JP2002235338A - 作業車両の旋回構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器との干渉を起こしにくい電動モータ
を備えた作業車両の旋回構造を提供する。 【解決手段】 電動モータにおいて、励磁磁石を、励磁
コイルの軸線を環状磁石の半径方向に向け、環状磁石の
円周内側に位置するように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両の旋回構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下部走行体に対して旋回自在に支持され
る上部旋回体を有する作業車両の旋回駆動装置として
は、エンジンや油圧モータの回転動力を用いる構成が一
般的であるが、通常これらの構成では減速用の歯車機構
が必要になり、歯車機構を介するが故の騒音やがたつき
などの問題が生じる。

【０００３】これに対し、歯車機構を介することなく旋
回駆動ができるように、上部旋回体を支持する部分に巨
大な電動モータを設ける技術が特開平１１−８１３８２
号公報に開示されている。すなわちこれは図５に示すよ
うに、下部走行体側４の軸受部１０８に沿った軌道上に
複数個の永久磁石１１３を配してこれを固定子とし、上
部旋回体側６に電磁石１１４を配してこれを回転子とす
る巨大な電動モータを構成し、この電動モータの発する
大トルクにて減速無しに旋回駆動を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに図５に示す従
来技術の電動モータでは、電磁石１１４が永久磁石１１
３の上方に位置し、電磁石１１４の磁力線は上下方向に
流れている。下方向に流れる磁力線は永久磁石１１３と
の間に引力と斥力とを生じて旋回駆動トルクを生み出す
が、上方向に流れる磁力線は上部旋回体６内に侵入し、
上部旋回体６が内蔵する電子機器に干渉して誤動作を誘
発する可能性がある。本発明は上記問題を解決するもの
であり、電子機器との干渉を起こしにくい電動モータを
備えた作業車両の旋回構造を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用効果】上記問題
を解決するため本発明は、下部走行体と、下部走行体上
に旋回軸線を中心に旋回自在に装着されている上部旋回
体とを有する作業車両の、下部走行体と上部旋回体との
間に旋回駆動装置を介した旋回構造であり、旋回駆動装
置は、環状磁石と、励磁磁石と、制御手段とを備えてお
り、環状磁石は、旋回軸線を中心に環状を成して円周方
向にＮ極及びＳ極が交互に着磁され下部走行体に取り付
けられており、励磁磁石はコイルを有して上部旋回体に
取り付けられており、制御手段によってコイルを励磁す
ることにより環状磁石と励磁磁石との間に電磁力を誘起
させ、上部旋回体を旋回駆動することを特徴とする旋回
構造において、励磁磁石は、コイルの軸線を環状磁石の
半径方向に向け、環状磁石の円周内側に位置することを
特徴とする。

【０００６】またその上で、下部走行体と上部旋回体と
の間に転がり軸受を設け、転がり軸受の軌道輪の一方に
環状磁石を、他方に励磁磁石を取り付けることが望まし
い。なお、環状磁石が上部旋回体に取り付けられて励磁
磁石が下部走行体に取り付けられる構成であってもよ
い。

【０００７】上記構成によればまず、励磁磁石が環状磁
石の上方でなく、環状磁石の円周内側に位置するように
できる。すなわち励磁磁石を上部旋回体の床下へ取り付
けるようにできるため、上部旋回体が内蔵する電子機器
を励磁磁石の磁力から遮蔽するのが容易になる。したが
って、励磁磁石の磁力が電子機器に干渉して誤動作を誘
発することを防止できる。また、励磁磁石を上部旋回体
の床下へ追い出した分、上部旋回体内の機器取付スペー
スに余裕ができ、上部旋回体をコンパクトに設計でき
る。

【０００８】また、転がり軸受の軌道輪の一方に環状磁
石を、他方に励磁磁石を取り付ける構成とすることで、
この転がり軸受を、単体で駆動自在な大型のモータとで
きる。したがって、環状磁石と励磁磁石とをそれぞれ別
個に車体に取り付けて位置合わせや作動確認を行う必要
がなく、車体の組立コストが低減される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による作業車両の旋
回構造の実施形態について、図面を参照して詳細に説明
する。

