JP2012072615A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】グリースバス内に浸入した水をグリースバスから排出する際のグリースの排出量を低減することができる建設機械を提供すること。
【解決手段】旋回ベアリング５のインナーレース５ａと周壁板部３２と底板部３１は環状の凹部から成るグリースバス４０を形成し、このグリースバス４０にはリングギアとピニオン２４との噛み合い部が潤滑されるようにグリースが充填されている。周壁板部３２は、グリースバス４０に浸入した水を排出する排出口５０を備える。グリースの液面高さの範囲（最低液面高さ位置６０Ｌから最高液面高さ位置６０Ｈまでの範囲）内で、グリースの液面高さに応じて位置調節部材５２の位置が調節され、すなわち排出孔５１の開口面積が調節され、これによって排出口５０はグリースの液面の高さ位置よりも高い位置に設けられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、旋回ベアリングのインナーレースの内周面に設けられたリングギアと、このリングギアに噛み合う旋回装置のピニオンとを、グリースにより潤滑するためのグリースバスを備えた建設機械に関する。

従来、油圧ショベル等の旋回体を有する建設機械において、台部材である走行体のトラックフレームの中央部には、旋回体を旋回可能に結合させる旋回ベアリングが配置されている。この旋回ベアリングのインナーレースの内周面には、旋回装置のピニオンが噛み合うリングギアが設けられ、インナーレースの内側には、リングギアと旋回装置のピニオンとの潤滑のためのグリースバスが設けられている。このグリースバスは、環状の凹部かなり、リングギアとピニオンとの噛み合い部にグリースが浸るようにグリースが充填されており、リングギアとピニオンとの噛み合い部を常に潤滑状態とするものである。そして、グリースバスはグリースバス板から形成され、このグリースバス板は、旋回体の旋回の中心周りの環状に広がってグリースバスの底部を形成している底板部と、この底板部の旋回の中心側の端部から立ち上がってグリースバスの内周側の内壁面を形成している周壁板部とを備えている。グリースバス板の中央部は、周壁板部と、この周壁板部の上端から旋回の中心の方向に広がる上板部とから形成された高台部となっている。この高台部の中央には、センタジョイントが配置される孔が設けられており、この孔を通じて雨水等の水がグリースバスに浸入するおそれがあった。水がグリースバスに浸入すると、グリースを劣化させ、潤滑油としての機能を低下させる。そこで、グリースバス板の高台部の上板部には、旋回の中心側からグリースバスへの水の浸入を阻止する水浸入阻止部が設けられる。この水浸入阻止部は、上板部に設けられた環状の突出部（堰）あるいは溝によって形成されている。この突出部または溝によって溜められた水は排水孔を通じて外部に排出されるようになっている。なお、グリースバスの底面（前出の底板部）には、グリースを交換する際にグリースをグリースバス外に排出するための、グリース交換用排出孔が設けられている。（特許文献１参照）

特開２００１−１１５４９０公報

特許文献１に開示された発明は、水浸入阻止部と、この水浸入阻止部に設けられた排水孔とによって、グリースバス内に水が浸入しにくくしているものの、グリース交換用排出孔はグリースバスの底面に設けられ、グリースバス内に充填されるグリースはグリース交換用排出孔が設けられた底面（底板部）を覆うように充填されるため、グリースバス内に浸入した水はそのグリースの液面上に溜まることとなる。そのため、一度グリースバス内に浸入してしまった水をグリース交換用排出孔から排出させるには、グリースも一緒に排出する必要があった。

本発明は前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、グリースバス内に浸入した水をグリースバスから排出させる際に、その水とともにグリースが排出されることを生じにくくすることができる建設機械を提供することにある。

