JP2010266003A

JP2010266003A - スイベルジョイント装置及びこのスイベルジョイント装置を備えた建設機械

Info

Publication number: JP2010266003A
Application number: JP2009118584A
Authority: JP
Inventors: Kakuro Otsuka; 覚郎大塚
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】簡単な構成でもって、異種液体間での混合を確実に防止できるスイベルジョイント装置及びこのスイベルジョイント装置を備えた建設機械を提供する。
【解決手段】油圧ショベル２の旋回部の中心に配設されたスイベルジョイント３６は、円筒形状をなすホルダ３８と、ホルダ３８内に回動自在に嵌め込まれた円柱形状をなすスピンドル４０とを含み、このホルダ３８は、その内周面５８に、その周方向に延び、且つ、ホルダ３８の軸方向に互いに間隔を存して配置されている燃料円環溝６０Ａ，作動油円環溝６０Ｂ及び回収円環溝６０Ｃを有し、２個の燃料円環溝６０Ａを含む燃料領域Ｆと複数の作動油円環溝６０Ｂを含む作動油領域Ｈとの間に回収円環溝６０Ｃが配設されており、この回収円環溝６０Ｃに連通するホルダ側ポート６２には、回収配管を介して回収タンクが接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、固定側ベースに配設され且つ異種の液体をそれぞれ案内する複数の固定側配管と回転側ベースに配設された対応する回転側配管との間の接続に使用されるスイベルジョイント装置及びこのスイベルジョイント装置を備えた建設機械に関する。

建設機械の１つである油圧ショベルは、固定側ベースとしての下部走行体と、この上に旋回可能に配設された回転側ベースとしての上部旋回体とを備えている。これら下部走行体及び上部旋回体内における作動油や燃料等の異種液体を案内する複数の配管は、スイベルジョイントにより互いに接続され、このスイベルジョイントは上部旋回体の旋回中心に配置されている。

詳しくは、この種のスイベルジョイントは、例えば、上部旋回体に固定された円筒形状のホルダと、このホルダ内に回転自在に配設され且つ下部走行体に固定された円柱形状のスピンドルとを備えており、これらホルダ及びスピンドル内には回転側流路及び固定側流路がそれぞれ形成されている。回転側流路は上部旋回体の配管に接続されているとともに、固定側流路は下部走行体の配管に接続され、そして、回転側及び固定側流路はホルダ及びスピンドルの摺接面にて、ホルダ及びスピンドルの相対的な回転、即ち、上部旋回体の旋回に拘わらず、常時、接続状態に維持されている（特許文献１の第７図参照）。

一方、特許文献１の第４図に開示されたスイベルジョイントの場合、スピンドル内にその軸芯を貫通するパイプ部材が配置され、このパイプ部材が燃料の供給配管に接続されているとともに、燃料の戻り配管に接続された回転側及び固定側のリターン流路にドレン流路が組み合わされ、このドレン流路を通じてリターン流路から漏出した燃料を燃料タンクに回収させている。

上述の構成を備えたスイベルジョイントによれば、パイプ部材を通じて燃料を供給する一方、リターン流路から漏出した燃料をドレン流路に導くようにしているので、スイベルジョイント内にて、作動油が流れる流路への燃料の浸入、つまり、作動油への燃料の混入を阻止できるものと考えられる。

特公平０７−９９１２７号公報

ところで、上述した特許文献１（第４図）のスイベルジョイントは、作動油への燃料の混入を防止することのみに着目しているが、スイベルジョイント内を通過する作動油及び燃料の圧力を比較した場合、作動油の圧力は燃料の圧力よりも遙かに高圧であるので、作動油の流路から漏出した作動油が前述のドレン流路内に流入し、このドレン流路を介して燃料タンク内に作動油が混入してしまう虞があり、このような事態に至ると、エンジンの正常な駆動が不能となる。

