JP2016180221A - Shovel - Google Patents

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一則 平沼
Kazunori Hiranuma
一則 平沼
照一 松木
Terukazu Matsuki
照一 松木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shovel having a portion damaged intentionally in cases such as when a rotary driving device that drives and rotates a revolving body is exposed to a strong impact or when torque greater than a permissible level is output from an electric motor for rotation, the shovel minimizing an effect on recovery work from the damage of the portion.SOLUTION: A shovel includes: an electric motor for rotation that drives and rotates a revolving body by conveying driving force to a rotary mechanism; a decelerator having a plurality of stages of decelerating parts and conveying the driving force to the revolving mechanism after deceleration, in which the decelerating parts on a high speed side among the plurality of stages of decelerating parts has a space lubricated by lubrication oil isolated from other decelerating parts by an oil seal provided on an output shaft; and a low strength part provided on a high speed side than the oil seal on the output shaft and having strength lower than other parts of the output shaft.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、旋回用電動機の駆動力を減速機で減速して旋回体を旋回駆動するショベルに関する。   The present invention relates to an excavator that drives a turning body by turning down a driving force of a turning electric motor with a reduction gear.

従来から、電動モータ(旋回用電動機)の駆動力を減速機で減速して旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置を備えるショベルについて、旋回用電動機の出力軸に他部よりも耐衝撃性が弱い部分(凹状部)を設けるものが知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, with respect to an excavator provided with a turning drive device that drives the turning body to turn by reducing the driving force of the electric motor (turning electric motor) with a speed reducer, the output shaft of the turning motor is less impact resistant than the other parts. What provides a part (concave part) is known (for example, patent document 1).

これにより、旋回駆動装置に強い衝撃が加わった場合や旋回用電動機から何等かの理由で過大なトルクが出力された場合等であっても、かかる耐衝撃性が弱い部分に応力が集中し破損するため、被害の拡大(減速機内のギヤ破損等)を未然に防止することができる。   As a result, even if a strong impact is applied to the turning drive device or an excessive torque is output from the turning motor for any reason, stress concentrates on the weak impact resistance part and breaks. Therefore, it is possible to prevent the damage (such as gear breakage in the speed reducer) from occurring.

特許第4608384号公報Japanese Patent No. 4608384

しかしながら、特許文献1のように、旋回用電動機の出力軸に他部よりも耐衝撃性が弱い部分を設けると、かかる出力軸が破損した場合に旋回用電動機を交換する必要が生じる。また、かかる出力軸の破損により、破損片等が減速機の内部全体に飛散する可能性があるため、減速機全体を分解して整備する必要が生じる。そのため、旋回用電動機の出力軸が破損した際、大掛かりな復旧作業を要するおそれがある。   However, as in Patent Document 1, if the output shaft of the turning electric motor is provided with a portion having a lower impact resistance than the other parts, it is necessary to replace the turning electric motor when the output shaft is damaged. In addition, because the output shaft is broken, broken pieces or the like may be scattered throughout the inside of the speed reducer. Therefore, it is necessary to disassemble and maintain the entire speed reducer. Therefore, when the output shaft of the turning electric motor is damaged, there is a possibility that a large restoration work is required.

そこで、上記課題に鑑み、旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置に強い衝撃が加わる場合や旋回用電動機から許容以上のトルクが出力される場合等を想定して意図的に破損させる部分を設ける場合に、かかる部分の破損による復旧作業への影響を極力小さく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-mentioned problems, a case where a part that is intentionally damaged is assumed assuming that a strong impact is applied to the turning drive device that drives the turning body to turn or a torque exceeding the allowable value is output from the turning motor. Another object of the present invention is to provide an excavator capable of minimizing the influence on the restoration work caused by the damage of the portion.

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、
旋回機構に駆動力を伝達することにより旋回体を旋回駆動する旋回用電動機と、
複数段の減速部を有し、前記駆動力を減速して前記旋回機構に伝達する減速機であって、前記複数段の減速部のうち、高速側に位置する減速部は、出力軸に設けられるオイルシールによって、潤滑油に潤滑される空間が他の減速部と隔離される減速機と、
前記出力軸の前記オイルシールより高速側に設けられ、前記出力軸の他の部位より強度が低い低強度部を備える。
In order to achieve the above object, in one embodiment, the excavator is:
A turning electric motor that drives the turning body to turn by transmitting a driving force to the turning mechanism;
A speed reducer having a plurality of speed reducers, which decelerates the driving force and transmits it to the turning mechanism, and the speed reducer located on the high speed side of the plurality of speed reducers is provided on an output shaft. A speed reducer in which a space lubricated by the lubricating oil is isolated from other speed reducing parts by an oil seal,
A low-strength portion that is provided at a higher speed than the oil seal of the output shaft and has a lower strength than other portions of the output shaft.