前述の目的を達成するために本発明に係る建設機械は次のように構成されている。

〔１〕 本発明に係る建設機械は、台部材と、この台部材に旋回ベアリングを介して旋回可能に結合した旋回体と、この旋回体の駆動源となる旋回装置と、この旋回装置の出力を前記旋回ベアリングに伝達するピニオンとを備え、前記旋回ベアリングは、リングギアを内周面に有して前記台部材に固定されているとともに前記ピニオンと噛み合ったインナーレースと、前記旋回体に固体されたアウターレースとを備え、前記インナーレースと前記旋回体の旋回の中心との間には底板部が環状に広がって設けられ、この底板部の前記旋回の中心側の端部からは前記旋回の中心周りに環状の周壁板部が立ち上がって設けられ、前記インナーレースと前記周壁板部と前記底板部は環状の凹部から成るグリースバスを形成し、このグリースバス内にグリースが充填されて前記リングギアと前記ピニオンとの噛み合い部が潤滑されるように構成されたグリースを収容する建設機械において、前記周壁板部は、前記グリースバスに浸入した水を前記グリースバス外に導く排出口を備え、この排出口は、前記グリースバス内における前記グリースの液面の高さ位置よりも高い位置に設けられたことを特徴とする。

この「〔１〕」に記載の建設機械において、周壁板部は、グリースバスに浸入した水を排出する排出口を備えており、この排出口は、グリースバス内におけるリングギアとピニオンとの間の潤滑に必要なグリースの液面の高さ位置よりも高い位置に設けられている。つまり、グリースバス内に浸入した水をグリースの液面よりも高い位置から排出することができる。したがって、グリースバス内のグリースと水のうち水のみをグリースバスから排出することができる。

〔２〕 本発明に係る建設機械は、「〔２〕」に記載の建設機械において、前記排出口は、前記周壁板部に設けられた貫通孔から成ることを特徴とする。

〔３〕 本発明に係る建設機械は、「〔１〕」に記載の建設機械において、前記周壁板部には、貫通孔から成る排出孔と、前記周壁板部に対し着脱可能に取り付けられて前記排出孔を塞ぐ蓋部材とが設けられ、前記排出口は前記周壁板部から前記蓋部材が取り外されて開放された状態の前記排出孔から成ることを特徴とする。

この「〔３〕」に記載の建設機械においては、グリースバス内に浸入した水をグリースバスから排出させるときにのみ、蓋部材を周壁板部から取り外し排出孔を開放して、この排出孔を排出口とすることができる。これによって、グリースバス内に浸入した水の排出を行わない状態においてグリースバス内のグリースが排出孔から漏出することを防止できる。

〔４〕 本発明に係る建設機械は、「〔１〕」に記載の建設機械において、前記周壁板部には、貫通して上下方向に延びた長孔から成る排出孔と、この排出孔を下端側から覆って上端側を開放させることが可能な位置調節部材とが設けられ、前記位置調節部材は、前記排出孔の延びた方向にスライド可能なものであり、前記排出口は、前記位置調節部材の上方で開放される前記排出孔の領域から成ることを特徴とする。

グリースバス内におけるリングギアとピニオンとの間の潤滑に必要なグリースの液面の高さ位置には固体差がある。「〔４〕」に記載の建設機械においては、位置調節部材により覆われる排出孔の下端側の領域、すなわち位置調節部材により開放される排出孔の上端側の領域が可変であるので、潤滑に必要なグリースの液面の高さ位置の固体差に応じて、排出口の下端の高さ位置を調整することができる。

本発明に係る建設機械によれば、グリースバス内に浸入した水をグリースバスから排出させる際に、その水とともにグリースが排出されることを生じにくくすることができる。

本発明の一実施形態に係る建設機械である油圧ショベルの左側面図である。 走行体の骨格を成すトラックフレームに取り付けられた旋回ベアリングと、この旋回ベアリングに伝動可能に結合した旋回度装置を示す斜視図である。 図２に示された旋回ベアリングおよび旋回装置の拡大図である。 図２に示された旋回装置のピニオンと旋回ベアリングとを示す上面図である。 図４に示されたグリースバスおよびピニオンの断面図であり、（ａ）は図４のＶ−Ｖ断面を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す。 図５に示された排出孔および位置調節部材のＶＩ矢視図である。 図６に示された位置調節部材の位置が下方に調節されて排出口の開口面積が最大となった状態の図である。 図６に示された位置調節部材の位置が上方に調節されて排出孔が塞がれた状態の図である。 排出口の別の例を示す図である。