また、燃料の供給にパイプ部材を使用していることから、パイプ部材は下部走行体又は上部旋回体側の配管にロータリジョイントを介して接続されていなければならず、このことはスイベルジョイントの構造を複雑なものにする。
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でもって、異種液体間での混合を確実に防止できるスイベルジョイント装置及びこのスイベルジョイント装置を備えた建設機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のスイベルジョイント装置は、固定側ベースに配設され且つ異種の液体をそれぞれ案内する複数の固定側配管と回転側ベースに配設された対応する回転側配管との間の接続に使用されるスイベルジョイント装置において、前記固定側及び回転側ベースの一方に固定して設けられた円筒状のホルダと、前記ホルダの外面に開口され、前記固定側及び回転側配管の一方にそれぞれ接続される複数のホルダ側ポートと、前記固定側及び回転側ベースの他方に固定された状態で、前記ホルダ内に回転自在に嵌め込まれ、前記回転側ベースの回転に伴い前記ホルダ内にて回転するスピンドルであって、前記ホルダから突出した突出部を有するスピンドルと、前記突出部の外面に開口され、前記固定側及び回転側配管の他方にそれぞれ接続される複数のスピンドル側ポートと、前記ホルダ及び前記スピンドル内に設けられ、互いに組みをなす前記ホルダ側ポートと前記スピンドル側ポートとをそれぞれ接続する複数の接続経路であって、各々が前記ホルダの内周面と前記スピンドルの外周面との間に確保された環状連通溝を有し、この環状連通溝にて前記ホルダ及び前記スピンドルの相対回転に拘わらず、対応するホルダ側ポートとスピンドル側ポートとの間の接続が維持される、接続経路と、前記ホルダの内周面と前記スピンドルの外周面との間に確保された環状回収溝であって、前記接続経路の前記環状連通溝のうち、前記スピンドルの軸線方向に隣り合い且つ互いに異なる種類の液体の案内に供される環状連通溝に挟まれた環状回収溝と、前記ホルダの外面に開口して設けられ、前記環状回収溝に接続された回収ポートと、前記回収ポートに接続され、前記異種の液体のためのタンクとは別個の回収タンクとを具備したことを特徴とするものである（請求項１）。

請求項１に記載のスイベルジョイント装置によれば、接続経路の環状連通溝から漏出した液体を環状回収溝にて回収するので、それぞれの接続経路内を流れる液体同士が混ざり合ってしまうことを抑制することができる。そして、回収された液体は専用の回収タンクに収容されるので、漏出した異種の液体同士が混じってしまっても、斯かる混合液が再使用されることによる不具合の発生を防止することができる。

また、前記環状連通溝は、同一種の液体の案内に供される同士が前記スピンドルの軸線方向に区分された領域内に集約して配置されており、前記環状回収溝は、前記領域間に位置付けられている構成とすることが好ましい（請求項２）。
請求項２に記載のスイベルジョイント装置によれば、互いに異なる種類の液体が流れる一方の領域と他方の領域との間に環状回収溝が存在することから、どちらの領域から漏出してきた液体も斯かる環状回収溝にて回収することができる。

また、前記領域の１つは、その内部の環状連通溝が燃料の案内に供される燃料領域であり、前記環状回収溝は、前記燃料領域を挟むべく一対配置されている構成とすることが好ましい（請求項３）。
請求項３に記載のスイベルジョイント装置によれば、燃料領域を隔離することができ、燃料領域に他の液体が入り込むことを防止することができる。

また、前記領域の１つは、前記燃料領域に隣り合い且つその内部の環状連通溝が作動油の案内に供される作動油領域であり、前記作動油領域内の環状連通溝のうち、前記燃料領域に最も近い側に位置する環状連通溝は、前記作動油領域内の他の環状連通溝内を流れる作動油の圧力よりも低い圧力の作動油の案内に供される構成とすることが好ましい（請求項４）。

請求項４に記載のスイベルジョイント装置によれば、作動油領域のうち、燃料領域側に配置している環状連通溝を、比較的低圧の作動油の案内に供しているので、境界部分における作動油の漏れは、高圧の作動油を流した場合に比べ少なくすることができる。このため、円環回収溝を越えて燃料領域に作動油が漏れ出ることをより確実に防止することができる。

一方、本発明の建設機械は、前記固定側ベース上に旋回可能に配置された前記回転側ベースとしての上部旋回体と、前記固定側ベースと前記上部旋回体との間に配置された請求項１〜４の何れかに記載のスイベルジョイント装置とを備えている（請求項５）。
請求項５に記載の建設機械によれば、スイベルジョイント装置の部分で燃料と作動油が混ざり合うことを防止することができる。

