子材料に混合するこ
とによって形成される。そして、乾燥剤42は、充填材
41に外部から付着した水分等を一時的に吸収すると共
に、外部雰囲気中の湿度が低下したときには水分を外部
に揮散させ、これにより、下側軸受28の金属肌面に水
分が浸入するのを防ぐものである。
【0055】本実施の形態による旋回装置3は上述の如
き構成を有するもので、次にその作動について説明す
る。
【0056】まず、旋回用の油圧モータ10に外部から
圧油を給排して回転軸10Aを回転駆動すると、この回
転は減速機4のハウジング5内で遊星歯車減速機構1
4,19によって2段階に減速され、減速機4の出力軸
24には高トルクの回転力が伝達される。
【0057】そして、該出力軸24のピニオン25は、
旋回輪32の内輪34に設けられた内歯37に噛合し、
該内歯37に沿って公転する。この場合、旋回輪32は
内輪34が下部走行体の丸胴1に固着され、外輪35が
上部旋回体の旋回フレーム2に固着されているから、ピ
ニオン25の公転が出力軸24からハウジング5を介し
て旋回フレーム2に伝達され、上部旋回体が下部走行体
上で旋回駆動される。
【0058】また、このように減速機4が作動している
間は、グリースバス38内に収容されたグリースGによ
り旋回輪32の内歯37とピニオン25との噛合部が潤
滑される。そして、このグリースGによりピニオン25
は、旋回輪32の内歯37に噛合しつつ、旋回輪32の
内側で円滑に自転、公転するのが補償される。
【0059】ところで、ピニオン25が旋回輪32の内
歯37に噛合しつつ回転する間、両者の噛合部に生じる
ポンプ作用により、グリースバス38内のグリースG
は、その一部が旋回輪32の内歯37とピニオン25と
の噛合部から上方(例えば、図2中の矢示H方向)へと
下側軸受28の下面等に向けて噴き上げるように飛散す
ることがある。
【0060】この場合、グリースバス38内のグリース
G中には、旋回輪32の内歯37とピニオン25との噛
合部から発生する摩耗粉等の金属粉が混入し易い。ま
た、グリースバス38内では周囲温度の変化等により結
露が発生し易く、このような結露の影響でグリースバス
38内には水分が溜まることがある。
【0061】そして、グリースバス38内に溜まった水
分、金属粉等の異物は、前述の如く噴出するグリースG
と共に図2中の矢示H方向に吹き上げられたときに、下
側ハウジング6内で下側軸受28の下面等を損傷させた
り、下側軸受28の金属肌面を腐食させたりする原因と
なってしまう。
【0062】そこで、本実施の形態では、グリースバス
38内のグリースGと上,下で対向する下側軸受28の
下面側に、例えばウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂、シ
リコン樹脂、発泡シリコン樹脂等の高分子材料からなる
充填材41を塗布、吹き付け等の手段で設け、この充填
材41によって下側軸受28の下面側と共にピニオン2
5の上端面、間座30の外周面、下側ハウジング6の軸
受取付部6B下端内周側等を全周に亘って覆う構成とし
ている。
【0063】そして、充填材41は、固定部41Aが下
側軸受28の内輪28B側(例えば、内輪28Bの下面
側、ピニオン25の上端面側、間座30の外周面側等)
に密着するように固着され、外輪28Aの下面側、軸受
取付部6Bの下端内周側に対しては摺動接触部41Bが
摺動可能に接触する構成となっている。
【0064】これにより、ハウジング5内で出力軸24
が回転するときに、充填材41は下側軸受28の内輪2
8Bと一緒に回転し、外輪28Aの下端内周側および下
側ハウジング6の軸受取付部6Bに対しては摺動接触を
続ける。そして、充填材41はローラ28Cの転動等に
影響されることはなく、下側軸受28を下側から保護し
続けるようになる。
【0065】このため、グリースバス38内に溜まった
水分、金属粉等の異物がグリースGと共に図2中の矢示
H方向に噴き上げられる場合でも、下側軸受28の下面
側を充填材41によって異物から保護することができ、
下側軸受28の外輪28A、内輪28Bおよびローラ2
8C等が異物により損傷されたり、水分や結露の影響で
発錆したりするのを長期に亘って防止できる。
【0066】また、充填材41を発泡ウレタン、発泡シ
リコン等の発泡樹脂材料で形成した場合には、充填材4
1が多孔質構造に成形されるために、噴出してくるグリ
ースGの一部等を浸み込ませる含有できると共に、その
多孔質部分により断熱効果も発揮することができ、下側
軸受28の金属肌面等に結露が発生するのを抑えること
