JP2016172964A - Shovel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、旋回用電動機により旋回駆動される旋回体を旋回制動する機械式ブレーキを備えるショベルに関する。 The present invention relates to an excavator provided with a mechanical brake that swings and brakes a swing body that is driven to swing by a swing electric motor.
従来から、旋回体を旋回駆動する動力源として油圧モータの代わりに電動モータ（旋回用電動機）を備えるショベルが知られている。かかるショベルには、旋回体の停止状態を保持したり、旋回用電動機による回生制動と併せて補助的に旋回体を減速させたり等、旋回体を旋回制動する機械式のブレーキ装置が搭載される（例えば、特許文献１）。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the shovel provided with the electric motor (electric motor for turning) instead of a hydraulic motor is known as a power source which carries out the turning drive of the turning body. Such an excavator is equipped with a mechanical brake device that swings and brakes the swivel body, such as maintaining the stopped state of the swivel body, or decelerating the swivel body in addition to regenerative braking by the turning electric motor. (For example, patent document 1).
かかるブレーキ装置は、通常、旋回体と一体に回転するブレーキ回転板と、ブレーキピストンの押圧によりブレーキ回転板と摩擦係合するブレーキ固定板を含み、かかる摩擦係合により旋回体を旋回制動する。そして、ブレーキピストンに隣接する油圧空間への作動油の供給とかかる油圧空間からの作動油の排出に応じて、その作動状態（作動と解除）が切り替えられる。 Such a brake device normally includes a brake rotating plate that rotates integrally with the revolving body, and a brake fixing plate that frictionally engages with the brake rotating plate when the brake piston is pressed, and revolving brakes the revolving body by the friction engagement. Then, the operation state (operation and release) is switched according to the supply of the hydraulic oil to the hydraulic space adjacent to the brake piston and the discharge of the hydraulic oil from the hydraulic space.
しかしながら、例えば、ブレーキ装置を含む旋回駆動装置の組立直後やメンテナンス直後等において、油圧空間に比較的多くの空気が含まれるため、油圧空間に供給される作動油と空気が混ざってしまい、ブレーキ装置の応答性等が低下するおそれがある。特に、旋回用電動機は、油圧モータとは異なり停止保持機能を有さないため、例えば、停止状態から旋回操作に応じて旋回動作を開始する場合、停止状態を保持するブレーキ装置の解除と旋回用電動機によるトルクの発生のタイミングを整合させる必要がある。よって、ブレーキ装置の応答性の低下を考慮すると、旋回操作に対するショベルの旋回動作の開始タイミングを遅らせる必要が出てくるため、ショベルの作業性の低下を招くおそれもある。 However, for example, immediately after assembly of the turning drive device including the brake device or immediately after maintenance, the hydraulic space contains a relatively large amount of air, so that the hydraulic oil and air supplied to the hydraulic space are mixed, resulting in the brake device. There is a risk that the responsiveness and the like of the device may decrease. In particular, since the turning electric motor does not have a stop holding function unlike the hydraulic motor, for example, when the turning operation is started in response to the turning operation from the stopped state, the brake device that holds the stopped state is released and turned. It is necessary to match the timing of torque generation by the electric motor. Therefore, in consideration of a decrease in the responsiveness of the brake device, it is necessary to delay the start timing of the shovel turning operation with respect to the turning operation, which may cause a reduction in workability of the shovel.
そこで、上記課題に鑑み、油圧空間への作動油の給排によって、旋回体を旋回制動するブレーキ装置の作動状態を切り替える場合に、かかるブレーキ装置の応答性の低下を回避することが可能なショベルを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, when switching the operating state of the brake device that swings and brakes the swivel body by supplying and discharging the hydraulic oil to and from the hydraulic space, the excavator can avoid a decrease in the response of the brake device. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、一実施形態において、ショベルは、
旋回体を旋回駆動する旋回用電動機と、
前記旋回体と一体に回転するブレーキ回転板と、ピストンの押圧力により前記ブレーキ回転板と摩擦係合するブレーキ固定板を含み、前記摩擦係合により前記旋回体を旋回制動するブレーキ装置であって、前記ピストンに隣接する油圧空間への作動油の供給と前記油圧空間からの前記作動油の排出によって、作動状態が切り替えられるブレーキ装置を備え、
前記油圧空間は、
エア抜きバルブに連通するエア抜き口を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in one embodiment, the excavator is:
A turning electric motor that drives the turning body to turn;
A brake device that includes a brake rotating plate that rotates integrally with the revolving body and a brake fixing plate that frictionally engages with the brake rotating plate by a pressing force of a piston, and that revolves and brakes the revolving body by the friction engagement. A brake device capable of switching an operation state by supplying hydraulic oil to a hydraulic space adjacent to the piston and discharging the hydraulic oil from the hydraulic space;
The hydraulic space is
It has an air vent which communicates with the air vent valve.
上述の実施形態によれば、油圧空間への作動油の給排によって、旋回体を旋回制動するブレーキ装置の作動状態を切り替える場合に、かかるブレーキ装置の応答性の低下を回避することが可能なショベルを提供することができる。 According to the above-described embodiment, when switching the operating state of the brake device that swings and brakes the swivel body by supplying and discharging the hydraulic oil to and from the hydraulic space, it is possible to avoid a decrease in response of the brake device. Excavator can be provided.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る旋回駆動装置４０（図２参照）が組み込まれたショベルの全体構成及び駆動系の構成について説明する。 First, the overall configuration of a shovel incorporating the turning drive device 40 (see FIG. 2) according to the present embodiment and the configuration of the drive system will be described.
図１は、本実施形態に係る旋回駆動装置４０が組み込まれたショベルを示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an excavator in which a
なお、ショベルは旋回式の建設機械の一例であり、本実施形態に係る旋回駆動装置４０は、旋回体を旋回する機構を有する各種建設機械に組み込むことができる。
An excavator is an example of a swivel type construction machine, and the
図１に示すショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端には、バケット６が取り付けられている。アタッチメントとしてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、オペレータ（操作者）が搭乗するキャビン１０が設けられ、且つエンジン１１（図２参照）等の動力源が搭載される。
An upper swing body 3 is mounted on a lower traveling body 1 of the shovel shown in FIG. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 as attachments are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, respectively. The upper swing body 3 is provided with a
図２は、図１に示すショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示される。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the shovel shown in FIG. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a thin solid line.