また、前記固定側ベースは、燃料タンクを備えた下部走行体であり、前記上部旋回体は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプとを含む構成とすることが好ましい（請求項６）。
請求項６に記載の建設機械によれば、下部走行体に配設した燃料タンクと上部旋回体に配設したエンジンとの間での燃料の受け渡しを、スイベルジョイント装置を介して行っても、燃料と作動油とが混じり合うことを有効に抑えることができる。

請求項１乃至請求項４の何れかに記載の本発明のスイベルジョイント装置によれば、ホルダの内周面に設けられた環状連通溝の部分から作動油や燃料が漏れ出したとしても、斯かる作動油や燃料は、環状回収溝にて回収され、スイベルジョイントの外部の回収タンクへ収容される。このため、作動油が混じった燃料や、燃料の混じった作動油が、再使用されることは有効に抑えられ、エンジンや油圧機器に不具合が生じることを防止できる。

また、請求項５又は６に記載の本発明の建設機械によれば、斯かるスイベルジョイント装置を備えているので、スイベルジョイント装置の部分で燃料と作動油が混ざり合うことを防止することができる。これにより、エンジンに変質した燃料を供給する不具合をなくすことができ、エンジン出力の低下防止、燃費の悪化防止等を図ることができる。

建設機械としてのホイール式油圧ショベルを示す側面図である。一実施形態に係るスイベルジョイントと種々の配管との接続態様を示す概略構成図である。図２のスイベルジョイントの縦断面を示す断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の形態を、図面を参照して説明する。
本発明が適用される建設機械としては特に限定されないが、例えば、図１に示すホイール式の油圧ショベル２に適用した場合を例に説明する。
図１に示すように、油圧ショベル２は大きく分けて見たとき、下部走行体４と、この下部走行体４上に配設された上部旋回体６とからなっている。

下部走行体４は、その前後に配設された車輪８と、これら車輪８を駆動する油圧式の走行モータ（図示せず）と、車輪８を制動するブレーキ機構（図示せず）と、前輪の向きを変えるステアリング機構（図示せず）とを備え、そして、下部走行体４には左側の前後の車輪８間の中間に燃料タンク１０が配設されている。
上部旋回体６は、下部走行体４上に旋回ベアリング１２を介して旋回可能に設けられた上部フレーム１４を備え、この上部フレーム１４上の前部左側に運転室１６が設けられている。この運転室１６の右側、即ち、上部フレーム１４の前側中央部からはブーム１８が延び、このブーム１８はその両側に配設された一対のブームシリンダ２０を伸縮させることで起伏される。ブーム１８の先端にはアーム２２が回動可能に連結され、このアーム２２の先端にリンク機構２４を介して、バケット２６が取り付けられている。そして、これらアーム２２およびバケット２６もまた、そのアームシリンダ２８およびバケットシリンダ３０の伸縮を受けて回動される。

一方、この運転室１６の後方にはエンジン室３２が配設され、このエンジン室３２の中にはエンジン３４及びこのエンジン３４に駆動される油圧ポンプ（図示せず）が配設されている。
下部走行体４及び上部旋回体６の内部には、油圧回路を構成する油圧配管や燃料配管、また、電気回路配線等が張り巡らされており、これら配管等は、旋回ベアリング１２の中心部に配設されたスイベルジョイント３６を介して、下部走行体４側の部位と上部旋回体６側の部位とが接続されている。なお、油圧ショベル２には、配管や配線以外にも、油圧ショベル２の機能を発揮するのに必要な機能部品（図示せず）が配設されている。

次いで、スイベルジョイント３６について詳述する。
図２に示すように、スイベルジョイント３６は、鉛直に配置された円筒形状のホルダ３８と、このホルダ３８内に配設された円柱形状のスピンドル４０とを備えている。
ホルダ３８は、その上端外周にフランジ４２を有しており、このフランジ４２にて下部走行体４の車体フレーム４４に複数のボルト４６で固定されている。これにより、ホルダ３８は、下部走行体４に一体的に結合されている。

一方、スピンドル４０は、ホルダ３８内に挿通されたスピンドル本体４８と、ホルダ３８のフランジ４２から上方に突出した突出部５０とを有する。この突出部５０の上端面には複数のボルト５６を介してブラケット５４が取付けられており、このブラケット５４は支柱５２に支持されている。この支柱５２は上部旋回体６の上部フレーム１４に立設されている。これにより、スピンドル４０は、上部旋回体６と一体的に結合されている。

