JP2005061579A - Swing device for construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等に好適に用いられる建設機械の旋回装置に関する。 The present invention relates to a turning device for a construction machine that is suitably used for, for example, a hydraulic excavator, a hydraulic crane, and the like.
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械には、下部走行体と上部旋回体との間に旋回装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, in construction machines such as a hydraulic excavator and a hydraulic crane, a turning device is provided between a lower traveling body and an upper turning body (see, for example, Patent Document 1).
この種の従来技術による旋回装置は、内部に油圧モータが収容されるモータケースと、該モータケースの下側に設けられ車体側に取付けられる筒状のハウジングと、該ハウジングの上部側に取付けられ前記ハウジングとモータケースとにより画成される減速機収容空間内に設けられた2段以上の減速機構と、前記ハウジング内に回転可能に設けられ該各減速機構により減速された前記油圧モータの回転を前記車体側に出力する出力軸とを備えている。 A swivel device according to this type of prior art includes a motor case in which a hydraulic motor is housed, a cylindrical housing provided below the motor case and attached to the vehicle body, and attached to the upper side of the housing. Two or more speed reduction mechanisms provided in a reduction gear housing space defined by the housing and a motor case, and rotation of the hydraulic motor provided rotatably in the housing and decelerated by the speed reduction mechanisms Is output to the vehicle body side.
そして、旋回装置は、油圧モータの回転を各減速機構によって減速し、出力軸から下部走行体側に大きな回転力を出力することにより、この回転力によって上部旋回体を下部走行体上で旋回させるものである。 The turning device decelerates the rotation of the hydraulic motor by each speed reduction mechanism, and outputs a large rotational force from the output shaft to the lower traveling body side, thereby turning the upper revolving body on the lower traveling body by this rotational force. It is.
ここで、ハウジングは、筒状の上側ハウジングと下側ハウジングとを連結することにより構成され、これらの上側ハウジングと下側ハウジングには、互いに衝合した状態で複数の上ボルト等を用いて締結されるハウジング連結フランジがそれぞれ設けられている。 Here, the housing is configured by connecting a cylindrical upper housing and a lower housing, and the upper housing and the lower housing are fastened with a plurality of upper bolts and the like in a state of being in contact with each other. Each of the housing connecting flanges is provided.
また、上側ハウジングには、上,下方向に離間した2個のリングギヤが一体に形成されている。そして、上側のリングギヤには1段目の減速機構の遊星歯車が噛合し、下側のリングギヤには2段目の減速機構の遊星歯車が噛合している。 The upper housing is integrally formed with two ring gears spaced apart in the upward and downward directions. The upper ring gear meshes with the planetary gear of the first-stage reduction mechanism, and the lower ring gear meshes with the planetary gear of the second-stage reduction mechanism.
また、下側ハウジングの下部側には、径方向外向きに突出する下側フランジが設けられ、この下側フランジは複数の下ボルト等を用いて上部旋回体の旋回フレームに固定されている。 Further, a lower flange that protrudes radially outward is provided on the lower side of the lower housing, and the lower flange is fixed to the swing frame of the upper swing body using a plurality of lower bolts or the like.
この場合、旋回装置を車体側に固定するときには、上部旋回体の旋回フレーム上に搭載された旋回装置と、他の車載構造物(建屋)等との間の狭い隙間に対して、例えば締付レンチ等の細長い工具を上側から挿入し、この工具を用いて下ボルトの締付作業を行うことが多い。 In this case, when the turning device is fixed to the vehicle body side, for example, tightening is performed on a narrow gap between the turning device mounted on the turning frame of the upper turning body and another vehicle-mounted structure (building) or the like. In many cases, a long and narrow tool such as a wrench is inserted from above, and the lower bolt is tightened using this tool.
このため、旋回装置の上側からみて隙間の手前側に位置するハウジング連結フランジは、隙間の奥所側に位置する下側フランジよりも外径寸法が小さく形成されており、棒状の工具等を隙間内に挿入して締付作業を行うときに、ハウジング連結フランジが邪魔にならないように構成されている。 For this reason, the housing connection flange located on the front side of the gap when viewed from the upper side of the swivel device is formed with a smaller outer diameter than the lower flange located on the back side of the gap. The housing connecting flange is configured not to get in the way when it is inserted and tightened.
