JP2011021405A - 建設機械の旋回駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】旋回駆動装置10は、旋回モータMを含む旋回モータユニット20と遊星歯車機構30を含む減速機ユニット21との間に、押さえプレート40を配置している。押さえプレート40は、減速機ユニット21側から飛び出した複数のバネ部材42の上部を押さえ込むようにして、減速機ユニット21との間にバネ部材42を内包する。
【選択図】図5
Description
この旋回駆動装置には、回転駆動力を供給する旋回モータを含む旋回モータユニットと、旋回モータユニットからの回転駆動力を減速して伝達する減速機ユニットとが接続されて構成されたものがある。
すなわち、旋回モータユニットと減速機ユニットとの間にバネ部材を設置した構成では、修理や交換のために旋回モータユニットを取り外すと、露出したバネ部材が付勢力によって外部に飛び出してしまうおそれがある。この場合には、旋回モータユニットを再度組み付ける際に、バネ部材を集めて再度セットしなくてはならなくなるため、組付け性が低下するおそれがある。
本発明の課題は、旋回モータユニットを取り外した際におけるバネ部材に起因する組付け性の低下を防止するとともに、旋回駆動装置の高さが大きくなることを回避することが可能な建設機械の旋回駆動装置を提供することにある。
これにより、旋回モータの修理・交換等を行うために旋回モータユニットと減速機ユニットとの接続を解除して、旋回モータユニットを取り外した場合でも、従来は減速機ユニット側の表面に露出していた複数のバネ部材を、押さえ部材によって押さえ込んだ状態のまま留保することができる。よって、旋回モータユニットを取り外した際のバネ部材の飛び出しに起因する組付け性の低下を防止することができる。さらに、押さえ部材が旋回モータユニット側に入り込んで配置されるため、旋回駆動装置の高さが大きくなることを回避しつつ、押さえ部材を構成として追加することができる。
これにより、旋回モータユニットを組み付ける際に、案内部に合わせて組み付けることができる。
ここでは、複数のバネ部材のそれぞれに対応する押さえ部材側の位置に、バネ部材の一部を収容するための略筒状の穴部を設けている。
ここでは、バネ部材の一部を収容するために押さえ部材に形成された穴部の底面(押さえ部材の上面)に、減速機側の空気を抜くための貫通孔を設けている。
これにより、減速機内に保持されている油が減速機内の所望の位置に入り込みやすくなる。よって、減速機内における油切れを効果的に防止することができる。
ここでは、押さえ部材の穴部の底面(押さえ部材の上面)に形成された貫通孔が、底面のほぼ中央に形成されている。
これにより、穴部に収容されるバネ部材の一端が、貫通孔に干渉することはない。よって、穴部内においてバネ部材を真っ直ぐに保持することができるとともに、空気抜きという貫通孔の本来の機能が損われることを防止することができる。
ここでは、複数のバネ部材を押さえる押さえ部材として、複数のバネ部材の配置に沿って形成されたリング状の形状を有するプレートを用いている。
これにより、1つの部材によって複数のバネ部材を効果的に押さえ込むことができる。また、略C型形状の部材と比較して、バネ部材を押さえ込む際にバランスを取り易くすることができる。
ここでは、旋回モータユニットに含まれる旋回モータとして、電動モータを用いている。一般的に、電動モータは油圧モータと比較して高速で回転するために、必然的に減速機を介して旋回体に対して駆動力を伝達する必要がある。
[油圧ショベル1]
本実施形態に係る油圧ショベル1は、図1に示すように、下部走行体2と、旋回台3と、作業機4と、カウンタウェイト5と、車体部6と、機器室7と、キャブ8と、を備えている。
旋回台3は、後段にて詳述する旋回駆動装置10(図2および図3参照)によって下部走行体2に対して任意の方向に旋回可能である。そして、旋回台3は、上面に作業機4と、カウンタウェイト5と、車体部6と、キャブ8とを搭載している。
車体部6は、図1に示すように、カウンタウェイト5に隣接する位置に配置されており、開閉可能なエンジンフード14によって覆われた点検用の上部開口を有している。そして、車体部6の内部には、下部走行体2や旋回台3、作業機4を駆動するための動力源である図示しないエンジンやクーリングコア、後述する旋回駆動装置10等が収容されている。
キャブ8は、油圧ショベル1のオペレータが乗降する室内空間を有しており、作業機4の先端部を見通せるように、旋回台3上における作業機4の側方となる左側前部に配置されている。