ができる。
【0067】一方、充填材41中にグリースGの一部を
含油させたり、または他の潤滑油、防錆油等を予め含油
(含浸)しておくことにより、外輪28Aの下端内周
側、下側ハウジング6の軸受取付部6Bに対して充填材
41を滑らかに摺動接触させることができ、下側軸受2
8の回転を円滑化できると共に、下側軸受28等の防錆
効果も高めることができる。
【0068】また、下側軸受28の外輪28Aと内輪2
8Bとの間には、各ローラ28Cを上,下両側から覆う
ように固形潤滑剤29が設けられているため、ローラ2
8Cの下面側を固形潤滑剤29で保護でき、前記水分等
がローラ28Cに付着するのを防ぐことができる。
【0069】そして、この固形潤滑剤29は、下側軸受
28の外輪28Aと内輪28Bとの間で各ローラ28C
が転動するときに、両者の転動面に潤滑油となって徐々
に滲み出し、外輪28A、内輪28Bとローラ28Cと
の間の転動面を常に潤滑状態に保持することができる。
【0070】さらに、充填材41中には、例えば活性
炭、シリカゲル等からなる乾燥剤42を混入しているた
め、充填材41中の乾燥剤42により、外部からの水分
が下側軸受28の下面側に浸入するのを遮断でき、これ
によっても下側軸受28が発錆するのを長期に亘って防
止することができる。
【0071】従って、本実施の形態によれば、グリース
バス38と近い位置に配置される下側軸受28の下面側
を、高分子材料からなる充填材41で覆うことにより、
下側軸受28の下面側を外部の異物から確実に保護で
き、下側軸受28の寿命を延ばすことができ、これによ
って、旋回装置3全体の耐久性、寿命を向上することが
できる。
【0072】次に、図4は本発明の第2の実施の形態を
示し、本実施の形態でも、第1の実施の形態と同一の構
成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施の形態の特徴は、下側軸受28とピ
ニオン25との間に間座等を用いることなく、下側軸受
28の内輪28Bをピニオン25の上面に直に当接させ
る構成としたことにある。
【0073】図中、51は本実施の形態で採用した下側
ハウジングで、該下側ハウジング51は、第1の実施の
形態で述べた下側ハウジング6とほぼ同様に構成され、
下フランジ部51A、軸受取付部51B、シール装着部
51Cおよび他の軸受取付部51D等を有している。
【0074】しかし、本実施の形態では、第1の実施の
形態で用いた間座30を省略しているため、下側ハウジ
ング51の軸受取付部51Bがシール装着部51Cから
前記間座の高さ分だけ軸方向に離間して形成されてい
る。そして、下側ハウジング51の軸受取付部51Bに
は、下側軸受28の外輪28Aが嵌合して取付けられて
いる。また、下側軸受28は内輪28Bが出力軸24の
外周側に嵌合して設けられ、内輪28Bの下面側はピニ
オン25の上面側に直に当接している。
【0075】52は下側軸受28の下面側に設けた充填
材で、該充填材52も第1の実施の形態で述べた充填材
41と同様に構成されている。そして、充填材52は、
下側軸受28の下面側と共にピニオン25の上端側、下
側ハウジング51の軸受取付部51B下端側等を全周に
亘って覆い、グリースバス38内から図4中の矢示H方
向にグリースGと共に噴出してくる金属粉、水分等の異
物に対して下側軸受28を下面側で保護するものであ
る。
【0076】ここで、下側軸受28の下面側に充填材5
2を設ける場合には、まず、下側軸受28の外輪28A
側(例えば、外輪28Aの下面側、下側ハウジング51
の軸受取付部51Bの下端側)等に予め油液等を薄く塗
布し、この状態で前述の如く高分子材料を下側軸受28
の下面側に向けて吹き付け、または塗布することによ
り、充填材52を図示の如く設ける。
【0077】これにより、充填材52は、下側軸受28
の内輪28B側(例えば、内輪28Bの下面側、ピニオ
ン25の上端側等)に密着するように固着される固定部
52Aと、外輪28Aの下面側、軸受取付部6Bの下端
側に対して摺動可能に接触する摺動接触部52Bとを有
しているものである。また、充填材52中にも乾燥剤4
2が混入されている。
【0078】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。
【0079】次に、図5は本発明の第3の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、下側軸受の内輪とピニオ
ンの上面との間に環状プレートを設け、該環状プレート