ところで、上述した従来技術において、上側ハウジングには、油圧モータと1段目,2段目の減速機構とが回転するときの大きな反力が加わる。このため、上側ハウジングの本体部分だけでなく、これと下側ハウジングの連結部位を構成するハウジング連結フランジ、上ボルト等には、大きな反力を受承できるだけの強度が必要となる。この結果、旋回装置の設計時には、例えば上ボルトのボルト径を大きくしたり、上側ハウジングの肉厚やハウジング連結フランジの外径を十分に大きく形成する必要がある。 By the way, in the above-described prior art, a large reaction force is applied to the upper housing when the hydraulic motor and the first-stage and second-stage reduction mechanisms rotate. For this reason, not only the main body portion of the upper housing but also the housing connection flange, the upper bolt, and the like constituting the connection portion between the upper housing and the lower housing need to be strong enough to receive a large reaction force. As a result, when designing the swivel device, for example, it is necessary to increase the bolt diameter of the upper bolt, or to sufficiently increase the thickness of the upper housing and the outer diameter of the housing connecting flange.
しかし、単にハウジングの寸法やボルト径を大きく形成すると、ハウジング全体が径方向に大型化するため、下ボルトの締付作業時には、ハウジング連結フランジ等が邪魔になって旋回装置と建屋との隙間に工具を円滑に挿入できなくなることがある。また、ハウジング全体を大型化せずに、例えば上側のリングギヤだけを拡径したとしても、この拡径部位がハウジング連結フランジに対して上側から被さるように張出すため、上ボルトの締付作業が難しくなる。 However, if the housing dimensions and bolt diameter are simply increased, the entire housing will become larger in the radial direction, so that when the lower bolt is tightened, the housing connection flange etc. will obstruct the gap between the turning device and the building. The tool may not be inserted smoothly. Also, even if only the upper ring gear is expanded without increasing the size of the entire housing, for example, the expanded portion projects so as to cover the housing connecting flange from the upper side. It becomes difficult.
このように、上側ハウジングの寸法やボルト径の寸法制限等を考慮しつつ、これらの強度を確保しようとすると、例えば上,下のリングギヤを径方向内向きに厚肉化し、その歯底側の内径寸法を小さくせざるを得ないことが多い。 In this way, if these strengths are to be ensured while taking into account the upper housing dimensions and bolt diameter limitations, for example, the upper and lower ring gears are thickened radially inwardly, Often the inner diameter must be reduced.
このため、従来技術では、リングギヤの歯数に制限が生じたり、太陽歯車と遊星歯車の歯数や、遊星歯車を支持する支持ピン、軸受等の寸法にも制限が生じることがあるため、所望の減速比を実現するのが難しくなり、設計自由度が低下するという問題がある。 For this reason, in the prior art, the number of teeth of the ring gear may be limited, the number of teeth of the sun gear and the planetary gear, and the dimensions of the support pins and bearings that support the planetary gear may be limited. There is a problem that it becomes difficult to realize the reduction ratio, and the degree of freedom in design is reduced.
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、ハウジングの外径をリングギヤの近傍で抑えつつ、ハウジングの強度を確保でき、各部品の歯数、寸法等の制限を緩和できると共に、設計自由度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。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to secure the strength of the housing while suppressing the outer diameter of the housing in the vicinity of the ring gear, and to determine the number of teeth, dimensions, etc. An object of the present invention is to provide a swivel device for a construction machine that can alleviate the restriction and can improve the degree of design freedom.
上述した課題を解決するために本発明は、内部に油圧モータが収容されるモータケースと、該モータケースの下側に設けられ車体側に取付けられる筒状のハウジングと、該ハウジングの上部側に取付けられ前記ハウジングとモータケースとにより画成される減速機収容空間内に設けられた2段以上の減速機構と、ハウジング内に回転可能に設けられ該各減速機構により減速された油圧モータの回転を車体側に出力する出力軸とを備えてなる建設機械の旋回装置に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a motor case in which a hydraulic motor is housed, a cylindrical housing that is provided on the lower side of the motor case and attached to the vehicle body side, and an upper side of the housing. Two or more stages of reduction mechanisms provided in a reduction gear housing space defined by the housing and the motor case, and rotation of the hydraulic motor provided in the housing and rotated by the reduction mechanisms. Is applied to a turning device of a construction machine including an output shaft that outputs the power to the vehicle body side.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、モータケースには各減速機構のうち1段目の減速機構が噛合する第1のリングギヤを設け、ハウジングには2段目の減速機構が噛合する第2のリングギヤを設ける構成としたことにある。 According to the first aspect of the present invention, the motor case is provided with a first ring gear that meshes with the first-stage reduction mechanism among the reduction mechanisms, and the housing has the second-stage reduction mechanism. The second ring gear to be engaged is provided.