上述の実施形態によれば、旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置に強い衝撃が加わる場合や旋回用電動機から許容以上のトルクが出力される場合等を想定して意図的に破損させる部分を設ける場合に、かかる部分の破損による復旧作業への影響を極力小さく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, a portion that is intentionally damaged is provided assuming that a strong impact is applied to the turning drive device that drives the turning body to turn, or that a torque exceeding the allowable value is output from the turning electric motor. In this case, it is possible to provide an excavator capable of minimizing the influence on the recovery work due to the damage of the portion.

ショベルの側面図である。It is a side view of an excavator. ショベルの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an shovel. ショベルの旋回駆動装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the turning drive apparatus of an shovel. 旋回駆動装置の上面図である。It is a top view of a turning drive device. 旋回駆動装置のうち、第1旋回減速機、メカニカルブレーキ、第2旋回減速機、及び第3旋回減速機を構成する部分の断面図(図4のV−V線断面図)である。It is sectional drawing (VV sectional view taken on the line VV of FIG. 4) which comprises a 1st turning speed reducer, a mechanical brake, a 2nd turning speed reducer, and a 3rd turning speed reducer among turning driving devices.

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)が組み込まれる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 in which the turning drive device 40 (see FIG. 2) according to the present embodiment is incorporated 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が組み込まれる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 turning drive device 40 according to this embodiment is incorporated.

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 swivel drive device 40 according to the present embodiment can be incorporated into various construction machines having a mechanism for swiveling a swivel body.

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 cabin 10 on which an operator (operator) rides, and a power source such as an engine 11 (see FIG. 2) is mounted.

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 motor generator 12 that is an assist drive unit are connected to two input shafts of a speed reducer 13, respectively. A main pump 14 and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the speed reducer 13. That is, the engine 11 as the main drive unit and the motor generator 12 as the assist drive unit drive the main pump 14 and the pilot pump 15 via the speed reducer 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16. An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 through a pilot line 25. In addition, a power storage system 120 including a capacitor such as a capacitor is connected to the motor generator 12 via an inverter 18.

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 motor generator 12 has both a function of an electric motor that can perform an electric assist operation with electric power supplied from the power storage system 120 and a function of an electric generator that can perform an electric power generation operation with the power of the engine 11. The motor generator 12 in this embodiment is AC driven by the inverter 20. The motor generator 12 can be constituted by, for example, an IPM (Interior Permanent Magnetic) motor in which a magnet is embedded in a rotor.

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 speed reducer 13 has two input shafts and one output shaft. The drive shafts of the engine 11 and the motor generator 12 are connected to the two input shafts, respectively, and The drive shaft of the main pump 14 is connected. With this configuration, when the motor generator 12 performs the electric assist operation, in addition to the output of the engine 11, the output of the motor generator 12 can be transmitted to the main pump 14. Further, the output of the engine 11 is transmitted to the motor generator 12 via the speed reducer 13 so that the motor generator 12 can perform a power generation operation.

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 motor generator 12 is executed by the controller 30 described later.

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 hydraulic line 16, and is, for example, a swash plate type variable displacement hydraulic pump. The main pump 14 can adjust the stroke length of the piston by changing the angle (tilt angle) of the swash plate and change the discharge flow rate, that is, the pump output. The swash plate of the main pump 14 is controlled by a regulator (not shown). The regulator changes the tilt angle of the swash plate in response to a change in control current with respect to an electromagnetic proportional valve (not shown). For example, by increasing the control current, the regulator increases the tilt angle of the swash plate and increases the discharge flow rate of the main pump 14. Further, by reducing the control current, the regulator reduces the tilt angle of the swash plate and decreases the discharge flow rate of the main pump 14.

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 pilot line 25, and is, for example, a fixed displacement hydraulic pump.