とハウジングの下端側との間で下側軸受の下面側に充填
材を保持する構成としたことにある。なお、本実施の形
態では、前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一
符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0080】図中、61は本実施の形態で採用した下側
ハウジングを示し、該下側ハウジング61は、前記第2
の実施の形態で述べた下側ハウジング51とほぼ同様に
構成され、下フランジ部61A、軸受取付部61B、シ
ール装着部61Cおよび他の軸受取付部61D等を有し
ている。
【0081】しかし、本実施の形態では、下側ハウジン
グ61の軸受取付部61Bにリング状突起61B1が下
向きに突出して設けられ、該リング状突起61B1の内
径は、後述する環状プレート62の外径よりも大径に形
成されている。そして、このリング状突起61B1は、
後述の充填材63を保持するための環状空間Sを環状プ
レート62との間で形成しているものである。
【0082】62は下側軸受28とピニオン25との間
に設けられた環状プレートで、該環状プレート62は、
内周側が下側軸受28の内輪28Bとピニオン25の上
面との間で挟持され、外周側は下側軸受28の外輪28
Aよりも径方向外側へとリング状突起61B1に近接す
る位置まで延びている。
【0083】そして、環状プレート62は、例えば鋼板
等の剛性板を用いて形成され、グリースバス38から矢
示H方向に噴出してくるグリースG等の異物が下側軸受
28に直接的に衝突するのを防ぐと共に、前記環状空間
Sをリング状突起61B1との間に形成するものであ
る。
【0084】63は下側軸受28の下面側に設けた充填
材で、該充填材63も第1の実施の形態で述べた充填材
41と同様に構成されているものの、充填材63は、下
側ハウジング61のリング状突起61B1と環状プレー
ト62との隙間を介して環状空間S内に前記高分子材料
をスプレー等で充填、注入することにより形成されてい
る。
【0085】そして、充填材63は、環状空間S内で下
側軸受28の下面側と共に下側ハウジング61の軸受取
付部61B下端側、リング状突起61B1の内周側等を
全周に亘って覆い、グリースバス38内から図5中の矢
示H方向にグリースGと共に噴出してくる金属粉、水分
等の異物に対して下側軸受28を環状プレート62と共
に保護するものである。
【0086】ここで、充填材63は、例えば下側ハウジ
ング61の軸受取付部61B側に固着され、環状プレー
ト62の上面等に対して摺動接触する構成としてもよ
く、逆に環状プレート62側に固着され、下側ハウジン
グ61の軸受取付部61B側に対しては摺動接触する構
成としていもよい。
【0087】また、充填材63は環状空間S内に抜止め
状態で保持され、下側軸受28の下面側を前記異物から
保護できればよいので、例えば下側ハウジング61の軸
受取付部61B側と環状プレート62との両方に充填材
63を摺動接触させる構成としてもよいものである。さ
らに、充填材63中にも乾燥剤等を混入しておくのがよ
い。
【0088】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、下側ハ
ウジング61のリング状突起61B1と環状プレート6
2との間に、充填材63を保持するための環状空間Sを
形成しているので、充填材63を環状空間S内に抜止め
状態で保持でき、下側軸受28の下面側を金属粉、水分
等の異物からより長期に亘って保護することができる。
【0089】次に、図6は本発明の第4の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、下側軸受の内輪とピニオ
ンの上面との間に環状プレートを設け、該環状プレート
とハウジングの下端側との間で下側軸受の下面側に充填
材を保持する構成としたことにある。なお、本実施の形
態では、前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一
符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0090】図中、71は本実施の形態で採用した下側
ハウジングを示し、該下側ハウジング71は、前記第2
の実施の形態で述べた下側ハウジング51とほぼ同様に
構成され、下フランジ部71A、軸受取付部71B、シ
ール装着部71Cおよび他の軸受取付部71D等を有し
ている。
【0091】しかし、下側ハウジング71の軸受取付部