【００１０】まず第１実施形態について説明する。図１
に示した作業車両２は、下部走行体４と、下部走行体４
上に旋回軸線５を中心に旋回自在に装着されている上部
旋回体６とを備えている。作業機（図示せず）は上部旋
回体６に取り付けられている。また原動機９は上部旋回
体６内に設置されている。下部走行体４と上部旋回体６
との間には旋回軸受８が設けられ、旋回軸受８は、上部
旋回体６に取り付けられている外輪８ａと、下部走行体
４に取り付けられている内輪８ｂと、外輪８ａと内輪８
ｂとの間に介在されている複数個の転動体８ｃを備えて
いる。下部走行体４と上部旋回体６との間には、旋回駆
動装置１０が設けられている。旋回駆動装置１０は、内
輪８ｂの内面に取り付けられている環状磁石１３及び環
状磁石１３に対向して外輪８ａの上部に備える円盤状の
プレート８ｇに取り付けた励磁磁石１４を含むリニアモ
ータ１２と、上部旋回体６に設けられている制御器１５
とを備えている。

【００１１】図２を参照してリニアモータ１２の環状磁
石１３を説明すると、環状磁石１３は、下部走行体４上
に略鉛直方向に延びる旋回軸線５を中心に環状に形成さ
れている。環状磁石１３は、その内面の円周方向に、Ｎ
極１３ａ及びＳ極１３ｂを交互に配設するように着磁し
た構造となっている。

【００１２】図３を参照して励磁磁石１４を説明する
と、励磁磁石１４は、環状磁石１３の内面に対向して、
励磁コイル１４ａを備えている。励磁コイル１４ａに励
磁電流を、方向を順次切換えて流すことにより、励磁コ
イル１４ａの環状磁石１３に対向する一端に、Ｎ極とＳ
極とが交互に誘起される。環状磁石１３の磁極及び励磁
コイル１４ａの磁極より上方に流れ出る磁力線は、外輪
８ａ上部のプレート８ｇが吸収し、環状磁石１３及び励
磁コイル１４ａの磁力が上部旋回体６内の電子機器に及
ぼす影響が最小限に抑えられる。また、図３のように内
輪８ｂの下部にも円盤状のプレート８ｈを設ければ、こ
れが下方に流れ出る磁力線を吸収し、下部走行体４内の
電子機器に及ぼす影響を最小限に抑えられる。

【００１３】かくして、下部走行体４側に取り付けた環
状磁石１３を固定子となし、上部旋回体６側に取り付け
た励磁磁石１４を回転子となすことにより旋回駆動機構
である環状のリニアモータ１２が形成される。励磁コイ
ル１４ａの端に誘起される磁極と環状磁石１３内面のＮ
極１３ａ及びＳ極１３ｂとの間に生じる引力及び斥力に
よって励磁磁石１４は駆動され、もってリニアモータ１
２が回転する。リニアモータ１２の回転によって上部旋
回体６が旋回する。

【００１４】制御器１５は、上部旋回体６内に設置され
た原動機９からの電流を受けてこれを変換し、励磁電流
として励磁磁石１４に与え、これによりリニアモータ１
２の始動、変速、正転、逆転等の制御を自在としてい
る。

【００１５】このリニアモータ１２は、励磁電流さえ与
えれば単体で回転自在なので、あらかじめアセンブリと
して構成できる。したがって、環状磁石１３と励磁磁石
１４とをそれぞれ別個に車体に取り付けて位置合わせや
作動確認を行う必要がなく、車体の組立及びリニアモー
タ１２の交換は容易に行える。

【００１６】本発明の第２実施形態については、図４に
示すように、制御器１５が下部走行体２４に設けられる
ため下部走行体２４に原動機９を持つ車両にて説明す
る。なお説明は第１実施形態と相違する部分に限る。下
部走行体２４と上部旋回体６との間には旋回軸受１８が
設けられ、旋回軸受１８の備える外輪１８ａは上部旋回
体６に取り付けられ、旋回軸受１８の備える内輪１８ｂ
は下部走行体２４に取り付けられている。環状磁石１３
は内輪１８ｂの内面に取り付けられ、励磁磁石１４は外
輪１８ａの下部に備える円盤状のプレート１８ｇに、環
状磁石１３に対向するように取り付けられている。かく
して、上部旋回体６側に取り付けた環状磁石１３を回転
子となし、下部走行体２４側に取り付けた励磁磁石１４
を固定子となすことにより旋回駆動機構である環状のリ
ニアモータ２２が形成され、リニアモータ２２の回転に
よって上部旋回体６が旋回する。なお制御器１５と原動
機９とは励磁磁石１４のない側（つまり環状磁石１３
側）に設けてもよいし、また制御器１５と原動機９とを
上部旋回体６と下部走行体２４とに分けて設置してもよ
いが、共に構造上適切ではない。