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 hydraulic motors 1A (for right), 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 for the lower traveling body 1 are connected to the control valve 17 via a high-pressure hydraulic line. In addition, an operating device 26 is connected to the control valve 17 via a hydraulic line 27, and a pilot pressure (secondary pilot pressure) adjusted according to the operation amount of the operating device 26 is supplied. The control valve 17 is supplied from the main pump 14 to some or all of the hydraulic motors 1 </ b> A, 1 </ b> B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 according to the pilot pressure supplied from the operation device 26. Is selectively supplied. Hereinafter, the hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 may be collectively referred to as “hydraulic actuators”.

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 device 26 is operating means for operating various actuators (hydraulic actuators and turning electric motors 21 as electric actuators described later). The operating device 26 converts the pilot pressure (primary pilot pressure) supplied from the pilot line 25 into pilot pressure (secondary pilot pressure) corresponding to the operation amount, operation direction, etc. by the operator. Output. The operating device 26 is connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29 via hydraulic lines 27 and 28, respectively.

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 device 26, and supplies the hydraulic oil discharged from the main pump 14 to each hydraulic actuator. . The pressure sensor 29 converts the secondary pilot pressure input from the operating device 26 into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the controller 30 described later.

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 device 26 includes levers 26A and 26B and a pedal 26C. For example, the levers 26A and 26B may operate the turning mechanism 2 (the turning electric motor 21 described later), the boom 4 (the boom cylinder 7), the arm 5 (the arm cylinder 8), and the bucket 6 (the bucket cylinder 9). . Further, the lower traveling body 1 (hydraulic motors 1A, 1B) may be operated by the pedal 26C.

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 electric motor 21 in which the turning mechanism 2 is motorized and the turning mechanism 2 (the upper turning body 3) is driven to turn. A turning electric motor 21 that is an electric actuator is connected to a power storage system 120 via an inverter 20. A resolver 22 and a turning speed reducer 24 are connected to the output shaft 21 b of the turning electric motor 21, and a mechanical brake 23 is connected to the output shaft 24 A of the turning speed reducer 24. A turning drive device 40 according to the present embodiment that drives the turning mechanism 2 (upper turning body 3) to turn includes a turning electric motor 21, a resolver 22, a mechanical brake 23, a turning speed reducer 24, and the like.

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 swing speed reducer 24 and the mechanical brake 23 are described as separate block elements. However, as will be described later, the mechanical brake 23 in this embodiment includes a plurality of speed reducers 24 included in the swing speed reducer 24. Built in between the reducer.

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 electric motor 21 is configured to be capable of both a power running operation for turning the turning mechanism 2 and a regenerative operation for regenerative braking (turning braking by generating regenerative power). The turning electric motor 21 can be constituted by, for example, an IPM motor or the like.

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 resolver 22 is an example of known detection means for detecting the rotation position (rotation angle) and rotation speed of the turning electric motor 21. The resolver 22 outputs a detection signal corresponding to the rotational position and rotational speed of the turning electric motor 21 to the controller 30.

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 electric motor 21 for turning.

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、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 mechanical brake 23 is a mechanical brake that swings and brakes the turning mechanism 2 (upper turning body 3) by frictional engagement (surface contact) between a brake disk 60 (brake rotating plate) and a brake plate 62 (brake fixing plate), which will be described later. Brake device. The mechanical brake 23 has a function of mechanically stopping the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21 and maintaining the stopped state of the turning mechanism 2 (upper turning body 3) when the operation device 26 is not operated by the operator. To realize. Further, the mechanical brake 23 turns and brakes the turning mechanism 2 (upper turning body 3) in the turning state according to a predetermined condition, and decelerates and stops. Details of the mechanical brake 23 will be described later.

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 turning speed reducer 24 is means for increasing power (increasing torque) by decelerating the output (torque) of the turning electric motor 21. The turning speed reducer 24 decelerates the output of the turning electric motor 21 and outputs it to the turning mechanism 2. That is, the turning electric motor 21 drives the turning mechanism 2 (upper turning body 3) to turn through the turning speed reducer 24. Details of the turning speed reducer 24 will be described later.

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 pressure sensor 29 into a speed command, and performs drive control of the turning electric motor 21. The signal supplied from the pressure sensor 29 corresponds to a signal indicating an operation amount when the operation device 26 performs an operation of turning the turning mechanism 2.

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 electric motor 21 from the resolver 22 and controls the driving of the turning electric motor 21 based on the various signals.