71Bは、その下面側で後述の環状プレート72との間
に環状空間S1を形成し、該環状空間S1内には後述の充
填材73が径方向外側から充填して設けられているもの
である。
【0092】72は下側軸受28とピニオン25との間
に設けられた環状プレートで、該環状プレート72は、
前記第3の実施の形態で述べた環状プレート62と同様
に構成され、その内周側が下側軸受28の内輪28Bと
ピニオン25の上面との間で挟持されている。
【0093】しかし、環状プレート72は外径寸法がよ
り大きく形成され、その外周側は軸受取付部71Bの下
面に沿って径方向外側へとほぼ平行に延びている。そし
て、環状プレート72は、グリースバス38から矢示H
方向に噴出してくるグリースG等の異物が下側軸受28
に直接的に衝突するのを防ぐと共に、前記環状空間S1
を軸受取付部71Bの下面との間に形成するものであ
る。
【0094】73は下側軸受28の下面側に設けた充填
材で、該充填材73も第1の実施の形態で述べた充填材
41と同様に構成されているものの、充填材73は、下
側ハウジング71の軸受取付部71B下面と環状プレー
ト72との隙間を介して環状空間S1内に径方向外側か
ら前記高分子材料をスプレー等で充填、注入することに
より形成されている。
【0095】そして、充填材73は、環状空間S1内で
下側軸受28の下面側と共に下側ハウジング71の軸受
取付部71B下面側等を全周に亘って覆い、グリースバ
ス38内から図6中の矢示H方向にグリースGと共に噴
出してくる金属粉、水分等の異物に対して下側軸受28
を環状プレート72と共に保護するものである。
【0096】ここで、充填材73は、例えば下側ハウジ
ング71の軸受取付部71B側に固着され、環状プレー
ト72の上面等に対して摺動接触する構成としてもよ
く、逆に環状プレート72側に固着され、下側ハウジン
グ71の軸受取付部71B側に対しては摺動接触する構
成としていもよい。
【0097】また、充填材73は環状空間S1内に抜止
め状態で保持され、下側軸受28の下面側を前記異物か
ら保護できればよいので、例えば下側ハウジング71の
軸受取付部71B側と環状プレート72との両方に充填
材73を摺動接触させる構成としてもよいものである。
さらに、充填材73中にも乾燥剤等を混入しておくのが
よい。
【0098】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、下側ハ
ウジング71の軸受取付部71Bと環状プレート72と
の間に、充填材73を保持するための環状空間S1を形
成しているので、充填材73を環状空間S1内に抜止め
状態で保持でき、下側軸受28の下面側を異物からより
長期に亘って保護することができる。
【0099】次に、図7は本発明の第5の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、下側ハウジングの軸受取
付部下面側に環状プレートの外周側を固定して設け、該
環状プレートの内周側と下側軸受の下面側との間で充填
材を保持する構成としたことにある。なお、本実施の形
態では、前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一
符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0100】図中、81は本実施の形態で採用した下側
ハウジングを示し、該下側ハウジング81は、前記第2
の実施の形態で述べた下側ハウジング51とほぼ同様に
構成され、下フランジ部81A、軸受取付部81B、シ
ール装着部81Cおよび他の軸受取付部81D等を有し
ている。
【0101】しかし、本実施の形態では、下側ハウジン
グ81の軸受取付部81Bが軸方向下向きに大きく突出
し、該軸受取付部81Bの下面は、下側軸受28の内輪
28B下面よりも僅かに下側となる位置まで延びてい
る。
【0102】82は下側ハウジング81の軸受取付部8
1B下面に固定して設けられた環状プレートで、該環状
プレート82は、例えば鋼板等の剛性板を用いて形成さ
れ、その外周側が軸受取付部81Bの下面に溶接、接着
またはねじ止め等の手段を用いて固着されている。
【0103】また、環状プレート82内周側は、ピニオ
ン25の歯先に近接する位置まで径方向内側へと延び、
軸受取付部81Bの内周側で下側軸受28の下面との間
に後述の充填材83を保持するための環状空間S2を形
成しているものである。
【0104】83は下側軸受28の下面側に設けた充填