また、請求項2の発明によると、モータケースは、油圧モータを収容するモータ収容部と、該モータ収容部の下部側に設けられ内周側に第1のリングギヤが形成された筒状の減速機収容部とにより構成している。 According to a second aspect of the present invention, the motor case includes a motor housing portion that houses the hydraulic motor, and a cylindrical reduction gear that is provided on the lower side of the motor housing portion and has a first ring gear formed on the inner peripheral side. It is comprised by the machine accommodating part.
また、請求項3の発明によると、ハウジングは、内周側に第2のリングギヤが形成された筒部と、第2のリングギヤの下側に位置して該筒部の内周側に設けられ出力軸を回転可能に支持する軸受が取付けられる軸受取付部とにより構成している。 According to a third aspect of the present invention, the housing is provided on the inner peripheral side of the cylindrical portion, the cylindrical portion having the second ring gear formed on the inner peripheral side, and positioned below the second ring gear. And a bearing mounting portion to which a bearing that rotatably supports the output shaft is mounted.
また、請求項4の発明によると、モータケースの下部側にはモータケース側フランジを設け、前記ハウジングの上部側には該モータケース側フランジと衝合されるハウジング側上フランジを設け、前記モータケース側フランジとハウジング側上フランジとはボルトを用いて締結し、前記ボルトは前記ハウジングの外周面とほぼ等しい径方向寸法位置に配設する構成としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the motor case side flange is provided on the lower side of the motor case, and the housing side upper flange that is brought into contact with the motor case side flange is provided on the upper side of the motor case. The case-side flange and the housing-side upper flange are fastened using bolts, and the bolts are disposed at radial dimension positions substantially equal to the outer peripheral surface of the housing.
請求項1の発明によれば、モータケースには1段目の減速機構が噛合する第1のリングギヤを設け、ハウジングには2段目の減速機構が噛合する第2のリングギヤを設ける構成としたので、旋回装置の外殻をモータケースとハウジングとからなる2部材により構成でき、その部品点数を削減して構造を簡略化することができる。 According to the first aspect of the present invention, the motor case is provided with the first ring gear engaged with the first stage reduction mechanism, and the housing is provided with the second ring gear engaged with the second stage reduction mechanism. Therefore, the outer shell of the swivel device can be constituted by two members including the motor case and the housing, and the number of parts can be reduced to simplify the structure.
そして、旋回装置の作動時には、油圧モータと1段目の減速機構とが回転するときの反力をモータケースによって受承でき、2段目の減速機構からの反力をハウジングによって受承できるので、反力の受承部位を分散することができる。これにより、従来技術のように油圧モータと第1,2段目の減速機構とによる全ての反力が1つのハウジングに加わる場合と比較して、モータケースやハウジングに加わる反力や、モータケースとハウジングとの連結部位に加わる反力を低減でき、これらの部位を小型化して強度をある程度抑えたとしても、旋回装置の耐久性を十分に確保することができる。 When the swing device is operated, the reaction force when the hydraulic motor and the first-stage reduction mechanism rotate can be received by the motor case, and the reaction force from the second-stage reduction mechanism can be received by the housing. The reaction force receiving site can be dispersed. As a result, the reaction force applied to the motor case and the housing, compared to the case where all the reaction forces due to the hydraulic motor and the first and second stage reduction mechanisms are applied to one housing as in the prior art, The reaction force applied to the connecting portion between the housing and the housing can be reduced, and even if these portions are miniaturized and the strength is suppressed to some extent, the durability of the swivel device can be sufficiently ensured.
従って、モータケースの肉厚を無理に大きくしなくても、これを必要な強度に形成でき、旋回装置の設計時には、例えば第1のリングギヤの歯数、寸法等に対する強度上の制限を緩和することができる。このため、従来技術と比較してリングギヤや減速機構の歯数、寸法等を自由に設定でき、所望の減速比をもつように各部品を効率よく設計できると共に、設計自由度を高めることができる。また、モータケースを無理に大径化して強度を高める必要もなくなるので、旋回装置を径方向にコンパクトに形成することができる。 Therefore, even if the thickness of the motor case is not increased excessively, it can be formed to a required strength, and when the swivel device is designed, for example, the restriction on strength on the number of teeth, dimensions, etc. of the first ring gear is relaxed. be able to. For this reason, compared with the prior art, the number of teeth, dimensions, etc. of the ring gear and the speed reduction mechanism can be set freely, each part can be efficiently designed to have a desired speed reduction ratio, and the degree of design freedom can be increased. . Further, since it is not necessary to increase the strength by forcibly increasing the diameter of the motor case, the turning device can be formed compact in the radial direction.