より詳しくは、図３から明らかなように、ホルダ３８は、その内周面５８に複数の円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを有し、これら円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃはホルダ３８の全周に亘って、その周方向に延び、ホルダ３８の軸線方向に互いに間隔を存して配置されている。これらの円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは、縦断面積が大小様々なものとなっている。そして、各円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃにはホルダ側ポート６２がそれぞれ連通しており、これらホルダ側ポート６２はホルダ３８内に形成され、その円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃからホルダ３８の径方向外側へ向かって延び、ホルダ３８の外周面にて開口している。また、各円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの間には、これら各円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃよりも縦断面積が小さい小円環溝６４がそれぞれ設けられており、これら小円環溝６４には、それぞれＯリング６６が配設されている。

更に、ホルダ３８の上端開口部にはその内周面５８に流体の漏洩防止のためのＯリング７０が配設されている。そして、内周面５８にはＯリング７０の下方にブッシング１８７が配設されている。一方、ホルダ３８の下端には円盤状の蓋体７２が取付けられ、この蓋体７２は複数のボルト７８を介してホルダ３８に固定されている。蓋体７２はその内面中央に凹部７６を有し、この凹部７６にスピンドル４０の下端が回転自在に嵌合されている。また、凹部７６の底には貫通孔７４が形成されている。

スピンドル４０は多段の円柱形状をなし、中央貫通孔８０を有する。この中央貫通孔８０はスピンドル４０の軸線上に配置されている。なお、この中央貫通孔８０内には電気配線１９６が挿通され、この電気配線１９６は上部旋回体６側の電気回路１９０と下部走行体４側の電気回路１９２とをスリップリング１９４を介して電気的に接続し、このスリップリング１９４はブラケット５４上に配置されている（図２参照）。

そして、図３に示すようにスピンドル４０のスピンドル本体４８はスピンドル４０の全長の約３／４の長さを有し、突出部５０は前記全長の約１／４の長さを有する。
スピンドル本体４８の外周面８２は前述したホルダ３８の各円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを覆い、これら円環溝６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを円環状流路８４にそれぞれ形成する。

ここで、本実施形態におけるスイベルジョイント３６は、燃料が流れる２つの円環溝（燃料円環溝）６０Ａを集約して配置した燃料領域Ｆと、作動油が流れる複数の円環溝（作動油円環溝）６０Ｂを集約して配置した作動油領域Ｈとを備えており、これら燃料領域Ｆ及び作動油領域Ｈはスイベルジョイント３６の軸線方向に互いに離間している。この実施形態では、燃料領域Ｆは作動油領域Ｈの下側に配置されている。

そして、燃料領域Ｆの上下には、回収円環溝６０Ｃがそれぞれ配置されている。これら円環溝６０Ｃの配置について以下に詳述する。
図３から明らかなように、ホルダ３８の内周面５８には、蓋体７２に最も近い側に小円環溝６４が配設されており、この最下部の小円環溝６４の上側に、一方の回収円環溝６０Ｃ（以下、下部回収円環溝６０Ｃ_１という）が設けられている。この下部回収円環溝６０Ｃ_１の上側には、小円環溝６４、燃料円環溝６０Ａ、小円環溝６４、燃料円環溝６０Ａ、小円環溝６４の順に各円環溝が設けられ、更にその上側の内周面５８に他方の回収円環溝６０Ｃ（以下、上部回収円環溝６０Ｃ_２という）が燃料領域Ｆと作動油領域Ｈとの間に位置して設けられている。

なお、２つの燃料円環溝６０Ａのうち、一方は、燃料をエンジンに供給する燃料供給流路の一部を構成し、他方は、エンジンに供給された燃料のうちオーバフローした分の燃料を燃料タンク１０へ戻す燃料リターン流路の一部を構成する。
ここで、燃料領域Ｆは図３に１点鎖線で示す水平な仮想線ｆ_１，ｆ_２間にて規定されており、仮想線ｆ_１は下部回収円環溝６０Ｃ_１の上側に位置する小円環溝６４（Ｏリング６６）に対応したレベル位置にあり、仮想線ｆ_２は上部回収円環溝６０Ｃ_２の下側に位置する小円環溝６４（Ｏリング６６）に対応したレベル位置にある。即ち、燃料領域Ｆは、下部回収円環溝６０Ｃ_１と、上部回収円環溝６０Ｃ_２とにより挟まれている。