材で、該充填材83も第1の実施の形態で述べた充填材
41と同様に構成されているものの、充填材83は、ピ
ニオン25の歯先と環状プレート82との隙間を介して
環状空間S2内に前記高分子材料をスプレー等で充填、
注入することにより形成されている。
【0105】そして、充填材83は、環状空間S2内で
下側軸受28の下面側と共に下側ハウジング81の軸受
取付部81B内周側、ピニオン25の上面等を全周に亘
って覆い、グリースバス38内から図5中の矢示H方向
にグリースGと共に噴出してくる金属粉、水分等の異物
に対して下側軸受28を環状プレート82と共に保護す
るものである。
【0106】ここで、充填材83は、例えばピニオン2
5の上面側等に固着される固定部83Aと、下側ハウジ
ング81の軸受取付部81B、環状プレート82の上面
等に対して摺動接触する摺動接触部83Bとを有する構
成となっている。そして、充填材83は環状プレート8
2により環状空間S2内に抜止め状態で保持されいる。
なお、充填材83中にも乾燥剤等を混入しておくのがよ
い。
【0107】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、下側ハ
ウジング81の軸受取付部81Bと環状プレート82と
の間に、充填材83を保持するための環状空間S2を形
成しているので、充填材83を環状空間S2内に抜止め
状態で保持でき、下側軸受28の下面側を金属粉、水分
等の異物から長期に亘って保護することができる。
【0108】なお、前記第1の実施の形態では、充填材
41を下側軸受28の内輪28B側に固着して設け、外
輪28Aの下面側、軸受取付部6Bの下端内周側に対し
ては充填材41を摺動可能に接触させるものとして述べ
たが、これに替えて、例えば充填材41を外輪28Aの
下面側、軸受取付部6Bの下端内周側に対し固着して設
け、下側軸受28の内輪28B側(例えば、内輪28B
の下面側、ピニオン25の上端面側、間座30の外周面
側等)に対して充填材41を摺動可能に接触させる構成
としてもよい。
【0109】また、前記各実施の形態では、充填材41
(52,63,73,83)中に乾燥剤42を混入させ
るものとして述べたが、必ずしも乾燥剤を混入する必要
はない。また、充填材を発泡樹脂等の高分子材料で形成
する場合には、乾燥剤に替えて、潤滑油等を含浸させる
構成としてもよい。
【0110】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1に記載の発
明によれば、グリースバスと近い位置に配置される下側
軸受を、自己潤滑性を有する軸受により構成し、該下側
軸受には少なくとも前記グリースバスと対向する面側に
高分子材料からなる充填材を設ける構成としたので、下
側軸受に外部から潤滑油を供給することなく、この下側
軸受を用いて出力軸の円滑な回転を長期に亘って補償で
きる。そして、グリースバス内のグリースと共に金属
粉、水分等の異物が、旋回輪の内歯とピニオンとの噛合
部から下側軸受の下面側に向けて噴き上げられたとして
も、充填材によって下側軸受を異物から保護でき、下側
軸受が損傷、発錆されるのを長期に亘って防止できると
共に、軸受の寿命を延ばすことができ、装置全体の耐久
性、寿命を向上できる。
【0111】また、請求項2に記載の発明は、充填材を
下側軸受の外輪と内輪のうちいずれか一方側に固着して
設け、他方側には摺動接触させる構成としているので、
充填材により下側軸受の外輪と内輪との円滑な相対回転
を補償しつつ、下側軸受の下面側を充填材で覆うことが
でき、外輪および内輪の転動面等に金属粉、水分等の異
物が侵入するのを防止できると共に、下側軸受を長期に
亘って円滑に作動させることができる。
【0112】また、請求項3に記載の発明は、充填材を
ウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂、シリコン樹脂、発泡
シリコン樹脂のうちいずれか1つの高分子材料により構
成しているため、例えばウレタン樹脂、発泡ウレタン樹
脂、シリコン樹脂または発泡シリコン樹脂からなる高分
子材料を下側軸受の下面側に塗布したり、スプレー等で
吹き付けたりして、下側軸受の下面側を充填材で覆うこ
とができ、軸受寿命を向上することができる。
【0113】さらに、請求項4に記載の発明は、外部の
水分から下側軸受を保護するための乾燥剤を充填材に混
入させる構成としているので、充填材中に混入した乾燥
剤により、外部雰囲気との相対湿度に応じて外部の水分
を吸収したり、外部に揮散させたりして、外部からの水