また、請求項2の発明によれば、モータケースをモータ収容部と減速機収容部とにより構成したので、モータケースの減速機収容部内には1段目の減速機構を収容できると共に、ハウジング内には2段目の減速機構を収容でき、装置全体の構造を簡略化することができる。
According to the invention of
そして、モータケースは2段目の減速機構から反力を受けないので、減速機収容部の肉厚やハウジングとの連結部位の外径等を無理に大きくしなくても、これらの部位に必要な強度を与えることができる。これにより、減速機収容部の外径寸法等を、2段目の減速機構から反力を受けない分だけ小さく形成でき、旋回装置の構造を簡略化して組立作業を円滑に行うことができる。 And since the motor case does not receive reaction force from the second-stage reduction mechanism, it is necessary for these parts without forcibly increasing the thickness of the reducer housing and the outer diameter of the connection part with the housing. Strength can be given. As a result, the outer diameter dimension of the reduction gear housing can be made small enough not to receive a reaction force from the second-stage reduction mechanism, and the structure of the swivel device can be simplified and assembly work can be performed smoothly.
また、請求項3の発明によれば、ハウジングは、内周側に第2のリングギヤが形成された筒部と、該筒部の内周側に設けられた軸受取付部とにより構成したので、ハウジングの筒部は2段目の減速機構を収容できると共に、軸受を介して出力軸を回転可能に支持することができる。そして、ハウジングは1段目の減速機構から比較的小さな反力しか受けないので、ハウジングの強度をある程度抑えて構造を簡略化することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項4の発明によれば、モータケース側フランジとハウジング側上フランジとを締結するボルトを、ハウジングの外周面とほぼ等しい径方向寸法位置に配設する構成としたので、油圧モータや減速機構からの反力をモータケースとハウジングとに分散させることにより、これらを締結するボルトに加わる反力が2段目の減速機構の分だけ低減されることを考慮して、例えば小型のボルトをハウジングの外周面とほぼ等しい位置、即ちハウジングから径方向外側に大きく張出さない位置に配置することができる。
According to the invention of
これにより、ボルトの配置、各フランジの外径等を含めてモータケース(旋回装置)全体を径方向に小型化でき、このような構成でも、モータケースとハウジングとの連結部位に必要な強度を与えることができる。この結果、フランジ、ボルト等が径方向外側に張出すのを防止できるので、例えば旋回装置の上側からフランジの下側(奥所側)に工具等を挿入して作業を行う場合でも、この作業を容易に行うことができる。 As a result, the entire motor case (swivel device) including the arrangement of bolts, the outer diameter of each flange, and the like can be reduced in the radial direction. Even in such a configuration, the strength required for the connecting portion between the motor case and the housing is increased. Can be given. As a result, it is possible to prevent the flange, bolt, etc. from protruding outward in the radial direction. For example, even when a tool is inserted from the upper side of the swivel device to the lower side (back side) of the flange, this work is performed. Can be easily performed.
以下、本発明の実施の形態による建設機械の旋回装置を、油圧ショベルに適用した場合を例に上げ、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a case where a swing device for a construction machine according to an embodiment of the present invention is applied to a hydraulic excavator will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図中、1は油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能な下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回輪3を介して旋回可能に搭載され、キャブ、建屋カバー、カウンタウェイト等が設けられた上部旋回体4と、該上部旋回体4の前部側に俯仰動可能に設けられ、土砂等の掘削作業を行う作業装置5とによって構成されている。