機械式駆動部（メイン駆動部）であるエンジン１１と、アシスト駆動部である電動発電機１２は、減速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続される。減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続される。即ち、メイン駆動部であるエンジン１１と、アシスト駆動部である電動発電機１２は、減速機１３を介して、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５を駆動する。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続される。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。また、電動発電機１２には、インバータ１８を介して、キャパシタ等の蓄電器を含む蓄電系１２０が接続される。
An engine 11 that is a mechanical drive unit (main drive unit) and a
エンジン１１は、本実施形態に係るショベルの主たる動力源としての内燃機関であり、例えば、ディーゼルエンジンである。エンジン１１は、本実施形態に係るショベルの起動中において、常時運転される。 The engine 11 is an internal combustion engine as a main power source of the excavator according to the present embodiment, for example, a diesel engine. The engine 11 is always operated during the startup of the excavator according to the present embodiment.
電動発電機１２は、蓄電系１２０から供給される電力により電動アシスト運転が可能な電動機の機能と、エンジン１１の動力により発電運転が可能な発電機の機能の双方を有する。本実施形態における電動発電機１２は、インバータ２０により交流駆動される。電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ)モータ等により構成することができる。
The
減速機１３は、上述の如く、２つの入力軸と１つの出力軸を有し、２つの入力軸のそれぞれにエンジン１１及び電動発電機１２の駆動軸が接続されると共に、１つの出力軸にメインポンプ１４の駆動軸が接続される。かかる構成により、電動発電機１２が電動アシスト運転を行うことにより、エンジン１１の出力に加えて、電動発電機１２の出力をメインポンプ１４に伝達することができる。また、エンジン１１の出力が減速機１３を経由して電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電運転を行うことができる。
As described above, the
なお、電動発電機１２による電動アシスト運転（力行運転）と発電運転を切り替える制御は、後述するコントローラ３０により実行される。
The control for switching between the electric assist operation (power running operation) and the power generation operation by the
メインポンプ１４は、高圧油圧ライン１６を介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する油圧ポンプであり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。メインポンプ１４は、斜板の角度（傾転角）を変更することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量、即ち、ポンプ出力を変化させることができる。メインポンプ１４の斜板は、レギュレータ（不図示）により制御される。レギュレータは、電磁比例弁（不図示）に対する制御電流の変化に対応して、斜板の傾転角を変化させる。例えば、制御電流を増加させることにより、レギュレータは、斜板の傾転角を大きくして、メインポンプ１４の吐出流量を多くする。また、制御電流を減少させることにより、レギュレータは、斜板の傾転角を小さくして、メインポンプ１４の吐出流量を少なくする。
The main pump 14 is a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the control valve 17 via the high-pressure
なお、レギュレータ（電磁比例弁）の制御電流は、後述するコントローラ３０からの制御指令により設定（変更）される。 The control current of the regulator (electromagnetic proportional valve) is set (changed) by a control command from the controller 30 described later.
パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧制御機器にパイロット圧を供給するための油圧ポンプであり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。
The pilot pump 15 is a hydraulic pump for supplying pilot pressure to various hydraulic control devices via the
コントロールバルブ１７は、本実施形態に係るショベルにおける油圧系の制御を行う油圧制御装置である。下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）、１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。また、コントロールバルブ１７には、油圧ライン２７を介して操作装置２６が接続され、操作装置２６の操作量に応じて調整されたパイロット圧（２次側パイロット圧）が供給される。コントロールバルブ１７は、操作装置２６から供給されるパイロット圧に応じて、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の一部又は全部に対して、メインポンプ１４から供給される作動油を選択的に供給する。以下、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９を集合的に「油圧アクチュエータ」と称する場合がある。
The control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic system in the excavator according to the present embodiment. The
操作装置２６は、各種アクチュエータ（油圧アクチュエータ、及び後述する電動アクチュエータとしての旋回用電動機２１）を操作するための操作手段である。操作装置２６は、パイロットライン２５から供給されるパイロット圧（１次側のパイロット圧）をオペレータによる操作量、操作方向等の操作内容に応じたパイロット圧（２次側のパイロット圧）に変換して出力する。操作装置２６は、油圧ライン２７、２８を介して、コントロールバルブ１７、圧力センサ２９にそれぞれ接続される。
The operating
なお、コントロールバルブ１７は、操作装置２６から出力される２次側のパイロット圧に応じて、各油圧アクチュエータに対応するスプール弁を動かし、メインポンプ１４が吐出する作動油を各油圧アクチュエータに供給する。圧力センサ２９は、操作装置２６から入力される２次側のパイロット圧を電気信号に変換し、かかる電気信号を後述するコントローラ３０に出力する。
The control valve 17 moves the spool valve corresponding to each hydraulic actuator in accordance with the secondary pilot pressure output from the operating
操作装置２６は、レバー２６Ａ、２６Ｂ、及びペダル２６Ｃを含む。例えば、レバー２６Ａ、２６Ｂにより旋回機構２（後述する旋回用電動機２１）、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、及びバケット６（バケットシリンダ９）の操作が行われてよい。また、ペダル２６Ｃにより下部走行体１（油圧モータ１Ａ、１Ｂ）の操作が行われてよい。
The operating
また、本実施形態に係るショベルは、旋回機構２が電動化され、旋回機構２（上部旋回体３）を旋回駆動する旋回用電動機２１を有する。電動アクチュエータである旋回用電動機２１は、インバータ２０を介して蓄電系１２０に接続される。旋回用電動機２１の出力軸２１ｂには、レゾルバ２２、及び旋回減速機２４が接続され、旋回減速機２４の出力軸２４Ａにはメカニカルブレーキ２３が接続される。旋回機構２（上部旋回体３）を旋回駆動する本実施形態に係る旋回駆動装置４０は、旋回用電動機２１、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、旋回減速機２４等を含んで構成される。
Further, the shovel according to the present embodiment includes the turning
なお、本図では、簡単のため、旋回減速機２４とメカニカルブレーキ２３を別のブロック要素として記載するが、後述するように、本実施形態におけるメカニカルブレーキ２３は、旋回減速機２４に含まれる複数の減速機の間に組み込まれる。
In this figure, for the sake of simplicity, the
旋回用電動機２１は、旋回機構２を旋回駆動する力行運転と、旋回機構２を回生制動（回生電力を発生させて旋回制動）する回生運転の双方を実現可能に構成される。旋回用電動機２１は、例えば、ＩＰＭモータ等により構成することができる。
The turning
レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転位置（回転角）、回転速度を検出する既知の検出手段の一例である。レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転位置、回転速度に対応する検出信号をコントローラ３０に出力する。
The