本発明の一実施形態について図１〜図８を用いて説明する。

図１に示す油圧ショベル１は、履帯２ａを駆動して走行する走行体２と、この走行体２に旋回ベアリング５を介して旋回可能に結合した旋回体３と、この旋回体３に設けられたフロント作業装置４とを備えている。

旋回体３は、旋回体３の下部の骨格を形成している旋回フレーム３ａと、この旋回フレーム３ａに設置されフロント作業装置４の左側方に位置するキャブ３ｂと、このキャブ３ｂの後方に設けられた機械室３ｃと、この機械室３ｃの後方に設けられたカウンタウェイト３ｄとを備えている。

図２に示す１０は、台部材であり走行体２の骨格を形成するトラックフレームである。このトラックフレーム１０の中央部には、上方に突出した円筒部１１が形成されている。この円筒部１１の上端には、旋回ベアリング５のインナーレース５ａがボルト止めにより固定されている。また、旋回ベアリング５のアウターレース５ｂは、前出の旋回フレーム３ａにボルト止めにより固定されている（図示してない）。

旋回体３は、旋回装置２０の出力により駆動される。この旋回装置２０は、旋回体３の駆動源である旋回モータ２１（油圧モータ）と、旋回モータ２１から伝達された動力を減速し旋回ベアリング５に伝達する減速機２３とを備えている。なお、旋回モータ２１は旋回体３上に設けられた不図示の制御弁により制御されるようになっている。

旋回ベアリング５は、インナーレース５ａの内周面にリングギア５ｃを有する。このリングギア５ｃは、インナーレース５ａの全周に亘って設けられている（図２，図３ではリングギア５ｃの一部のみ描き、残りの部分は省略してある。）減速機２３はリングギア５ｃに噛み合うピニオン２４を備えている。図５に示すように、ピニオン２４はインナーレース５ａを挟んでアウターレース５ｂと対向して位置している。なお、図５（ａ）における５ｄは、インナーレース５ａとアウターレース５ｂとの間に介在する旋回ベアリング５のボールである。

トラックフレーム１０には、グリース受け部材３０が取り付けられている。このグリース受け部材３０は、旋回ベアリング５のインナーレース５ａの内側に位置する。このグリース受け部材３０は、図３〜図５を参照して分かるように、インナーレース５ａと旋回体３の旋回の中心７０との間に広がって設けられ、旋回の中心７０周りに環状を成した底板部３１と、この底板部３１の旋回の中心側の端部から立ち上がって設けられ旋回の中心７０周りに環状を成した周壁板部３２とを備えている。

インナーレース５ａと周壁板部３２と底板部３１は、環状の凹部から成るグリースバス４０を形成している。このグリースバス４０には、インナーレース５ａのリングギア５ｃと旋回装置２０のピニオン２４との噛み合い部を潤滑するためのグリースが充填される。グリースバス４０に充填されたグリースの液面の高さは、インナーレース５ａのリングギア５ｃと旋回装置２０のピニオン２４との噛み合い部の潤滑に最低必要とされる最低液面高さ位置６０Ｌ（２点差線）から、周壁板部３２の最上部よりも若干低い最高液面高さ位置６０Ｈ（２点差線）までの範囲の所定高さに設定されるものであり、機種等により適宜設定される。なお、ピニオンの移動に伴い、グリースの液面には凹凸が生じ液面の高さは多少変化する。

図５に示すように、周壁板部３２は、グリースバス４０に浸入した水をグリースバス４０外に導く排出口５０を備えている。この排出口５０は、最低液面高さ位置６０Ｌから最高液面高さ位置６０Ｈよりも低い高さ範囲内に設けられる。本実施形態の特徴は、その排出口５０であり、次にその排出口５０について詳細に説明する。

同図５に示すように、周壁板部３２には、貫通して上下方向に延びた長孔から成る排出孔５１が設けられている。また、周壁板部３２には、板状の位置調節部材５２が設けられている。この位置調節部材５２は、ボルト５３、ナット５４およびワッシャ５５により周壁板部３２に締結されて固定されている。ナット５４は周壁板部３２に溶接されている。周壁板部３２には、ナット５４の雌ネジと同軸の挿通孔（図示してない）が設けられており、この挿通孔にボルト５３の呼び長さ部が差し通されている。