In the figure,
ここで、旋回輪3は、図1、図2に示す如く、例えば玉軸受等からなり、下部走行体2の丸胴2Aに固着された内輪3Aと、該内輪3Aの外周側に位置して上部旋回体4の旋回フレーム4Aに固着された外輪3Bと、内輪3Aと外輪3Bとを回転可能に連結する複数の鋼球3C(1個のみ図示)とにより構成されている。また、内輪3Aの内周側には環状の内歯3Dが全周に亘って形成されている。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the
11は下部走行体2と上部旋回体4との間に設けられた旋回装置で、該旋回装置11は、図2に示す如く、後述の油圧モータ12、ハウジング17、遊星歯車減速機構21,22、出力軸23等により大略構成されている。
12は油圧ショベル1の旋回モータを構成する油圧モータで、該油圧モータ12は、後述のモータケース13、回転軸16等により構成されている。そして、油圧モータ12は、上部旋回体4に搭載された油圧ポンプ(図示せず)等から圧油が給排され、回転軸16が回転することにより、下部走行体2上で上部旋回体4を旋回させるものである。
13は油圧モータ12の外殻を構成する筒状のモータケースで、該モータケース13は、図3、図4に示す如く、油圧モータ12の駆動部(図示せず)等が収容されたモータ収容部13Aと、該モータ収容部13Aの下部側に開口して設けられ、後述の減速機構21が収容される減速機収容空間Kを画成する略筒状の減速機収容部13Bと、該減速機収容部13Bの下部側から径方向外向きに突出した環状のモータケース側フランジ13Cと、後述のリングギヤ15とにより構成されている。
ここで、モータケース側フランジ13Cは、後述のハウジング側上フランジ17Bとほぼ等しい外径寸法を有している。そして、これらの外径寸法は、ハウジング側下フランジ17Cの外径寸法よりも小径に形成され、後述の図5に示す下ボルト29の締付作業時に邪魔にならない構成となっている。
Here, the motor
また、モータケース側フランジ13Cには、図4に示す如く、後述の上ボルト28が挿通される複数のボルト挿通穴14(2個のみ図示)が全周にわたり間隔をもって設けられている。そして、各ボルト挿通穴14の中心線は、後述する数1の式に示すように、ハウジング17の外周面17Fとほぼ等しい径方向寸法位置に配設されている。
Further, as shown in FIG. 4, the motor
15はモータケース13の減速機収容部13Bに設けられた第1のリングギヤで、該第1のリングギヤ15は、回転軸16を中心とする円形状の内歯として形成され、後述する1段目の減速機構21の各遊星歯車21Bと噛合するものである。また、リングギヤ15は、モータケース13の開口端(モータケース側フランジ13C)よりも奥所側に配置され、減速機収容部13Bの内周側に一体形成されている。
ここで、旋回装置11の作動時には、油圧モータ12と1段目の減速機構21とが回転するときの反力がリングギヤ15を介してモータケース13により受承され、2段目の減速機構22からの反力は、リングギヤ20を介してハウジング17により受承される。この結果、従来技術のようにこれら全ての反力が1つのハウジング(上側ハウジング)に加わる場合と比較して、これらの反力をモータケース13とハウジング17とに分散でき、モータケース13とハウジング17にそれぞれ加わる反力を低減することができる。
Here, during the operation of the
これにより、本実施の形態では、例えばモータケース13の減速機収容部13Bやモータケース側フランジ13Cの外径を無理に大きくしたり、リングギヤ15の歯底側の内径を小さくしなくても、これらの部位に必要な強度を付与でき、モータケース13の外径、リングギヤ15の歯数、寸法等に対する強度上の制限を緩和できる構成となっている。
Thereby, in this embodiment, for example, without forcibly increasing the outer diameter of the
16はモータケース13内に回転可能に支持された回転軸で、該回転軸16は、モータケース13のモータ収容部13Aから減速機収容部13B内へと下向きに延びて形成され、その先端側は後述する減速機構21の太陽歯車21Aとスプライン結合されている。
17はモータケース13と共に旋回装置11の外殻を構成するハウジングで、該ハウジング17は、図2、図4に示す如く、金属材料等により筒状に形成され、上,下方向(軸方向)の両側が開口している。そして、ハウジング17は、モータケース13の減速機収容部13Bと協働して後述の減速機構21,22を収容する減速機収容空間Kを画成している。
ここで、ハウジング17は、上,下方向に延びる筒部17Aと、該筒部17Aの上部側から径方向外向きに突出した環状のハウジング側上フランジ17Bと、筒部17Aの下部側から径方向外向きに突出した環状のハウジング側下フランジ17Cと、筒部17Aの内周側に上,下方向に離間して設けられ、後述の軸受24,25が取付けられる環状の軸受取付部17D,17Eと、後述のリングギヤ20とにより構成されている。
Here, the
そして、筒部17Aは、図4に示す如く、一定の直径Aを有する円筒状の外周面17Fを有し、ハウジング側上フランジ17Bとハウジング側下フランジ17Cとは、この外周面17Fよりも径方向外側に突出している。また、ハウジング17の上側端面には、上ボルト28が螺着される複数のねじ穴18が全周にわたり間隔をもって設けられ、ハウジング側上フランジ17Bは、モータケース側フランジ13Cに衝合した状態で各上ボルト28によって当該フランジ13Cと締結されている。
As shown in FIG. 4, the
一方、ハウジング側下フランジ17Cには、各下ボルト29を挿通する複数のボルト挿通穴19が全周にわたり間隔をもって設けられ、ハウジング側下フランジ17Cは、これらの下ボルト29によって上部旋回体4の旋回フレーム4Aに固定されている。
On the other hand, the housing-side