なお、旋回用電動機２１の回転位置、回転速度を検出する検出手段としては、既知の各種センサを任意に適用することができる。
Various known sensors can be arbitrarily applied as detection means for detecting the rotational position and rotational speed of the
メカニカルブレーキ２３は、後述するブレーキディスク６０（ブレーキ回転板）とブレーキプレート６２（ブレーキ固定板）との摩擦係合（面接触）により、旋回機構２（上部旋回体３）を旋回制動する機械的なブレーキ装置である。メカニカルブレーキ２３は、パイロットライン２５から分岐する油圧ライン２５ａ、電磁弁２５ｂを介して供給される作動油（パイロット圧）の給排によって、作動状態（作動及び解除）が切り替えられる。即ち、電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＮ状態の場合、油圧ライン２５ａが連通しパイロットポンプ１５からパイロットライン２５及び油圧ライン２５ａを介してメカニカルブレーキ２３に作動油（パイロット圧）が供給される。これにより、メカニカルブレーキ２３は、解除状態になる。一方、電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＦＦ状態の場合、油圧ライン２５ａが非連通となりパイロットポンプ１５からの作動油（パイロット圧）の供給が停止されると共に、メカニカルブレーキ２３内の作動油が排出される。これにより、メカニカルブレーキ２３は、作動状態になる。
The
なお、図２にて、電磁弁２５ｂは、ソレノイドがＯＮ状態にある場合、即ち、メカニカルブレーキ２３が解除状態の場合を示している。また、電磁弁２５ｂ（におけるソレノイドの）ＯＮ／ＯＦＦの切替は、後述するコントローラ３０により実行される。
In FIG. 2, the
メカニカルブレーキ２３は、オペレータによる操作装置２６の操作が行われない場合に、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させ、旋回機構２（上部旋回体３）の停止状態を保持する機能を実現する。また、メカニカルブレーキ２３は、所定の条件に応じて、旋回状態にある旋回機構２（上部旋回体３）を旋回制動し、減速・停止させる。メカニカルブレーキ２３の詳細については、後述する。
The
旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の出力（トルク）を減速させることにより、増力させる（トルクを増大させる）手段である。旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の出力を減速させて、旋回機構２に出力する。即ち、旋回用電動機２１は、旋回減速機２４を介して、旋回機構２（上部旋回体３）を旋回駆動する。旋回減速機２４の詳細については、後述する。
The
コントローラ３０は、本実施形態に係るショベルの駆動制御を行う主たる制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵ上で内部メモリに格納される各種プログラムを実行することにより各種駆動制御を実現する。 The controller 30 is a main control device that performs drive control of the shovel according to the present embodiment. The controller 30 is composed of an arithmetic processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and implements various drive controls by executing various programs stored in the internal memory on the CPU.
コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、操作装置２６で旋回機構２を旋回させる操作が行われる場合における操作量を示す信号に相当する。
The controller 30 converts the signal supplied from the
なお、コントローラ３０は、レゾルバ２２から旋回用電動機２１の回転位置、回転速度等に関する信号を受信すると共に、かかる各種信号に基づき、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。
The controller 30 receives signals relating to the rotational position, rotational speed, and the like of the turning
また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（力行運転（アシスト運転）及び発電運転の切り替え制御）を行うと共に、蓄電系１２０に含まれる昇降圧コンバータを駆動制御することにより蓄電系１２０内の蓄電器（キャパシタ等）の充放電制御を行う。コントローラ３０は、蓄電器の充電状態、電動発電機１２の運転状態（アシスト運転又は発電運転）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）等に関する情報の一部又は全部に基づき、昇降圧コンバータの昇圧動作と降圧動作の切替制御を行う。これにより、蓄電器の充電又は放電を切り替える充放電制御を行うことができる。
The controller 30 performs operation control of the motor generator 12 (power running operation (assist operation) and power generation operation switching control), and drives and controls the step-up / down converter included in the
次に、本実施形態に係る旋回駆動装置４０の構成について、説明する。
Next, the configuration of the turning
図３は、本実施形態に係る旋回駆動装置４０の構成を示すブロック図である。上述の如く、旋回駆動装置４０は、駆動力源としての旋回用電動機２１と旋回用電動機２１の回転位置等を検出するレゾルバ２２を含む。旋回用電動機２１の出力軸側に旋回減速機２４が接続される。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the turning
旋回減速機２４は、第１旋回減速機２４−１、第２旋回減速機２４−２、及び第３旋回減速機２４−３の３段構成を有する。第１旋回減速機２４−１、第２旋回減速機２４−２、及び第３旋回減速機２４−３は、それぞれ、遊星歯車減速機で構成される。より具体的に説明すると、第１段の第１旋回減速機２４−１は、旋回用電動機２１に組み付けられる。また、第１旋回減速機２４−１の出力軸には、メカニカルブレーキ２３（ディスクブレーキ）が設けられる。また、第２段の第２旋回減速機２４−２は、メカニカルブレーキ２３を間に挟んで第１旋回減速機２４−１に組み付けられ、第３段の第３旋回減速機２４−３は、第２旋回減速機２４−２に組み付けられる。そして、第３旋回減速機２４−３の出力軸が旋回駆動装置４０の出力軸４０Ａとなる。後述するように、第１旋回減速機２４−１とメカニカルブレーキ２３は、同一の収容部材（第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２等）で密閉された収容空間に収容され、高速段減速機１５０を構成する。また、第２旋回減速機２４−２と第３旋回減速機２４−３は、同一の収容部材（第３ギヤケース５４等）により密閉された収容空間に収容され、低速段減速機２００を構成する。
The
なお、図示は省略するが、旋回駆動装置４０の出力軸４０Ａは、旋回機構２に接続され、出力軸４０Ａの回転力により旋回機構２が駆動される。
Although illustration is omitted, the
図４、図５を更に参照しながら、旋回駆動装置４０の具体的な構成について説明する。
A specific configuration of the turning
図４は、旋回駆動装置４０の上面図であり、図中の破線は、第１旋回減速機２４−１の主要構成部品のかくれ線を表す。
FIG. 4 is a top view of the turning
図４を参照するに、かくれ線で表される主要構成部品は、第１旋回減速機２４−１の遊星歯車機構と、遊星歯車機構の外周部に設けられるメカニカルブレーキ２３のスプリング６６である。遊星歯車機構は、第１旋回減速機の軸心に設けられる太陽歯車４２と、太陽歯車４２に噛み合う３つの遊星歯車４４と、遊星歯車４４に噛み合う内歯歯車４８が表される。
Referring to FIG. 4, main components represented by the hidden lines are the planetary gear mechanism of the first turning speed reducer 24-1 and the
また、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図であり、旋回駆動装置４０のうち、第１旋回減速機２４−１、メカニカルブレーキ２３、第２旋回減速機２４−２、及び第３旋回減速機２４−３を構成する部分の断面図である。高速段減速機１５０に含まれる第１旋回減速機２４−１及びメカニカルブレーキ２３は、第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２等により構成される収容空間に収容される。また、低速段減速機２００に含まれる第２旋回減速機２４−２及び第３旋回減速機２４−３は、第３ギヤケース５４等により構成される収容空間に収容される。そして、高速段減速機１５０（第２ギヤケース５２）と低速段減速機２００（第３ギヤケース５４）は、結合される。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4. In the turning
まず、高速段減速機１５０（第１旋回減速機２４−１、メカニカルブレーキ２３）について説明をする。 First, the high-speed stage speed reducer 150 (first turning speed reducer 24-1 and mechanical brake 23) will be described.