本実施形態に係る旋回駆動装置10は、車体部6の内部であって下部走行体2上に搭載されており、上述した旋回台3を所望の方向へ旋回させる。また、旋回駆動装置10は、図2、図3および図4に示すように、旋回モータユニット20と、減速機ユニット21と、押さえプレート(押さえ部材)40と、複数のバネ部材42と、を備えている。
旋回モータユニット20は、図2に示すように、減速機ユニット21、旋回軸22を介してその下端部に取り付けられたピニオンギア23に回転駆動力を伝達することで、下部走行体2上において旋回台3を旋回させる。
旋回モータユニット20に搭載された旋回モータMは、電動モータである。一般的に、電動モータは、油圧モータと比較して回転速度が高いことが知られている。このため、旋回モータユニット20は、内部に旋回ブレーキを設けることが難しく、減速機ユニット21側に設けることが多い。
また、旋回モータユニット20は、図2に示すように、減速機ユニット21の上面に対して、複数のボルトを用いて固定されている。なお、図3および図4に示す旋回モータユニット20と減速機ユニット21とが接続される境界面(図5参照)付近の構成については、後段にて詳述する。
減速機ユニット21は、図2、図3等に示すように、旋回モータMの回転速度を減速させてピニオンギア23に伝達する遊星歯車機構30を有している。減速機ユニット21の上面には、旋回モータユニット20の底面が接続されている。
遊星歯車機構30は、図5および図6に示すように、遊星歯車31と、ピン32と、止め輪33と、キャリア35と、太陽歯車36と、軸受部37と、ブレーキピストン43、Oリング44、ディスクブレーキ(ブレーキ部材)45を含むブレーキ機構と、を有している。
止め輪33は、図5に示すように、ピン32の上端、下端に取り付けられる金属製のリング状部材であって遊星歯車31が外周面に装填された状態でピン32の抜け止めとして機能する。
キャリア35は、図5に示すように、略円盤状の部材であって、表面に形成された開口部分において、複数の遊星歯車31のそれぞれを回転可能な状態で軸支している。
太陽歯車36は、図5および図6に示すように、複数の遊星歯車31の中心部に設けられており、それぞれの遊星歯車31に対して噛み合っている。
押さえプレート40は、図3および図5に示すように、旋回モータユニット20と減速機ユニット21との接続部分(図5に示す境界面)において、旋回モータユニット20側の凹部(案内部)20aに内包されるように配置されている。換言すれば、押さえプレート40は、図5に示す境界面から旋回モータユニット20側に入り込んで配置されている。そして、押さえプレート40は、図5に示すように、減速機ユニット21の上面に、ブレーキ機構を構成するバネ部材42の一端を収容するための穴部40aと、穴部40aの底面(押さえプレート40の上面)に形成された貫通孔40aaと、を有している。さらに、押さえプレート40は、旋回モータユニット20に対向する面に、図7(a)および図7(b)に示すように、減速機ユニット21に対して固定される際に用いられるボルト41が挿入されるボルト孔40bを有している。また、押さえプレート40は、図7(a)に示すように、対向配置される複数のバネ部材42の位置に合わせてリング状の単一の部材として形成されている。これにより、複数のバネ部材42をバランスよく押さえ込むことができる。
減速機ユニット21内に設けられたブレーキ機構は、メカニカルブレーキであって、上述したように、バネ部材42と、ブレーキピストン43と、Oリング44と、ディスクブレーキ45と、リングギア46とを有している。
バネ部材42は、図4および図5に示すように、減速機ユニット21の上面と押さえプレート40との間に、上述した遊星歯車機構30の太陽歯車36を中心とする円周に沿って6個設けられている。また、バネ部材42は、上側の一部が押さえプレート40の穴部40a内に収容され、下側の一部が減速機ユニット21側の上面に形成された穴部21a内に収容されている。そして、バネ部材42は、図5に示すように、旋回モータユニット20と減速機ユニット21との間にセットされた状態で、所定量だけ縮んだ状態となって、ブレーキピストン43を下向きに押圧する付勢力を付与する。
Oリング44は、図5に示すように、ブレーキピストン43の外周面に沿って形成された溝内に圧縮変形した状態で取り付けられている。
本実施形態では、キャブ8内で旋回操作レバーが操作されると、ブレーキピストン43の下部の油溜りに油が供給され、油圧がバネ部材42の付勢力に打ち勝ってブレーキピストン43を上方に押し上げてディスクブレーキ45が開放されて旋回可能な状態となる。