20はハウジング17の筒部17Aに設けられた第2のリングギヤで、該第2のリングギヤ20は、上側のリングギヤ15よりも大径な内歯として筒部17Aの上部内周側に一体形成され、後述する2段目の減速機構22の各遊星歯車22Bと噛合するものである。
21はモータケース13の減速機収容部13B内に設けられた1段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構21は、図2、図3に示す如く、油圧モータ12の回転軸16にスプライン結合された太陽歯車21Aと、該太陽歯車21Aとモータケース13のリングギヤ15とに噛合し、太陽歯車21Aの周囲で自転しつつ公転する複数の遊星歯車21B(1個のみ図示)と、該各遊星歯車21Bを回転可能に支持するキャリア21Cとにより構成されている。この場合、各遊星歯車21Bは、キャリア21Cに設けられた支持ピン21Dにより軸受21Eを介して回転可能に支持されている。
21 is a first-stage planetary gear speed reduction mechanism provided in the speed
22はハウジング17の筒部17A内に設けられた2段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構22は、1段目の遊星歯車減速機構21と一緒に減速機収容空間Kに収容され、そのキャリア21Cにスプライン結合された太陽歯車22Aと、該太陽歯車22Aとハウジング17のリングギヤ20とに噛合し、太陽歯車22Aの周囲で自転しつつ公転する複数の遊星歯車22Bと、該各遊星歯車22Bを回転可能に支持するキャリア22Cとにより構成されている。
23はハウジング17内に軸方向に延びて設けられた出力軸で、該出力軸23は段付きの円柱状に形成され、ハウジング17の軸受取付部17D,17Eに取付けられた軸受24,25により回転可能に支持されている。
ここで、出力軸23の上部側には、2段目の遊星歯車減速機構22のキャリア22Cがスプライン結合されている。また、出力軸23の外周側には、軸受24,25を軸方向に与圧するナット部材26が螺合されている。出力軸23の下部側には、旋回輪3の内歯3Dと噛合するピニオン27が設けられている。
Here, the
そして、出力軸23は、油圧モータ12により各遊星歯車減速機構21,22を介して回転駆動され、これらの減速機構21,22により減速された油圧モータ12の回転をピニオン27から旋回輪3の内輪3A側に出力するものである。
The
28はモータケース13とハウジング17とを連結する複数の上ボルト(2個のみ図示)で、該各上ボルト28は、例えば六角穴付きボルト等からなり、モータケース13の各ボルト挿通穴14を介してハウジング17のねじ穴18に螺着されると共に、モータケース側フランジ13Cとハウジング側上フランジ17Bとを締結している。
ここで、各上ボルト28は、フランジ13C,17Bの全周にわたり間隔をもって配設され、個々の上ボルト28の中心線は、図4に示す如く、一定の直径Bを有する円周上に並んで配置されている。そして、この直径Bは、後述する数1の式に示すように、ハウジング17の外周面17Fの直径Aとほぼ等しい大きさに形成され、各上ボルト28はハウジング17の外周面17Fとほぼ等しい径方向寸法位置に配置されている。
Here, the
この場合、モータケース13とハウジング17との連結部位には、2段目の減速機構22から反力が付加されないため、その分だけモータケース側フランジ13C、ハウジング側上フランジ17B、上ボルト28等の強度を抑えたとしても、旋回装置11の耐久性を十分に確保することができる。
In this case, since the reaction force is not applied from the second-
このため、上ボルト28は、ハウジング17の外周面17Fとほぼ等しい径方向内側の位置に配置され、従来技術と比較してボルト径の小さなものが用いられている。また、これに伴ってフランジ13C,17Bの外径寸法も、従来技術と比較して小径に形成されている。これにより、モータケース13を全体として径方向にコンパクトに形成でき、このような構成であっても、モータケース13やこれとハウジング17との連結部位に十分な強度を与えることができる。
For this reason, the
29はハウジング17を上部旋回体4の旋回フレーム4Aに固定する複数の下ボルト(2個のみ図示)で、該各下ボルト29は、ハウジング側下フランジ17Cの全周にわたり間隔をもって配置され、ハウジング17の各ボルト挿通穴19を介して旋回フレーム4Aに螺着されている。
この場合、個々の下ボルト29の中心線は、図4に示す如く、一定の直径Cを有する円周上に並んで配置されている。そして、この直径Cは、下記数1の式に示すように、互いにほぼ等しく設定された上ボルト28の配置の直径Bと、ハウジング17の外周面17Fの直径Aとに対して十分に大きく形成され、フランジ13C,17Bの径方向外側に配置されている。
In this case, the center lines of the individual
このため、旋回装置11を上部旋回体4に固定するときには、図5に示す如く、旋回フレーム4A上に設けられた各種の構造物等からなる建屋30と、旋回装置11との間に締付レンチ等からなる棒状の工具31を挿入すると、この工具31とフランジ13C,17Bとの間に十分な大きさの隙間Sを確保でき、工具31を用いて各下ボルト29の締付作業を円滑に行うことができる。
For this reason, when the
本実施の形態による油圧ショベルの旋回装置11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。
The
まず、旋回装置11の組立時には、各上ボルト28をモータケース13の各ボルト挿通穴14に挿通し、これを締付けてハウジング17のねじ穴18に螺着することにより、モータケース13とハウジング17とを締結する。また、これらの内部に画成された減速機収容空間K内に減速機構21,22が収容されている。
First, when assembling the