図５を参照するに、高速段減速機１５０は、出力軸２１ｂ、エンドプレート２１ａ、第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２、及び遊星キャリア４６で密閉される空間ＳＰ１を内部に有する。具体的には、出力軸２１ｂには、図示しないオイルシールが装着され、遊星キャリア４６には、ベアリング５６の下（低速段減速機２００側）にオイルシール５７が装着されることにより、空間ＳＰ１は密閉される。空間ＳＰ１は、細かいドットパターンで表される潤滑油ＬＢ１で潤滑される太陽歯車４２、遊星歯車４４、遊星キャリア４６、ブレーキディスク６０、ブレーキプレート６２、及びピストン６４等を収容する。
Referring to FIG. 5, the high
第１旋回減速機２４−１を構成する遊星歯車減速機の太陽歯車４２が、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂに固定される。また、太陽歯車４２は、ベアリング５１を介して遊星キャリア４６に回転可能な態様で支持される。また、太陽歯車４２は、３つの遊星歯車４４のそれぞれに係合する。遊星歯車４４は、それぞれ、保持ピン４４ａを介して第１旋回減速機２４−１の出力軸を構成する遊星キャリア４６に回転可能な態様で支持される。そして、各遊星歯車４４は、第１ギヤケース５０の内面に形成される内歯歯車４８に係合する。
The
なお、保持ピン４４ａは、遊星歯車４４の旋回用電動機２１側の端面から軸方向に突出し、突出する部分の径を大きくすることにより遊星歯車４４の軸方向の移動を規制している。
The holding
内歯歯車４８が形成される第１ギヤケース５０は、旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａに固定され、自ら回転することはできない。一方、出力軸を構成する遊星キャリア４６は、第１ギヤケース５０に固定される第２ギヤケース５２に対して、ベアリング５６を介して回転可能に支持される。
The
また、遊星キャリア４６は、第１ギヤケース５０に固定される第２ギヤケース５２に対して、ベアリング５６を介してフローティング支持（遊星キャリア４６の径方向、軸方向に移動可能に支持）される。これにより、各歯車（太陽歯車４２、遊星歯車４４、及び内歯歯車４８）の噛合反力で遊星歯車４４（遊星キャリア４６）をセンタリングさせ、各歯車の分担荷重の均一化を図ることができる。遊星キャリア４６は、例えば、ベアリング５６が第２ギヤケース５２にスプライン結合される等によりフローティング支持されてよい。
The
第１旋回減速機２４−１に含まれる太陽歯車４２、遊星歯車４４、及び内歯歯車４８は、例えば、はすば歯車として構成されてよい。第１旋回減速機２４−１は、旋回用電動機２１の回転駆動力が入力され、回転速度が比較的速い状態であるため、はすば歯車とすることにより歯当たりによる騒音を低減することができる。
The
なお、第１旋回減速機２４−１は、各歯車を潤滑するための潤滑油ＬＢ１が、旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａ、出力軸２１ｂ、第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２、及び遊星キャリア４６等によって密閉される構造になっている。
In the first turning speed reducer 24-1, the lubricating oil LB1 for lubricating the gears includes the
以上のような構成の第１旋回減速機２４−１において、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂが回転して太陽歯車４２が回転すると、遊星歯車４４が回転（自転）する。遊星歯車４４は、第１ギヤケース５０の内面に形成される内歯歯車４８に係合しており、遊星歯車４４の回転力で内歯歯車４８が形成される第１ギヤケース５０が回転しようとする。ところが、第１ギヤケース５０は、旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａに固定されているので、回転することができない。その結果、遊星歯車４４を支持しながら自ら回転可能に支持される遊星キャリア４６が回転する。即ち、３つの遊星歯車４４は、それぞれ、自転しながら公転することによって遊星キャリア４６を回転させる。かかる歯車作用により、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂの回転が減速されて遊星キャリア４６から出力される。
In the first turning speed reducer 24-1 configured as described above, when the
なお、遊星キャリア４６は、第１旋回減速機２４−１の出力軸を構成する。
The
引き続き、メカニカルブレーキ２３を構成するディスクブレーキの構造について説明する。ディスクブレーキは固定部である第２ギヤケース５２と出力軸である遊星キャリア４６の間に形成される。遊星キャリア４６の外周から遊星キャリア４６の回転半径方向外側に向けてブレーキディスク６０が延在する。ブレーキディスク６０は、遊星キャリア４６に対して回転はできないが、遊星キャリア４６の軸方向には移動可能な状態で、例えば、スプライン結合のような結合構造を介して遊星キャリア４６に結合される。
Next, the structure of the disc brake constituting the
ブレーキディスク６０の上下両側には、ブレーキプレート６２が配置される。ブレーキプレート６２は、固定部である第２ギヤケース５２に対して回転できないが、遊星キャリア４６の軸方向には移動可能な状態で、例えば、スプライン結合のような結合構造を介して第２ギヤケース５２の内面側に結合される。本実施形態では、３枚のブレーキプレート６２のそれぞれの間に２枚のブレーキディスク６０が挟まれる構成を採用する。しかしながら、ディスクブレーキは、かかる構成に限定されるものではない。例えば、２枚のブレーキプレート６２の間に１枚のブレーキディスク６０が挟まれる構成であってもよく、４枚以上のブレーキプレート６２のそれぞれの間に３枚以上のブレーキディスク６０が挟まれる構成であってもよい。
最も高い（最も上方の）位置にあるブレーキプレート６２の上には、ピストン６４が、遊星キャリア４６の軸方向に移動可能な状態で配置される。図中、ピストン６４は、スプリング６６により押圧されて最も高い位置にあるブレーキプレート６２に押し付けられている。本実施形態では、スプリング６６としてコイルスプリングを用いるが、小さな変位で高出力を得ることが可能な多段重ねの皿バネ等を用いてもよい。
On the