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 power storage system 120 to control the inside of the power storage system 120. Charge / discharge control of the battery (capacitor, etc.). The controller 30 is based on a part or all of the information regarding the charging state of the battery, the operating state of the motor generator 12 (assist driving or power generating operation), the operating state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation), etc. Switching control between the step-up / step-down converter step-up operation and step-down operation is performed. Thereby, charging / discharging control which switches charge or discharge of a capacitor | condenser can be performed.

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 drive device 40 according to the present embodiment will be described.

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 drive device 40 according to the present embodiment. As described above, the turning drive device 40 includes the turning electric motor 21 as a driving force source and the resolver 22 that detects the rotational position of the turning electric motor 21 and the like. A turning speed reducer 24 is connected to the output shaft side of the turning electric motor 21.

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 turning speed reducer 24 has a three-stage configuration of a first turning speed reducer 24-1, a second turning speed reducer 24-2, and a third turning speed reducer 24-3. Each of the first turning speed reducer 24-1, the second turning speed reducer 24-2, and the third turning speed reducer 24-3 is configured by a planetary gear speed reducer. More specifically, the first-stage first turning speed reducer 24-1 is assembled to the turning electric motor 21. A mechanical brake 23 (disc brake) is provided on the output shaft of the first turning speed reducer 24-1. The second stage second turning speed reducer 24-2 is assembled to the first turning speed reducer 24-1 with the mechanical brake 23 interposed therebetween, and the third stage third turning speed reducer 24-3 is It is assembled to the second turning speed reducer 24-2. The output shaft of the third turning speed reducer 24-3 becomes the output shaft 40A of the turning drive device 40. As will be described later, the first turning speed reducer 24-1 and the mechanical brake 23 are housed in a housing space sealed by the same housing member (the first gear case 50, the second gear case 52, etc.), and the high-speed gear reducer 150. Configure. In addition, the second turning speed reducer 24-2 and the third turning speed reducer 24-3 are housed in a housing space sealed by the same housing member (the third gear case 54, etc.), and constitute the low speed stage speed reducer 200. .

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 output shaft 40A of the turning drive device 40 is connected to the turning mechanism 2, and the turning mechanism 2 is driven by the rotational force of the output shaft 40A.

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 drive device 40 will be described with further reference to FIGS. 4 and 5.

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 drive device 40, and a broken line in the drawing represents a hide line of main components of the first turning speed reducer 24-1.

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 spring 66 of the mechanical brake 23 provided on the outer periphery of the planetary gear mechanism. The planetary gear mechanism is represented by a sun gear 42 provided at the shaft center of the first rotation speed reducer, three planetary gears 44 that mesh with the sun gear 42, and an internal gear 48 that meshes with the planetary gear 44.

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 drive device 40, the first turning speed reducer 24-1, the mechanical brake 23, the second turning speed reducer 24-2, and the third. It is sectional drawing of the part which comprises the turning reducer 24-3. The first turning speed reducer 24-1 and the mechanical brake 23 included in the high-speed gear reducer 150 are accommodated in an accommodation space constituted by the first gear case 50, the second gear case 52, and the like. Further, the second turning speed reducer 24-2 and the third turning speed reducer 24-3 included in the low speed reduction gear 200 are accommodated in an accommodation space constituted by the third gear case 54 and the like. Then, the high speed reduction gear 150 (second gear case 52) and the low speed reduction gear 200 (third gear case 54) are coupled.

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 speed reduction gear 150 includes therein a space SP <b> 1 sealed by the output shaft 21 b, the end plate 21 a, the first gear case 50, the second gear case 52, and the planetary carrier 46. Specifically, an oil seal (not shown) is attached to the output shaft 21b, and an oil seal 57 is attached to the planetary carrier 46 below the bearing 56 (on the low-speed gear reducer 200 side). Is sealed. The space SP1 accommodates the sun gear 42, the planetary gear 44, the planet carrier 46, the brake disk 60, the brake plate 62, the piston 64, and the like that are lubricated with the lubricating oil LB1 represented by a fine dot pattern.

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は、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 sun gear 42 of the planetary gear speed reducer constituting the first turning speed reducer 24-1 is fixed to the output shaft 21b of the turning electric motor 21. The sun gear 42 is supported by the planetary carrier 46 through a bearing 51 in a manner that allows it to rotate. The sun gear 42 is engaged with each of the three planetary gears 44. Each of the planetary gears 44 is supported by a planetary carrier 46 that constitutes an output shaft of the first turning speed reducer 24-1 via a holding pin 44a in a manner that allows rotation. Each planetary gear 44 engages with an internal gear 48 formed on the inner surface of the first gear case 50.