この場合、モータケース13は、前述したように径方向にコンパクトに形成され、減速機収容部13B等はモータケース側フランジ13Cよりも径方向内側に配置されている。このため、上ボルト28を締付けるときには、締付用の工具等がモータケース13の外周側に干渉しなくなり、フランジ13Cの上側から締付作業を円滑に行うことができる。
In this case, the
また、旋回装置11を上部旋回体4に搭載するときには、図5に示す如く、各下ボルト29の締付作業を行う。この作業では、まず旋回装置11の上側から上部旋回体4の建屋30と旋回装置11との間に締付レンチ等の工具31を挿入し、その先端側を下ボルト29に係合させる。そして、この状態で工具31を回転させることにより、下ボルト29を締付ける。
Further, when the
このとき、旋回装置11側のフランジ13C,17Bと建屋30との間、及びフランジ13C,17Bと工具31との間には、十分な大きさの隙間S等が確保されているため、隙間の手前側から奥所側の下ボルト29に向けて工具31を挿入し、これを回転して下ボルト29を締付ける作業を容易に行うことができる。
At this time, a sufficiently large gap S or the like is secured between the
そして、旋回装置11の作動時には、車両のオペレータの運転操作に応じて油油圧モータ12が作動すると、回転軸16の回転が遊星歯車減速機構21,22によって減速され、大きな回転力となって出力軸23のピニオン27から旋回輪3の内輪3Aに伝達される。このため、外輪3B側に固定された上部旋回体4は、旋回装置11と一緒に下部走行体2上で旋回動作を行う。
When the
このとき、油圧モータ12と減速機構21,22とがそれぞれ回転するときに生じる反力は、モータケース13とハウジング17とにより分散して受承されるため、これらのフランジ13C,17Bや上ボルト28を径方向に小型化したとしても、旋回装置11の耐久性を十分に高めることができる。
At this time, since the reaction force generated when the
かくして、本実施の形態によれば、モータケース13の減速機収容部13Bには、1段目の減速機構21が噛合するリングギヤ15を設け、ハウジング17の筒部17Aには、2段目の減速機構22が噛合するリングギヤ20を設ける構成としたので、減速機収容部13B内には減速機構21を収容でき、筒部17A内には減速機構22を収容することができる。
Thus, according to the present embodiment, the reduction gear
これにより、旋回装置11の外殻を、モータケース13とハウジング17とからなる2個の部材によって構成でき、旋回装置11の部品点数を削減してハウジングの構造を簡略化できると共に、組立時の作業性等を高めることができる。
As a result, the outer shell of the
また、従来技術のように油圧モータ12と減速機構21,22とによる全ての反力が1つのハウジングに加わる場合と比較して、モータケース13とハウジング17に加わる反力をそれぞれ低減することができる。これにより、旋回装置11の設計時には、例えば減速機収容部13B(リングギヤ15の歯底側)を内周側に向けて無理に厚肉化しなくても、これを必要な強度に形成でき、リングギヤ15の歯数、寸法等に対する強度上の制限を緩和することができる。
In addition, the reaction force applied to the
このため、従来技術と比較してリングギヤ15の歯数、寸法等を自由に設定でき、これに伴って減速機構21の太陽歯車21Aと遊星歯車21Bの歯数や、支持ピン21D、軸受21E等の寸法も適切に設定できるので、減速機構21が所望の減速比をもつように各部品を効率よく設計でき、また減速比等の選択範囲を広げて設計自由度を高めることができる。
Therefore, the number of teeth, dimensions, etc. of the
また、減速機収容部13B等を無理に大径化して強度を高める必要もなくなるので、この部位の外径寸法をモータケース側フランジ13Cの上方に張出さないように小型化でき、旋回装置11の組立時には、モータケース側フランジ13Cに対して上方から上ボルト28の締付作業を円滑に行うことができる。
Further, since it is not necessary to increase the strength by forcibly increasing the diameter of the
また、モータケース13とハウジング17との連結部位を構成するモータケース側フランジ13C、ハウジング側上フランジ17B及び各上ボルト28に加わる反力も低減できるので、フランジ13C,17Bの外径寸法を従来技術よりも小さく形成することができる。
Further, since the reaction force applied to the motor
そして、各上ボルト28を小型化でき、その配置の直径Bをハウジング17の外周面17Fの直径Aとほぼ等しくすることができるので、これらの上ボルト28をハウジング17の外周面17Fとほぼ等しい径方向内側の位置に配置することができる。
Each
これにより、例えば旋回装置11の上側からみて下ボルト29の手前側に位置するフランジ13C,17B、上ボルト28等の部材が、下ボルト29の上方に張出さないように、これらの部材を径方向にコンパクトに配置することができる。従って、旋回装置11の上側から工具31等を用いて下ボルト29の締付作業を容易に行うことができる。
Thus, for example, the members such as the
また、例えばフランジ13C,17Bの外径寸法を従来技術と同程度の大きさに広げた場合には、その内側に位置するリングギヤ15,20、減速機構21,22等の径方向寸法を大きくして歯数、寸法等の選択範囲をより広げることができ、減速比等の適応範囲が広い旋回装置11を実現することができる。
Further, for example, when the outer diameters of the