なお、図４に示したとおり、スプリング６６は、旋回駆動装置４０の周方向に等角度間隔（図４の例では、３０°間隔で１２個設けられる）で全周配置されており、ピストン６４も同様に配置される。
As shown in FIG. 4, the
ブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２は、上述の如く、遊星キャリア４６の軸方向に移動可能である。そのため、上側のブレーキプレート６２がピストン６４により押圧されると、ブレーキディスク６０は、上下のブレーキプレート６２により挟まれて押圧される。ブレーキディスク６０とブレーキプレート６２の少なくとも一方の表面は摩擦係数の大きな被膜（摩擦材）に覆われている。そして、ブレーキディスク６０がブレーキプレート６２により挟まれて押圧されること、即ち、ブレーキディスク６０とブレーキプレート６２との摩擦係合により、ブレーキディスク６０の回転を阻止しようとするブレーキ力がブレーキディスク６０に作用する。また、ブレーキディスク６０は、遊星キャリア４６に対して回転できないように結合されている。そのため、ブレーキディスク６０に作用するブレーキ力が遊星キャリア４６に加わるブレーキ力となる。これにより、上部旋回体３の旋回停止状態の保持を安定させたり、旋回状態にある上部旋回体３を減速・停止させたりすることができる。
The
ピストン６４と第２ギヤケース５２との間には、作動油を給排可能な油圧空間６８が形成され、油圧空間６８にブレーキ解除ポート６９が接続される。また、ピストン６４と第２ギヤケース５２との間にはＯリング等のシール部材９１が配置され、油圧空間６８内の作動油が漏れ出ないようにシールしている。パイロットポンプ１５からパイロットライン２５、油圧ライン２５ａ（図２参照）及びブレーキ解除ポート６９を介して油圧空間６８に作動油（パイロット圧）が供給されると、ピストン６４が油圧により押し上げられてブレーキプレート６２を押圧する力が無くなる。これにより、メカニカルブレーキ２３は、解除される。
A
なお、油圧空間６８は、旋回駆動装置４０の回転軸を取り囲むように、旋回駆動装置４０の周方向（上部旋回体３の旋回角度方向）における全周（３６０°）に渡り設けられる。
The
また、第１ギヤケース５０の上面には、リング状の凹部が形成され、かかるリング状の凹部の底面に複数の貫通孔が形成される。この貫通孔のそれぞれに上述のスプリング６６が挿入されている。各スプリング６６の下端は、第１ギヤケース５０の貫通孔から突出し、ピストン６４に形成される穴の底面に当接する。そして、第１ギヤケース５０のリング状の凹部には、スプリング押さえ部材９０が嵌合する。スプリング押さえ部材９０は、複数のボルト９２により第１ギヤケース５０に締め付けられて固定される。
Further, a ring-shaped recess is formed on the upper surface of the
スプリング押さえ部材９０が第１ギヤケース５０のリング状の凹部内に固定される前は、各スプリング６６の上端はリング状の凹部の底面から上方に突出している。従って、スプリング押さえ部材９０を第１ギヤケース５０のリング状の凹部内に固定する際に、各スプリング６６はスプリング押さえ部材９０により押圧されて圧縮される。スプリング押さえ部材９０を第１ギヤケース５０のリング状の凹部内に固定すると、各スプリング６６は、スプリング押さえ部材９０とピストン６４との間に挟まれて圧縮された状態となる。このときの各スプリング６６の復元力（スプリング付勢力）が、ピストン６４（すなわち、ブレーキプレート６２）をブレーキディスク６０に押し付ける力となり、遊星キャリア４６に加わるブレーキ力となる。即ち、パイロットポンプ１５からの作動油の供給が停止されると共に、油圧空間６８から作動油が排出されることにより、ピストン６４がスプリング６６の作用により押し下がり、ブレーキプレート６２を押圧する。これにより、ブレーキプレート６２がブレーキディスク６０に押し付けられてブレーキ力が発生し、メカニカルブレーキ２３は、作動される。
Before the
また、油圧空間６８には、エア抜きバルブ（不図示）に連通するエア抜きポート７０（エア抜き口）が設けられる。エア抜きポート７０は、作動油の給排口であるブレーキ解除ポート６９に対して、旋回駆動装置４０の周方向（上部旋回体３の旋回角度方向）における反対側の位置（１８０°進んだ位置）に配置される。これにより、例えば、旋回駆動装置４０の新規組立直後やメンテナンス直後等、油圧空間６８に空気が多く含まれる状況であっても、作動油の供給に応じて、空気がエア抜きポート７０に連通するエア抜きバルブにより外部に排出される。そのため、作動油と空気が混ざり合った状態で、メカニカルブレーキ２３の解除が行われる事態を回避することができる。かかるエア抜きポート７０による作用の詳細については、後述する。
The
なお、エア抜きバルブは、任意の態様であってよく、既知のエア抜き用に設定されるバルブが様々に適用されてよい。 Note that the air bleeding valve may be in any form, and various known valves set for air bleeding may be applied.
スプリング押さえ部材９０が第１ギヤケース５０のリング状の凹部内に固定された状態では、スプリング押さえ部材９０全体がリング状の凹部内に収容される。そのため、スプリング押さえ部材９０は、旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａ（フランジとも称する場合もある）に当接する第１ギヤケース５０の合わせ面から突出することはない。従って、第１ギヤケース５０の合わせ面のみが旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａに当接する。ただし、スプリング押さえ部材９０の上面にはＯリング等のシール部材９３が配置され、第１ギヤケース５０内の遊星歯車４４を潤滑・冷却する潤滑油が漏れ出ないようにシールしている。また、スプリング押さえ部材９０の下面にもＯリング等のシール部材９４が配置され、スプリング６６が収容される部分に充填される潤滑油が漏れ出ないようにシールしている。同様に、第１ギヤケース５０と第２ギヤケース５２との間にもＯリング等のシール部材９５が配置され、スプリング６６が収容される部分に充填される潤滑油が漏れ出ないようにシールしている。
In a state where the
次に、低速段減速機２００（第２旋回減速機２４−２、第３旋回減速機２４−３）について説明をする。 Next, the low-speed stage speed reducer 200 (second turning speed reducer 24-2 and third turning speed reducer 24-3) will be described.