分が下側軸受の下面側に浸入するのを遮断でき、下側軸
受が発錆するのを長期に亘って防止することができると
共に、軸受の寿命を確実に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による旋回装置を示
す縦断面図である。
【図2】図1中の出力軸、ピニオン、旋回輪および充填
材等を示す拡大断面図である。
【図3】図2中の下側軸受、充填材等を拡大して示す要
部拡大図である。
【図4】第2の実施の形態による旋回装置の出力軸、ピ
ニオン、旋回輪および充填材等を示す拡大断面図であ
る。
【図5】第3の実施の形態による旋回装置の出力軸、ピ
ニオン、旋回輪および充填材等を示す拡大断面図であ
る。
【図6】第4の実施の形態による旋回装置の出力軸、ピ
ニオン、旋回輪および充填材等を示す拡大断面図であ
る。
【図7】第5の実施の形態による旋回装置の出力軸、ピ
ニオン、旋回輪および充填材等を示す拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 丸胴(下部走行体) 2 旋回フレーム(上部旋回体) 3 旋回装置 4 減速機 5 ハウジング 6,51,61,71,81 下側ハウジング 10 油圧モータ(回転源) 14,19 遊星歯車減速機構 24 出力軸 25 ピニオン 26 上側軸受 28 下側軸受 28A 外輪 28B 内輪 28C ローラ(転動体) 29 固形潤滑剤 32 旋回輪 37 内歯 38 グリースバス 41,52,63,73,83 充填材 42 乾燥剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 忍 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 井川 裕二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 栗原 猛 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D015 DA02 DA04 3F205 AA05 BA01 EA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下端側が上部旋回体に取付けられ上端側
    に回転源が設けられたハウジングと、該ハウジング内に
    設けられ前記回転源の回転を減速する減速機構と、前記
    ハウジング内から下部走行体側に向けて突出し該減速機
    構により減速された回転を出力するピニオンを有した出
    力軸と、該出力軸の軸方向に離間して前記ハウジングと
    出力軸との間に設けられ該出力軸を回転可能に支持する
    上,下の軸受と、前記上部旋回体と下部走行体との間に
    設けられ前記出力軸のピニオンに噛合する内歯を有した
    旋回輪と、該旋回輪の内側に位置して前記下部走行体側
    に設けられ前記ピニオンと旋回輪の内歯との間を潤滑す
    るためのグリースを収容したグリースバスとからなる建
    設機械の旋回装置において、 前記上,下の軸受のうち前記グリースバスと近い位置に
    配置される下側軸受は、自己潤滑性を有する軸受により
    構成し、該下側軸受には前記グリースバスと対向する面
    側を外部の異物から保護するために高分子材料からなる
    充填材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械の
    旋回装置。
  2. 【請求項2】 前記下側軸受は、前記ハウジングの下端
    側内周に嵌合された外輪と、前記出力軸の下端側外周に
    嵌合された内輪と、前記外輪と内輪との間に転動可能に
    設けられた複数の転動体とからなり、前記充填材は前記
    下側軸受の外輪と内輪のうちいずれか一方側に固着され
    他方側には摺動接触する構成としてなる請求項1に記載
    の建設機械の旋回装置。
  3. 【請求項3】 前記充填材は、ウレタン樹脂、発泡ウレ
    タン樹脂、シリコン樹脂、発泡シリコン樹脂のうちいず
    れか1つの高分子材料により構成してなる請求項1また
    は2に記載の建設機械の旋回装置。
  4. 【請求項4】 前記充填材には、外部の水分から前記下
    側軸受を保護するための乾燥剤を混入してなる請求項
    1,2または3に記載の建設機械の旋回装置。
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