また、作動油領域Ｈは、水平な仮想線ｈ_１，ｈ_２間にて規定されており、作動油領域Ｈ内に前述した小円環溝６４及び作動油円環溝６０Ｂが交互に配設されている。なお、仮想線ｈ_１は上部回収円環溝６０Ｃ_２の上側に位置した小円環溝６４（Ｏリング６６）に対応したレベル位置にあり、仮想線ｈ_２はホルダ３８の上端側に最も近い小円環溝６４（Ｏリング６６）に対応したレベル位置にある。それ故、作動油領域Ｈは、上部回収円環溝６０Ｃ_２を挟んで燃料領域Ｆの上側に位置付けられている。

上述した各円環状流路８４の間には、小円環溝６４内に配設されたＯリング６６が存在するので、各円環状流路８４からの燃料や作動油の漏れは基本的には防止されているものの、Ｏリング６６の劣化等に起因して円環状流路８４内を流れる燃料又は作動油が円環状流路８４からＯリング６６を越えて漏出する可能性は避けられない。
しかしながら、燃料領域Ｆ又は作動油領域Ｈ内にて、燃料又は作動油の漏出が発生したとしても、その領域の円環状流路８４は何れも同種の流体を流すために使用されているので、漏出した燃料又は作動油が同一の領域内の他の円環状流路８４内に流入しても、何ら不具合をもたらすことはない。

また、燃料領域Ｆと作動油領域Ｈとの間には、上部回収円環溝６０Ｃ_２が存在しているので、作動油領域Ｈから燃料領域Ｆに向けて漏出した作動油は、上部回収円環溝６０Ｃ_２で回収され、燃料領域Ｆに達することはないし、逆に、燃料領域Ｆから作動油領域Ｈに向けて漏出した燃料もまた上部回収円環溝６０Ｃ_２で回収され、作動油領域Ｈに達することはない。これにより、円環状流路８４内での燃料と作動油との混合を有効に防止することができる。

更に、燃料領域Ｆから下方に向けて燃料が漏出しても、この燃料は、下部回収円環溝６０Ｃ_１でもって回収され、漏出した燃料がスイベルジョイント３６の下端から排出されることもない。
更に、油圧ショベル２が装備している種々の油圧機器には、その油圧機器の作動に適した圧力の作動油が供給されるため、作動油領域Ｈの円環状流路８４を通過する作動油の圧力は７ＭＰａ〜３５ＭＰａの範囲で様々である。そこで、作動油領域Ｈ内の円環状流路８４、即ち、作動油円環溝６０Ｂのうち、燃料領域Ｆに近い側、つまり、仮想線ｈ_１の直上に位置する作動油円環溝６０Ｂは、圧力が低い作動油を流すために使用されている。これにより、作動油領域Ｈから燃料領域Ｆへの作動油の漏れが比較的少なくなるばかりでなく、漏れ出た作動油を上部回収円環溝６０Ｃ_２にて確実に回収することができる。

一方、スピンドル４０のスピンドル本体４８内には、中央貫通孔８０を避けた部分に複数の細穴（以下、軸流路８６という。）が形成されており、これら軸流路８６はスピンドル４０の軸線方向に延びている。なお、図３には作動油のための２つの軸流路８６のみを示す。
各軸流路８６は、前述したスピンドル４０の突出部５０の上面から突出部５０を経てスピンドル本体４８内に達し、その上端開口８８はプラグ（図示しない）により塞がれている。そして、各軸流路８６はその上端部にてスピンドル側ポート９０に連通するとともに、その下端部にて連通孔９２に連通している。これらスピンドル側ポート９０及び連通孔９２はスピンドル４０内をその径方向に延び、突出部５０及びスピンドル本体４８の外周面にそれぞれ開口する。各軸流路の連通孔９２は作動油領域Ｈ内の対応する円環状流路８４にそれぞれ連通している。