図６に示すように、位置調節部材５２には、ボルト５３の呼び長さ部が差し通される挿通孔５２ａが２つ設けられている。これらの挿通孔５２ａは上下方向に延びた長孔から成り、周壁板部３２の周方向に平行に並び、かつ排出孔５１を挟んで位置する。ボルト５３の締付け力を取り除いた状態において、位置調節部材５２は挿通孔５２ａおよびボルト５３の呼び長さ部にガイドされ、挿通孔５２ａの延びた方向、すなわち上下方向（矢印Ｓ方向）にスライド可能な状態となり、これによって図６，図７に示すように位置調節部材５２を、排出孔５１を下端側から覆って上端側を開放させた状態とすることが可能である。排出口５０は、位置調節部材５２の上方で開放される排出孔５１の領域から成る。この排出口５０は、最低液面の高さ位置６０Ｌよりも高く最高液面高さ位置６０Ｈよりも低い高さ位置の範囲内においてグリースの液面高さよりも若干高い高さ位置に設けられる。例えば図６に示すように、グリースの液面高さ位置が最低液面高さ位置６０Ｌのときには、位置調節部材５２の上端が最低液面高さ位置６０Ｌよりも若干高い高さ位置に配置され、また例えば図７に示すように、グリースの液面高さ位置が最高液面高さ位置６０Ｈのときには、最高液面高さ位置６０Ｈよりも若干高い高さ位置に位置調節部材５２の上端が配置される。

また、位置調節部材５２の寸法および挿通孔５２ａの寸法は、図８に示すように、排出孔５１を完全に塞ぐことが可能な寸法に設定されている。

なお、位置調節部材５２は透明なアクリル板である。これによって、位置調節部材５２および排出孔５１を通じグリースバス４０内を覗けるようになっている。

本実施形態によれば次の効果を得られる。

本実施形態において、周壁板部３２は、グリースバス４０に浸入した水を排出する排出口５０を備えており、この排出口５０は、グリースバス４０内におけるリングギア５ｃとピニオン２４との間の潤滑に必要なグリースの液面の高さの範囲、すなわち最低液面高さ位置６０Ｌから最高液面高さ位置６０Ｈの範囲内で、グリースの液面高さ位置よりも高い位置に設けられている。つまり、グリースバス４０内に浸入した水をグリースの液面よりも高い位置から排出することができる。したがって、グリースバス４０内のグリースと水のうち水のみをグリースバスから排出することができる。

本実施形態において、グリースバス４０内に溜まった水をグリースバス４０から排出させるときにのみ、位置調節部材５２を下方に移動させ排出孔５１を上端側から開放することで排出口５０を設けることができるので、グリースバス４０内に溜まった水の排出を行わない状態においてグリースバス４０内のグリースが排出孔５１から漏出することを防止できる。

本実施形態において、位置調節部材５２により覆われる排出孔５１の下端側の領域が可変であるので、ピニオン２４の移動により掻き揚げられて変化したグリースの液面の形状、液面高さに応じて排出口５０の高さ位置を変更することができ、また、グリースの液面に溜まった水を排出する際の流量の調節を行うことができる。

本実施形態において、排出孔５１は周壁板部３２の上下範囲の略全体に亘って延びており、排出孔５１の下端は最低液面高さ位置６０Ｌよりも低いので、位置調節部材５２を周壁板部３２から取り外して排出孔５１を開放することにより、グリースバス４０内のグリースを排出孔５１から排出することができ、したがって排出孔５１をグリースの交換時に使用可能である。

なお、前述の実施形態において、排出口５０は排出孔５１のうち位置調節部材５２により開放された領域から成るが、本発明における排出口は、図９に示すように、周壁板部３２に設けられた排出孔８０のみから成るものであってもよい。この排出孔８０の高さ位置は、グリースバス４０内におけるリングギア５ｃとピニオン２４との間の潤滑に必要なグリースの液面の高さ位置よりも高く設定される。