【００１７】以上実施形態を挙げて説明の通り、本発明
によれば以下の効果が得られる。 （１）励磁磁石を上部旋回体の床下へ取り付けるように
できるため、上部旋回体が内蔵する電子機器を励磁磁石
の磁力から遮蔽するのが容易になる。したがって、励磁
磁石の磁力が電子機器に干渉して誤動作を誘発すること
を防止できる。 （２）励磁磁石を上部旋回体の床下へ追い出した分、上
部旋回体内の機器取付スペースに余裕ができ、上部旋回
体をコンパクトに設計できる。 （３）転がり軸受の軌道輪の一方に環状磁石を、他方に
励磁磁石を取り付ける構成とすることで、この転がり軸
受を、単体で駆動自在な大型のモータとできる。したが
って、環状磁石と励磁磁石とをそれぞれ別個に車体に取
り付けて位置合わせや作動確認を行う必要がなく、車体
の組立コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による旋回構造を有する
作業車両の図である。

【図２】環状磁石の図である。

【図３】励磁磁石の図である。

【図４】本発明の第２実施形態による旋回構造を有する
作業車両の図である。

【図５】従来技術による旋回構造を有する作業車両の図
である。

【符号の説明】

４…下部走行体、６…上部旋回体、８…旋回軸受、１０
…旋回駆動装置、１３…環状磁石、１４…励磁磁石、１
４ａ…励磁コイル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体と、下部走行体上に旋回軸線
   を中心に旋回自在に装着されている上部旋回体とを有す
   る作業車両の、下部走行体と上部旋回体との間に旋回駆
   動装置を介した旋回構造であり、 旋回駆動装置は、環状磁石と、励磁磁石と、制御手段と
   を備えており、環状磁石は、旋回軸線を中心に環状を成
   して円周方向にＮ極及びＳ極が交互に着磁され下部走行
   体に取り付けられており、励磁磁石はコイルを有して上
   部旋回体に取り付けられており、制御手段によってコイ
   ルを励磁することにより環状磁石と励磁磁石との間に電
   磁力を誘起させ、上部旋回体を旋回駆動することを特徴
   とする旋回構造において、 励磁磁石(14)は、コイル(14a)の軸線を環状磁石(13)の
   半径方向に向け、環状磁石(13)の円周内側に位置するこ
   とを特徴とする作業車両の旋回構造。
2. 【請求項２】 下部走行体と、下部走行体上に旋回軸線
   を中心に旋回自在に装着されている上部旋回体とを有す
   る作業車両の、下部走行体と上部旋回体との間に旋回駆
   動装置を介した旋回構造であり、 旋回駆動装置は、環状磁石と、励磁磁石と、制御手段と
   を備えており、環状磁石は、旋回軸線を中心に環状を成
   して円周方向にＮ極及びＳ極が交互に着磁され上部旋回
   体に取り付けられており、励磁磁石はコイルを有して下
   部走行体に取り付けられており、制御手段によってコイ
   ルを励磁することにより環状磁石と励磁磁石との間に電
   磁力を誘起させ、上部旋回体を旋回駆動することを特徴
   とする旋回構造において、 励磁磁石(14)は、コイル(14a)の軸線を環状磁石(13)の
   半径方向に向け、環状磁石(13)の円周内側に位置するこ
   とを特徴とする作業車両の旋回構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の作業車両の旋
   回構造において、 下部走行体(4)と上部旋回体(6)との間に転がり軸受(8)
   を有し、 転がり軸受(8)の軌道輪の一方に前記環状磁石(13)を、
   他方に前記励磁磁石(14)を取り付けたことを特徴とする
   作業車両の旋回構造。