更に、スピンドル本体４８の下端部、即ち、前述した凹部７６に部分的に嵌合されている部位は、中央貫通孔８０と同軸のボス９６として形成されている。このボス９６の基部には、スピンドル本体４８よりも大径のリング部材９８が嵌め込まれ、このリング部材９８は複数のボルト１００を介してスピンドル本体４８に固定されている。リング部材９８の外周縁部は、ホルダ３８の下端面の一部に対して摺動可能にオーバラップしており、スピンドル４０の抜けを防止するストッパとして機能している。

なお、ボス９６の先端部外周面と凹部７６の内周面との間には、Ｏリング１０２が配設されている。
一方で、ホルダ３８の下端及び上端には、その内周面５８にブッシング１８８，１８７がそれぞれ配設されており、スピンドル４０はブッシング１８７及びブッシング１８８を介して上下にて回転自在に支持されている。

以上のように、スイベルジョイント３６内においては、スピンドル側ポート９０からスピンドル４０内を通り、作動油領域Ｈ内の円環状流路８４を介してホルダ側ポート６２に繋がる接続流路が形成されており、これら接続流路はスピンドル４０が回動しても閉じられることがなく、上部旋回体６側のスピンドル側ポート９０と下部走行体４側のホルダ側ポート６２との間との連通を常時確立している。

なお、燃料領域Ｆ内の円環状流路８４もまた同様な接続流路の一部となっていることは言うまでもない。
次に、スイベルジョイント３６を介して接続される下部走行体４側及び上部旋回体６側の燃料配管及び油圧配管、並びに回収配管に関し、図２を参照ながら説明する。
まず、燃料配管に関して説明すると、下部走行体４側の燃料タンク１０からは燃料供給配管１０６が延び、この燃料供給配管１０６は、ホルダ側ポート６２のうちの１つである燃料導入ポート１０８に接続されている。燃料導入ポート１０８は、燃料領域Ｆの対応する円環状流路８４及び軸流路８６を経てスピンドル側ポート９０のうちの１つである燃料導出ポート１１０に連通している。この燃料導出ポート１１０には、上部旋回体６側の燃料供給配管１１２の一端が接続されており、この燃料供給配管１１２の他端は、エンジン３４に接続されている。

また、エンジン３４からは、オーバフロー燃料を戻すための上部旋回体６側のリターン配管１１４が延出しており、このリターン配管１１４は、スピンドル側ポート９０のうちの１つである入口側リターンポート１１６に接続されている。この入口側リターンポート１１６は、対応する軸流路８６及び円環状流路８４を経由し、ホルダ側ポート６２のうちの１つである出口側リターンポート１１８に連通している。この出口側リターンポート１１８には、下部走行体４側のリターン配管１２０の一端が接続されており、このリターン配管１２０の他端は、燃料タンク１０に接続されている。これにより、下部走行体４側の燃料タンク１０と上部旋回体６側のエンジン３４との間の燃料の供給配管及びリターン配管はともにスイベルジョイント３６を介して接続されている。

次に、作動油配管に関して説明する。
ホイール式の油圧ショベル２は、その油圧ブレーキ機構のブレーキシリンダ（図示せず）に向けて作動油を供給するブレーキポンプ１２２、走行モータ１２４に向けて作動油を供給する駆動ポンプ１２６、ブームシリンダ２０、アームシリンダ２８，バケットシリンダ３０に加えてサスペンションシリンダ（図示せず）等に作動油を供給するシリンダポンプ１２８及び各種油圧切替弁にパイロット圧を供給するパイロット圧ポンプ１３０等の各種の油圧ポンプが搭載されており、これら油圧ポンプは、上部旋回体６の前述したエンジン室３２内に配置され、エンジン３４により駆動される。

まず、ブレーキポンプ１２２の吐出口からはブレーキ油圧配管１３２が延びている。このブレーキ油圧配管１３２には、途中にブレーキバルブ１３４が介挿され、ブレーキ油圧配管１３２はスイベルジョイント３６のスピンドル側ポート９０のうちの１つである入口側ブレーキポート１３６に接続されている。
入口側ブレーキポート１３６は、対応する軸流路８６及び円環状流路８４を経由し、ホルダ側ポート６２のうちの１つである出口側ブレーキポート１３９に連通している。この出口側ブレーキポート１３９には、ブレーキ油圧配管１５４の一端が接続されており、このブレーキ油圧配管１５４の他端は、各車輪のブレーキシリンダに接続されている。