これにより、旋回駆動装置10の旋回モータユニット20を交換・修理等する場合において、旋回モータユニット20を減速機ユニット21側から取り外した場合でも、押さえプレート40を設けたことで、バネ部材42が外部に露出することはない。よって、旋回モータユニット20を減速機ユニット21に対して取り付ける際に、バネ部材42や遊星歯車31等をセットする手間が省け、組付け性を向上させることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、旋回モータユニット20と減速機ユニット21とを分離した際に、複数のバネ部材42が外部に露出しないように押さえ込む押さえプレート(押さえ部材)40として、単体の略リング状のプレートを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
また、押さえ部材の形状についても、略リング状に限らず、略正方形、略円形等、バネ部材の配置に合わせて適宜設計されたものであればよい。
上記実施形態では、上記押さえプレート40が減速機ユニット21側の上面に対してボルト41によって固定されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ボルト等を用いずに自重によってバネ部材を押さえ込む押さえ部材であってもよい。
上記実施形態では、押さえプレート(押さえ部材)40側に、バネ部材42の一端側を収容する穴部40aが設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、押さえ部材としては、バネ部材の一部を収容する穴部がない、簡素なプレート状の部材であってもよい。
この場合でも、旋回モータユニットと減速機ユニットとを分離した際に、バネ部材が外部に露出してしまうことを回避して、組付け性が低下してしまうことを防止することができる。
上記実施形態では、旋回モータユニット20に含まれる旋回モータMとして、電動モータを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、油圧モータが搭載された旋回モータユニットを含む旋回駆動装置であってもよい。
2 下部走行体
3 旋回台
4 作業機
5 カウンタウェイト
6 車体部
7 機器室
8 キャブ
10 旋回駆動装置
11 ブーム
11a 油圧シリンダ
12 アーム
12a 油圧シリンダ
13 バケット
13a 油圧シリンダ
14 エンジンフード
20 旋回モータユニット
20a 凹部(案内部)
21 減速機ユニット
21a 穴部
22 旋回軸
23 ピニオンギア
30 遊星歯車機構
31 遊星歯車
32 ピン
32a 貫通孔
33 止め輪
35 キャリア
36 太陽歯車
37 軸受部
40 押さえプレート(押さえ部材)
40a 穴部
40aa 貫通孔
40b ボルト孔
41 ボルト
42 バネ部材
43 ブレーキピストン
44 Oリング
45 ディスクブレーキ(ブレーキ部材)
46 リングギア
M 旋回モータ
Claims (7)
- 旋回モータの回転駆動力を、減速機を介して旋回体に伝達する建設機械の旋回駆動装置であって、
前記旋回モータを含む旋回モータユニットと、
前記減速機を含む減速機ユニットと、
前記減速機ユニット内のブレーキ部材に対して押圧力を付与する複数のバネ部材と、
前記減速機ユニットとの間に前記バネ部材を挟み込むように、前記旋回モータユニットと前記減速機ユニットとの境界面より前記旋回モータユニット側であって前記旋回モータユニットに入り込んで配置される押さえ部材と、
を備えている建設機械の旋回駆動装置。 - 前記旋回モータユニットの下部に前記押さえ部材を案内する案内部を、さらに備えている、
請求項1に記載の建設機械の旋回駆動装置。 - 前記押さえ部材は、複数の前記バネ部材が収容される略筒状の穴部を有している、
請求項1または2に記載の建設機械の旋回駆動装置。 - 前記穴部は、底面に貫通孔が形成されている、
請求項3に記載の建設機械の旋回駆動装置。 - 前記貫通孔は、前記穴部の底面の中央部分に形成されている、
請求項4に記載の建設機械の旋回駆動装置。 - 前記押さえ部材は、リング状の形状を有している、
請求項1から5のいずれか1項に記載の建設機械の旋回駆動装置。 - 前記旋回モータユニットは、電動モータを有している、
請求項1から6のいずれか1項に記載の建設機械の旋回駆動装置。
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