また、排出孔の形状は、グリース受け部材３０の強度を確保できるならば長孔に限定されるものではなく、長孔の以外の形状、例えば図９に示す排出孔５１のように丸孔であってもよい。

前述の実施形態において、排出口５０は、位置調節部材５２の位置を調節して開閉できるものであるが、本発明はこのようにして開閉されるものではなく、グリース受け部材３０が、周壁板部３２を貫通した排出孔と、周壁板部３２に対して着脱可能に取り付けられて排出孔を塞ぐ蓋部材とを備え、排出口は周壁板部３２から蓋部材が取り外されて開放された排出孔から成るものであってもよい。この場合も、排出孔の高さ位置は、グリースバス４０内におけるリングギア５ｃとピニオン２４との間の潤滑に必要なグリースの液面の高さ位置よりも高く設定される。このように構成されたものによっても、前述の排出孔５１を位置調節部材５２で開閉する場合と同じく、グリースバス４０内に溜まった水の排出を行わない状態においてグリースバス４０内のグリースが排出孔５１から漏出することを防止できる。

前述の実施形態おいて、旋回モータは油圧モータであったが、本発明における旋回モータは油圧モータに限定されるものではなく、電気モータであってもよい。

１ 油圧ショベル
２ 走行体
２ａ履帯
３ 旋回体
３ａ 旋回フレーム
４ フロント作業装置
５ 旋回ベアリング
５ａ インナーレース
５ｂ アウターレース
５ｃ リングギア
５ｄ ボール
１０ トラックフレーム（台部材）
１１ 円筒部
２０ 旋回装置
２１ 旋回モータ
２２ コントロールバルブユニット
２３ 減速機
２４ ピニオン
３０ グリース受け部材
３１ 底板部
３２ 周壁板部
４０ グリースバス
５０ 排出口
５１ 排出孔
５２ 位置調節部材
５２ａ 挿通孔
５３ ボルト
５４ ナット
５５ ワッシャ
６０Ｌ 最低液面高さ位置
６０Ｈ 最高液面高さ位置
７０ 旋回の中心

８０ 排出孔

Claims (4)

1. 台部材と、この台部材に旋回ベアリングを介して旋回可能に結合した旋回体と、この旋回体の駆動源となる旋回装置と、この旋回装置の出力を前記旋回ベアリングに伝達するピニオンとを備え、
   前記旋回ベアリングは、リングギアを内周面に有して前記台部材に固定されているとともに前記ピニオンと噛み合ったインナーレースと、前記旋回体に固体されたアウターレースとを備え、
   前記インナーレースと前記旋回体の旋回の中心との間には底板部が環状に広がって設けられ、この底板部の前記旋回の中心側の端部からは前記旋回の中心周りに環状の周壁板部が立ち上がって設けられ、
   前記インナーレースと前記周壁板部と前記底板部は環状の凹部から成るグリースバスを形成し、このグリースバス内にグリースが充填されて前記リングギアと前記ピニオンとの噛み合い部が潤滑されるように構成されたグリースを収容する建設機械において、
   前記周壁板部は、前記グリースバスに浸入した水を前記グリースバス外に導く排出口を備え、この排出口は、前記グリースバス内における前記グリースの液面の高さ位置よりも高い位置に設けられた
   ことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記排出口は、前記周壁板部に設けられた貫通孔から成る
   ことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記周壁板部には、貫通孔から成る排出孔と、前記周壁板部に対し着脱可能に取り付けられて前記排出孔を塞ぐ蓋部材とが設けられ、
   前記排出口は前記周壁板部から前記蓋部材が取り外されて開放された状態の前記排出孔から成る
   ことを特徴とする建設機械。
4. 請求項１に記載の発明において、
   前記周壁板部には、貫通して上下方向に延びた長孔から成る排出孔と、この排出孔を下端側から覆って上端側を開放させることが可能な位置調節部材とが設けられ、
   前記位置調節部材は、前記排出孔の延びた方向にスライド可能なものであり、
   前記排出口は、前記位置調節部材の上方で開放される前記排出孔の領域から成る
   ことを特徴とする建設機械。

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