ここで、ブレーキシリンダは、運転室１８内のブレーキペダルの踏み込み操作によるブレーキバルブ１３４の切換えを受けて作動し、車輪を制動する。
それ故、上述した上部旋回体６側のブレーキ油圧配管１３２と下部走行体４側のブレーキ油圧配管１５４もまた、スイベルジョイント３６を介して互いに接続されている。
また、駆動ポンプ１２６、シリンダポンプ１２８及びパイロット圧ポンプ１３０等からそれぞれ延出する上部旋回体６側の油圧配管１４４，１４６，１４８も同様に、スイベルジョイント３６を介して下部走行体４側の対応する油圧配管１４０，１５０，１５２にそれぞれ接続されている。そして、これら油圧配管１４０，１５０，１５２は、各種油圧切替弁、走行モータ１２４、サスペンションシリンダにそれぞれ連結されている。このようにしてポンプ１２６，１２８，１３０側の油圧配管もまたスイベルジョイント３６を介して下部走行体４側の油圧配管に連結されている。

なお、シリンダポンプ１２８から上部旋回体側に属するブームシリンダ２０等への油圧の供給は、スイベルジョイント３６を介さず供給されることは言うまでもない。また、走行モータ１２４、サスペンションシリンダ等からの作動油の戻りは、図示しない配管によりスイベルジョイント３６を介して上部旋回体６に配置された作動油タンク（図示せず）に戻される。

更に、スイベルジョイント３６の下部回収円環溝６０Ｃ_１に連通するホルダ側ポート６２（下部回収ポート２００）には、下部回収配管２０２の一端が接続されており、この下部回収配管２０２の他端は、回収タンク２０４に接続されている。また、上部回収円環溝６０Ｃ_２に連通するホルダ側ポート６２（上部回収ポート２０６）には上部回収配管２０８の一端が接続されており、この上部回収配管２０８の他端も回収タンク２０４に接続されている。この回収タンク２０４は下部走行体４に配設されている。

このように、下部回収円環溝６０Ｃ_１及び上部回収円環溝６０Ｃ_２は、下部回収配管２０２及び上部回収配管２０８を介して専用の回収タンク２０４に接続されているので、前述したように燃料領域Ｆ若しくは作動油領域Ｈから漏れ出た燃料や作動油、又は、これら混合液は、これら回収円環溝６０Ｃ及び回収配管２０２，２０７を通じて、回収タンク２０４に回収され、他の円環状流路に入り込むことはない。また、回収タンク２０４は、燃料タンク１０や作動油タンクとは別個に用意されているので、回収タンク２０４内の回収液が燃料又は作動油として再使用されることもない。

この結果、上述のスイベルジョイント３６を備えた油圧ショベル２によれば、作動油が混じって変質した燃料がエンジンに供給されてしまうことはなく、エンジン出力の低下や、燃費の悪化を防止でき、また、燃料が混じった作動油が油圧回路内を循環することもないので、不良の作動油に起因する油圧機器の故障等をも防止できる。
なお、本発明は、上記した一実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態においては、燃料領域Ｆの上側に作動油領域Ｈを設けた態様について説明したが、燃料領域Ｆの位置は、作動油領域Ｈの上側でもよいし、又は、作動油領域Ｈの中間部分に区画されていてもよい。つまり、上下の回収円環溝６０Ｃにより燃料領域Ｆを挟んでいれば、燃料領域Ｆの位置を任意に決めることができ、燃料配管や作動油配管のレイアウトの自由度が増す。

また、上記実施形態においては、燃料領域Ｆを回収円環溝６０Ｃで挟む態様としているが、燃料領域Ｆと作動油領域Ｈとの間の回収円環溝６０Ｃのみでも、本発明の目的は達成され、この場合、スイベルジョイントの構成を簡素化でき、製造コスト削減に寄与する。
また、円環溝６０Ａ間，円環溝６０Ｂ間にそれぞれ回収円環溝６０Ｃを１個ずつ配設する態様としてもよい。

更に、個々の円環溝６０Ａ，６０Ｂ毎に、その円環溝を２個の回収円環溝６０Ｃで挟む態様としても構わない。
また、上記実施形態においては、ホルダ側に円環状の溝を設けた態様について説明したが、スピンドルの外周面に円環溝を設けた態様としてもよく、ホルダとスピンドルの両方に対応する円環溝を設けた態様としても構わない。