低速段減速機２００は、遊星キャリア４６、第２ギヤケース５２、第３ギヤケース５４、及び遊星キャリア１０６で密閉される空間ＳＰ２を有する。具体的には、遊星キャリア４６には、太陽歯車８２の上（高速段減速機１５０側）にオイルシール５７が装着され、遊星キャリア１０６には、図示しないオイルシールが装着されることにより、空間ＳＰ２は密閉される。空間ＳＰ２は、粗いドットパターンで表される潤滑油ＬＢ２で潤滑される太陽歯車８２、１０２、遊星歯車８４、１０４、及び、遊星キャリア８６、１０６等を収容する。
The low
なお、潤滑油ＬＢ２は、オイルシール５７によって潤滑油ＬＢ１から隔離される。また、潤滑油ＬＢ２は、潤滑油ＬＢ１と同じ種類の潤滑油であってもよいし、異なる種類の潤滑油であってもよい。例えば、旋回駆動装置４０は、高回転用の潤滑油ＬＢ１を、低回転用の潤滑油ＬＢ２とは異なる種類の潤滑油としてもよい。
The lubricating oil LB2 is isolated from the lubricating oil LB1 by the
第２旋回減速機２４−２を構成する遊星歯車減速機の太陽歯車８２は、第１旋回減速機２４−１の出力軸としての遊星キャリア４６に固定される。また、太陽歯車８２は、３つの遊星歯車８４のそれぞれに係合する。遊星歯車８４は、それぞれ、保持ピン８４ａを介して第２旋回減速機２４−２の出力軸を構成する遊星キャリア８６に回転可能な態様で支持される。そして、各遊星歯車８４は、第３ギヤケース５４の内面に形成される内歯歯車８８に係合する。
The
なお、保持ピン８４ａは、遊星歯車８４の第１旋回減速機２４−１側の端面から軸方向に突出し、突出する部分の径を大きくすることにより遊星歯車８４の軸方向の移動を規制している。
The holding
また、遊星キャリア８６は、フローティング支持（遊星キャリア８６の径方向、軸方向に移動可能に支持）されている。具体的には、遊星キャリア８６は、遊星歯車８４を介して、フローティング支持される太陽歯車８２（遊星キャリア４６）に係合し、第３旋回減速機２４−３の太陽歯車１０２を介して、フローティング支持される遊星歯車１０４（遊星キャリア１０６）に係合する。なお、第３旋回減速機２４−３における遊星キャリア１０６のフローティング支持の詳細については、後述する。これにより、各歯車（太陽歯車８２、遊星歯車８４、及び内歯歯車８８）の噛合反力によって遊星歯車８４（遊星キャリア８６）をセンタリングさせ、各歯車の分担荷重の均一化を図ることができる。
The
内歯歯車８８が形成される第３ギヤケース５４は、上述の如く、第２ギヤケース５２に固定されており、自ら回転することはできない。一方、出力軸を構成する遊星キャリア８６は、第３ギヤケース５４には支持固定されず、後述する第３旋回減速機２４−３の太陽歯車１０２を介して遊星歯車１０４と係合することにより回転可能となっている。
As described above, the
第２旋回減速機２４−２に含まれる太陽歯車８２、遊星歯車８４、及び内歯歯車８８は、平歯車として構成される。第２旋回減速機２４−２には、旋回用電動機２１の回転駆動力を第１旋回減速機２４−１により減速した動力が入力されるため、回転速度は減速され、歯当たりによる騒音は低減される。よって、平歯車を用いることによりコストを抑制することができる。
The
以上のような構成の第２旋回減速機２４−２において、第１旋回減速機２４−１の出力軸としての遊星キャリア４６が回転して太陽歯車８２が回転すると、遊星歯車８４が回転（自転）する。遊星歯車８４は、第３ギヤケース５４の内面に形成される内歯歯車８８に係合しており、遊星歯車８４の回転力で内歯歯車８８が形成される第３ギヤケース５４が回転しようとする。ところが、第３ギヤケース５４は、第２ギヤケース５２に固定されているので、回転することができない。その結果、遊星歯車８４を支持しながら自ら回転可能に支持される遊星キャリア８６のほうが回転する。即ち、３つの遊星歯車８４は、それぞれ、自転しながら公転することによって遊星キャリア８６を回転させる。かかる歯車作用により、第１旋回減速機２４−１の出力軸としての遊星キャリア４６の回転が減速されて遊星キャリア８６から出力される。
In the second turning speed reducer 24-2 having the above-described configuration, when the
なお、遊星キャリア８６は、第２旋回減速機２４−２の出力軸を構成する。
The
第３旋回減速機２４−３を構成する遊星歯車減速機の太陽歯車１０２は、第２旋回減速機２４−２の出力軸としての遊星キャリア８６に固定される。また、太陽歯車１０２は、３つの遊星歯車１０４のそれぞれに係合する。遊星歯車１０４は、それぞれ、保持ピン１０４ａを介して第３旋回減速機２４−３の出力軸を構成する遊星キャリア１０６に回転可能に支持される。そして、各遊星歯車１０４は、第３ギヤケース５４の内面に形成される内歯歯車１０８に係合する。
The
なお、保持ピン１０４ａは、遊星歯車１０４の第２旋回減速機２４−２側の端面から軸方向に突出し、突出する部分の径を大きくすることにより遊星歯車１０４の軸方向の移動を規制している。
The holding
また、遊星キャリア１０６は、第３ギヤケース５４に対して、ベアリング１１０を介してフローティング支持（遊星キャリア１０６の径方向、軸方向に移動可能に支持）される。これにより、各歯車（太陽歯車１０２、遊星歯車１０４、及び内歯歯車１０８）の噛合反力によって遊星歯車１０４（遊星キャリア１０６）をセンタリングさせ、各歯車の分担荷重の均一化を図ることができる。遊星キャリア１０６は、例えば、ベアリング１１０が第３ギヤケース５４にスプライン結合される等によりフローティング支持されてよい。
The
内歯歯車１０８が形成される第３ギヤケース５４は、上述の如く、第２ギヤケース５２に固定されており、自ら回転することはできない。一方、出力軸を構成する遊星キャリア１０６は、第３ギヤケース５４に対して、ベアリング１１０を介して回転可能に支えられる。
As described above, the
第３旋回減速機２４−３に含まれる太陽歯車１０２、遊星歯車１０４、及び内歯歯車１０８は、平歯車として構成される。第３旋回減速機２４−３には、旋回用電動機２１の回転駆動力を第１旋回減速機２４−１、第２旋回減速機２４−２により減速した動力が入力されるため、回転速度は更に減速され、歯当たりによる騒音は更に低減される。よって、平歯車を用いることによりコストを抑制することができる。
The
以上のような構成の第３旋回減速機２４−３において、第２旋回減速機２４−２の出力軸としての遊星キャリア８６が回転して太陽歯車１０２が回転すると、遊星歯車１０４が回転（自転）する。遊星歯車１０４は、第３ギヤケース５４の内面に形成される内歯歯車１０８に係合しており、遊星歯車１０４の回転力で内歯歯車１０８が形成される第３ギヤケース５４が回転しようとする。ところが、第３ギヤケース５４は、第２ギヤケース５２に固定されているので、回転することができない。その結果、遊星歯車１０４を支持しながら自ら回転可能に支持される遊星キャリア１０６のほうが回転する。即ち、３つの遊星歯車１０４は、それぞれ、自転しながら公転することによって遊星キャリア１０６を回転させる。かかる歯車作用により、第２旋回減速機２４−２の出力軸としての遊星キャリア８６の回転が減速されて遊星キャリア１０６から出力される。
In the third turning speed reducer 24-3 having the above-described configuration, when the
なお、遊星キャリア１０６は、旋回減速機２４の出力軸４０Ａを構成する。
The
かかる構成により、旋回駆動装置４０は、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂの回転速度を減じて出力軸４０Ａのトルクを増大させることができる。
With this configuration, the turning