一方、ハウジング17の筒部17A内には、リングギヤ20、軸受取付部17D,17E等を設けたので、筒部17A内には、2段目の減速機構22と出力軸23とを収容することができる。
On the other hand, since the
なお、前記実施の形態では、旋回装置11内に2段の遊星歯車減速機構21,22を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば3段以上の遊星歯車減速機構を設ける構成としてもよい。そして、この場合には、例えば1段目の減速機構の遊星歯車が噛合する第1のリングギヤをモータケースに設け、2段目以降の減速機構の遊星歯車が噛合する第2のリングギヤ等をハウジングに設ける構成とすればよい。
In the embodiment, the two-stage planetary
また、実施の形態では、油圧ショベル1の旋回装置11に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等の他の建設機械の旋回装置に適用してもよい。
In the embodiment, the case where the present invention is applied to the
1 油圧ショベル
2 下部走行体(車体)
3 旋回輪
4 上部旋回体(車体)
4A 旋回フレーム
5 作業装置
11 旋回装置
12 油圧モータ
13 モータケース
13A モータ収容部
13B 減速機収容部
13C モータケース側フランジ
14 ボルト挿通穴
15 第1のリングギヤ
16 回転軸
17 ハウジング
17A 筒部
17B ハウジング側上フランジ
17C ハウジング側下フランジ
17D,17E 軸受取付部
17F 外周面
18 ねじ穴
19 ボルト挿通穴
20 第2のリングギヤ
21,22 遊星歯車減速機構(減速機構)
21A,22A 太陽歯車
21B,22B 遊星歯車
21C,22C キャリア
21D 支持ピン
21E 軸受
23 出力軸
24,25 軸受
26 ナット部材
27 ピニオン
28 上ボルト(ボルト)
29 下ボルト
30 建屋
31 工具
A 減速機収容空間
1
3 Turning
21A,
29
Claims (4)
前記モータケースには前記各減速機構のうち1段目の減速機構が噛合する第1のリングギヤを設け、前記ハウジングには2段目の減速機構が噛合する第2のリングギヤ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。 A motor case that houses a hydraulic motor therein, a cylindrical housing that is provided on the lower side of the motor case and attached to the vehicle body side, and that is attached to the upper side of the housing and defined by the housing and the motor case. Two or more speed reduction mechanisms provided in the reduction gear housing space, and an output shaft that is rotatably provided in the housing and outputs the rotation of the hydraulic motor decelerated by each speed reduction mechanism to the vehicle body side. In a construction machine turning device comprising:
The motor case is provided with a first ring gear that meshes with the first speed reduction mechanism among the speed reduction mechanisms, and the housing is provided with a second ring gear that meshes with the second speed reduction mechanism. A swing device for construction machinery.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295492A JP2005061579A (en) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | Swing device for construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014156135A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric steering device and installation method thereof |
JP2014156134A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric steering device and installation method thereof |
JP2015113851A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 日立建機株式会社 | Turning device of construction machine |
-
2003
- 2003-08-19 JP JP2003295492A patent/JP2005061579A/en active Pending
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