また、上記実施形態においては、スピンドルを上部旋回体側に固定し、ホルダを下部走行体側に固定する態様について説明したが、ホルダを上部旋回体側に固定し、スピンドルを下部走行体側に固定する態様としても構わない。
また、上記実施形態においては、ホイール式の油圧ショベルに適用したスイベルジョイントついて説明したが、クローラ型の油圧ショベル等の建設機械にも同様に適用できることは勿論、建設機械以外に、異種の液体のための配管を回転側ベースと固定側ベースとの間にて接続が要求される種々の機器にも適用可能である。

２油圧ショベル（建設機械）
４下部走行体
６上部旋回体
１０燃料タンク
３４エンジン
３６スイベルジョイント
３８ホルダ
４０スピンドル
５８内周面
６０Ａ燃料円環溝
６０Ｂ作動油円環溝
６０Ｃ回収円環溝
６２ホルダ側ポート
９０スピンドル側ポート
２００下部回収ポート
２０６上部回収ポート
Ｆ燃料領域
Ｈ作動油領域

Claims

固定側ベースに配設され且つ異種の液体をそれぞれ案内する複数の固定側配管と回転側ベースに配設された対応する回転側配管との間の接続に使用されるスイベルジョイント装置において、
前記固定側及び回転側ベースの一方に固定して設けられた円筒状のホルダと、
前記ホルダの外面に開口され、前記固定側及び回転側配管の一方にそれぞれ接続される複数のホルダ側ポートと、
前記固定側及び回転側ベースの他方に固定された状態で、前記ホルダ内に回転自在に嵌め込まれ、前記回転側ベースの回転に伴い前記ホルダ内にて回転するスピンドルであって、前記ホルダから突出した突出部を有するスピンドルと、
前記突出部の外面に開口され、前記固定側及び回転側配管の他方にそれぞれ接続される複数のスピンドル側ポートと、
前記ホルダ及び前記スピンドル内に設けられ、互いに組みをなす前記ホルダ側ポートと前記スピンドル側ポートとをそれぞれ接続する複数の接続経路であって、各々が前記ホルダの内周面と前記スピンドルの外周面との間に確保された環状連通溝を有し、この環状連通溝にて前記ホルダ及び前記スピンドルの相対回転に拘わらず、対応するホルダ側ポートとスピンドル側ポートとの間の接続が維持される、接続経路と、
前記ホルダの内周面と前記スピンドルの外周面との間に確保された環状回収溝であって、前記接続経路の前記環状連通溝のうち、前記スピンドルの軸線方向に隣り合い且つ互いに異なる種類の液体の案内に供される環状連通溝に挟まれた環状回収溝と、
前記ホルダの外面に開口して設けられ、前記環状回収溝に接続された回収ポートと、
前記回収ポートに接続され、前記異種の液体のためのタンクとは別個の回収タンクと
を具備したことを特徴とするスイベルジョイント装置。
前記環状連通溝は、同一種の液体の案内に供される同士が前記スピンドルの軸線方向に区分された領域内に集約して配置されており、
前記環状回収溝は、前記領域間に位置付けられていることを特徴とする請求項１に記載のスイベルジョイント装置。
前記領域の１つは、その内部の環状連通溝が燃料の案内に供される燃料領域であり、
前記環状回収溝は、
前記燃料領域を挟むべく一対配置されていることを特徴とする請求項２に記載のスイベルジョイント装置。
前記領域の１つは、前記燃料領域に隣り合い且つその内部の環状連通溝が作動油の案内に供される作動油領域であり、
前記作動油領域内の環状連通溝のうち、前記燃料領域に最も近い側に位置する環状連通溝は、前記作動油領域内の他の環状連通溝内を流れる作動油の圧力よりも低い圧力の作動油の案内に供されることを特徴とする請求項３に記載のスイベルジョイント装置。
前記固定側ベース上に旋回可能に配置された前記回転側ベースとしての上部旋回体と、
前記固定側ベースと前記上部旋回体との間に配置された請求項１〜４の何れかに記載のスイベルジョイント装置とを備えた建設機械。
前記固定側ベースは、燃料タンクを備えた下部走行体であり、
前記上部旋回体は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプとを含むことを特徴とする請求項５に記載の建設機械。