具体的には、旋回駆動装置４０は、出力軸２１ｂの時計回りの高速・低トルクの回転に応じて、遊星歯車４４を反時計回りに自転させながら時計回りに公転させ、遊星キャリア４６を時計回りに回転させる。そして、旋回駆動装置４０は、遊星キャリア４６の時計回りの回転に応じて、遊星歯車８４を反時計回りに自転させながら時計回りに公転させ、遊星キャリア８６を時計回りに回転させる。さらに、旋回駆動装置４０は、遊星キャリア８６の時計回りの回転に応じて、遊星歯車１０４を反時計回りに自転させながら時計回りに公転させ、遊星キャリア１０６、すなわち、出力軸４０Ａを時計回りに低速・高トルクで回転させる。出力軸２１ｂが反時計回りに回転する場合も、各歯車の回転方向が逆になることを除き、同様である。
Specifically, the turning
また、旋回駆動装置４０は、出力軸２１ｂ、エンドプレート２１ａ、第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２、及び遊星キャリア４６で密閉される空間ＳＰ１を有する。なお、出力軸２１ｂには、図示しないオイルシールが装着される。また、遊星キャリア４６には、ベアリング５６の下にオイルシール５７が装着される。空間ＳＰ１は、細かいドットパターンで表される潤滑油ＬＢ１で潤滑される太陽歯車４２、遊星歯車４４、遊星キャリア４６、ブレーキディスク６０、ブレーキプレート６２、及びピストン６４等を収容する。
Further, the turning
また、旋回駆動装置４０は、遊星キャリア４６、第２ギヤケース５２、第３ギヤケース５４、及び遊星キャリア１０６で密閉される空間ＳＰ２を有する。なお、遊星キャリア１０６には、図示しないオイルシールが装着される。空間ＳＰ２は、粗いドットパターンで表される潤滑油ＬＢ２で潤滑される太陽歯車８２、１０２、遊星歯車８４、１０４、及び、遊星キャリア８６、１０６等を収容する。なお、潤滑油ＬＢ２は、オイルシール５７によって潤滑油ＬＢ１から隔離される。また、潤滑油ＬＢ２は、潤滑油ＬＢ１と同じ種類の潤滑油であってもよいし、異なる種類の潤滑油であってもよい。例えば、旋回駆動装置４０は、高回転用の潤滑油ＬＢ１を、低回転用の潤滑油ＬＢ２とは異なる種類の潤滑油としてもよい。
Further, the turning
次に、本実施形態に係る旋回駆動装置４０（メカニカルブレーキ２３）に設けられるエア抜きポート７０の作用について説明する。
Next, the operation of the
図６は、エア抜きポート７０の作用を説明する図である。具体的には、操作装置２６における上部旋回体３を旋回させるレバー操作に応じて、メカニカルブレーキ２３を解除し、停止状態にある上部旋回体３を旋回開始させる場合の油圧空間６８に発生する油圧（ブレーキ解除圧）の時間変化の一例を表す。
FIG. 6 is a view for explaining the operation of the
なお、図中、太い実線が本実施形態（エア抜きポート７０を設ける場合）におけるブレーキ解除圧の時間変化を表し、細い実線が比較例として示すエア抜きポート７０を設けない場合におけるブレーキ解除圧の時間変化を表す。また、ブレーキ解除圧の時間変化に対応するレバー操作量の時間変化を破線で示す。また、本実施形態におけるブレーキ解除圧の時間変化に対応する旋回用電動機２１のトルクの時間変化を一点鎖線で示し、比較例におけるブレーキ解除圧の時間変化に対応する旋回用電動機２１のトルクの時間変化を二点鎖線で示す。また、ブレーキ解除圧が所定閾値Ｐｔｈ以上になると、ブレーキディスク６０とブレーキプレート６２の摩擦係合が解消され、メカニカルブレーキ２３が解除される（メカニカルブレーキ２３によるブレーキトルクが０になる）。また、図中、時刻ｔ１にて、上部旋回体３を旋回させるレバー操作が開始され、その直後の時刻ｔ２にて、かかるレバー操作の開始に応じて、コントローラ３０により電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＮされて、油圧空間６８への作動油の供給が開始されている。
In the figure, the thick solid line represents the time change of the brake release pressure in this embodiment (when the
まず、比較例の場合、時刻ｔ２にて、電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＮされて、油圧空間６８への作動油の供給が開始された後、緩やかにブレーキ解除圧が上昇する。そして、時刻ｔ２から比較的時間が経過した時刻ｔ３にて、ブレーキ解除圧が所定閾値Ｐｔｈに到達し、メカニカルブレーキ２３が解除される。このように、比較例では、エア抜きポート７０が設けられないため、油圧空間６８に空気が比較的多く含まれている場合があり、作動油の供給に対するブレーキ解除圧の応答性（上昇速度）が悪くなっている。
First, in the case of the comparative example, at time t2, the solenoid of the
また、メカニカルブレーキ２３の解除と旋回用電動機２１によるトルク発生開始のタイミングは整合が図られることが望ましい。即ち、旋回用電動機２１は、メカニカルブレーキ２３が解除された後に上部旋回体３を旋回させるトルクを発生させる必要がある。そのため、コントローラ３０は、時刻ｔ３よりも更に後の時刻ｔ４まで待って、上部旋回体３を旋回させる旋回用電動機２１の運転を開始しなければならない。
Further, it is desirable that the timing of releasing the
これに対して、本実施形態の場合、時刻ｔ２にて、電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＮされて、油圧空間６８への作動油の供給が開始された後、急激にブレーキ解除圧が立ち上がる。そして、比較例よりも十分に早いタイミング（時刻ｔ５）で、ブレーキ解除圧が所定閾値Ｐｔｈに到達し、メカニカルブレーキ２３が解除される。このように、本実施形態では、エア抜きポート７０が設けられるため、油圧空間６８への作動油の供給に応じて、油圧空間６８の空気が外部に排出される。そのため、例えば、旋回駆動装置４０の新規組立直後やメンテナンス直後等、油圧空間６８に空気が比較的多く含まれる状態であっても、作動油の供給に対するブレーキ解除圧の応答性（メカニカルブレーキ２３の解除応答性）を非常に高くすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the brake release pressure suddenly rises after the solenoid of the
よって、コントローラ３０は、比較例の場合よりも十分に早いタイミング（時刻ｔ６）で、上部旋回体３を旋回させる旋回用電動機２１の運転を開始することができる。即ち、レバー操作の開始（或いは、電磁弁２５ｂのソレノイドがＯＮされるタイミング）から上部旋回体３の旋回開始までの時間間隔をより短くしてレバー操作に対する応答性を高くすることができる。そのため、ショベルの作業性（作業効率）を高めることができる。
Therefore, the controller 30 can start the operation of the turning
同様に、エア抜きポート７０を設けることにより、メカニカルブレーキ２３を作動させる際の応答性（メカニカルブレーキ２３の作動応答性）も向上させることができる。そのため、上部旋回体３の旋回減速時において、旋回用電動機２１による回生制動と併せて、補助的に、メカニカルブレーキ２３を作動させて、上部旋回体３を旋回減速させる際における制御性を高めることができる。即ち、旋回用電動機２１による回生制動トルクとメカニカルブレーキ２３による補助的な制動トルクを併せて、所望の制動トルクを発生させる場合に、メカニカルブレーキ２３の作動応答性が悪いと、発生する制動トルクが安定しないおそれがある。そのため、上部旋回体３に対して所望の制動トルクを発生させることが困難になるおそれがある。これに対して、本実施形態では、エア抜きポート７０を設けることにより、メカニカルブレーキ２３の作動応答性を高く保持することができるため、メカニカルブレーキ２３の作動により発生する制動トルクが安定する。そのため、上部旋回体３に発生させる制動トルクの調整がし易くなる。
Similarly, by providing the
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various Can be modified or changed.
例えば、本実施形態に係るショベルは、旋回駆動装置を駆動する電力を供給する蓄電装置を有するショベルであるが、かかる構成には限定されず、外部電源から旋回駆動装置を駆動する電力が供給される電気駆動式ショベルであってもよい。 For example, the excavator according to the present embodiment is an excavator having a power storage device that supplies power for driving the turning drive device, but is not limited to such a configuration, and power for driving the turning drive device is supplied from an external power source. An electrically driven excavator may be used.
１ 下部走行体
１Ａ、１Ｂ 油圧モータ
２ 旋回機構
３ 上部旋回体（旋回体）
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１１ エンジン
１２ 電動発電機
１３ 減速機
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８、２０ インバータ
２１ 旋回用電動機
２１ａ エンドプレート
２１ｂ 出力軸
２２ レゾルバ
２３ メカニカルブレーキ（ブレーキ装置）
２４ 旋回減速機
２４−１ 第１旋回減速機
２４−２ 第２旋回減速機
２４−３ 第３旋回減速機
２５ パイロットライン
２５ａ 油圧ライン
２５ｂ 電磁弁
２６ 操作装置
２６Ａ、２６Ｂ レバー
２６Ｃ ペダル
２７、２８ 油圧ライン
２９ 圧力センサ
３０ コントローラ
４０ 旋回駆動装置
４０Ａ 出力軸
４２ 太陽歯車
４４ 遊星歯車
４４ａ 保持ピン
４６ 遊星キャリア
４８ 内歯歯車
５０ 第１ギヤケース
５１ ベアリング
５２ 第２ギヤケース
５４ 第３ギヤケース
５６ ベアリング
５７ オイルシール
６０ ブレーキディスク（ブレーキ回転板）
６２ ブレーキプレート（ブレーキ固定板）
６４ ピストン
６６ スプリング
６８ 油圧空間
６９ ブレーキ解除ポート（給排口）
７０ エア抜きポート（エア抜き口）
８２ 太陽歯車
８４ 遊星歯車
８４ａ 保持ピン
８６ 遊星キャリア
８８ 内歯歯車
９０ スプリング押さえ部材
９１ シール部材
９２ ボルト
９３、９４、９５ シール部材
１０２ 太陽歯車
１０４ 遊星歯車
１０４ａ 保持ピン
１０６ 遊星キャリア
１０８ 内歯歯車
１１０ ベアリング
１２０ 蓄電系
１５０ 高速段減速機
２００ 低速段減速機
ＬＢ１、ＬＢ２ 潤滑油
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9
24 swivel reducer 24-1 first swivel reducer 24-2 second swivel reducer 24-3
62 Brake plate (brake fixing plate)
64
70 Air vent port (air vent)
82
Claims (2)
前記旋回体と一体に回転するブレーキ回転板と、ピストンの押圧力により前記ブレーキ回転板と摩擦係合するブレーキ固定板を含み、前記摩擦係合により前記旋回体を旋回制動するブレーキ装置であって、前記ピストンに隣接する油圧空間への作動油の供給と前記油圧空間からの前記作動油の排出によって、作動状態が切り替えられるブレーキ装置を備え、
前記油圧空間は、
エア抜きバルブに連通するエア抜き口を有することを特徴とする、
ショベル。 A turning electric motor that drives the turning body to turn;
A brake device that includes a brake rotating plate that rotates integrally with the revolving body and a brake fixing plate that frictionally engages with the brake rotating plate by a pressing force of a piston, and that revolves and brakes the revolving body by the friction engagement. A brake device capable of switching an operation state by supplying hydraulic oil to a hydraulic space adjacent to the piston and discharging the hydraulic oil from the hydraulic space;
The hydraulic space is
It has an air vent port communicating with the air vent valve,
Excavator.
前記旋回体の回転軸を全周取り囲んで設けられ、
前記エア抜き口は、
前記旋回体の旋回角度方向において、前記作動油の給排口から１８０度進んだ位置に設けられることを特徴とする、
請求項１に記載のショベル。 The hydraulic space is
Provided around the rotation axis of the revolving structure,
The air vent is
In the turning angle direction of the swivel body, the swivel body is provided at a position advanced 180 degrees from the hydraulic oil supply / discharge port,
The excavator according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109707765A (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | Brake gear and the direct driving motor for using the brake gear |
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-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015052620A patent/JP2016172964A/en active Pending
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| CN109707765A (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | Brake gear and the direct driving motor for using the brake gear |
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