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 pin 44a protrudes in the axial direction from the end surface of the planetary gear 44 on the turning electric motor 21 side, and restricts the movement of the planetary gear 44 in the axial direction by increasing the diameter of the protruding portion.

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 first gear case 50 in which the internal gear 48 is formed is fixed to the end plate 21a of the turning electric motor 21 and cannot rotate by itself. On the other hand, the planetary carrier 46 constituting the output shaft is rotatably supported via a bearing 56 with respect to the second gear case 52 fixed to the first gear case 50.

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 planet carrier 46 is floatingly supported (supported so as to be movable in the radial and axial directions of the planet carrier 46) via a bearing 56 with respect to the second gear case 52 fixed to the first gear case 50. Thereby, the planetary gear 44 (planet carrier 46) can be centered by the meshing reaction force of each gear (sun gear 42, planetary gear 44, and internal gear 48), and the shared load of each gear can be made uniform. . The planet carrier 46 may be floatingly supported by, for example, a bearing 56 being splined to the second gear case 52.

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 sun gear 42, the planetary gear 44, and the internal gear 48 included in the first turning reduction gear 24-1 may be configured as a helical gear, for example. The first turning speed reducer 24-1 is in a state in which the rotational driving force of the turning electric motor 21 is input and the rotational speed is relatively high. Therefore, by using a helical gear, noise caused by tooth contact can be reduced. it can.

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 end plate 21a, the output shaft 21b, the first gear case 50, the second gear case 52, and the planetary carrier of the turning electric motor 21. The structure is hermetically sealed by 46 or the like.

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 output shaft 21b of the turning electric motor 21 rotates and the sun gear 42 rotates, the planetary gear 44 rotates (spins). The planetary gear 44 is engaged with an internal gear 48 formed on the inner surface of the first gear case 50, and the first gear case 50 in which the internal gear 48 is formed tries to rotate by the rotational force of the planetary gear 44. . However, since the first gear case 50 is fixed to the end plate 21 a of the turning electric motor 21, it cannot rotate. As a result, the planet carrier 46 that is rotatably supported while supporting the planetary gear 44 rotates. That is, the three planetary gears 44 rotate the planet carrier 46 by revolving while rotating. Due to the gear action, the rotation of the output shaft 21 b of the turning electric motor 21 is decelerated and output from the planet carrier 46.

また、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には、切欠き部46aが設けられる。遊星キャリア46は、遊星歯車44等を旋回用電動機21側の表面(上面)に支持し、後述するブレーキディスク60を側面に支持する円盤状の部分(円盤部)と、かかる円盤部の下面中央から下方(低速段減速機200側)に突出する円筒状の部分(円筒部)を有する。切欠き部46aは、かかる円筒部の潤滑油LB1に潤滑される部分、即ち、円筒部のオイルシール57よりも上側(高速側)に設けられる。切欠き部46aは、遊星キャリア46の他の部位よりも強度が低くなるため、例えば、旋回駆動装置40に非常に強い衝撃が加わる場合や何らかの理由で旋回用電動機21から許容以上のトルクが出力されるような場合において、一番最初に破損する。これにより、外部からの強い衝撃や旋回用電動機21による過大な出力トルクに起因して、旋回減速機24に含まれる各歯車の損傷(ギヤ破損)等の甚大な被害が発生するような事態を回避することができる。かかる切欠き部46aのより具体的な作用については、後述する。   Moreover, the notch part 46a is provided in the planetary carrier 46 which comprises the output shaft of the 1st rotation speed reducer 24-1. The planetary carrier 46 supports the planetary gear 44 and the like on the surface (upper surface) on the side of the electric motor 21 for rotation, a disk-shaped portion (disk portion) that supports a brake disk 60 described later on the side surface, and the center of the lower surface of the disk portion A cylindrical portion (cylindrical portion) protruding downward (low speed stage reduction gear 200 side). The notch 46a is provided on a portion lubricated by the lubricating oil LB1 of the cylindrical portion, that is, on the upper side (high speed side) of the oil seal 57 of the cylindrical portion. Since the notch 46a is lower in strength than other parts of the planet carrier 46, for example, when a very strong impact is applied to the turning drive device 40, or for some reason, an excessive torque is output from the turning electric motor 21. In such a case, it breaks first. As a result, a situation in which a great damage such as damage (gear breakage) of each gear included in the turning speed reducer 24 occurs due to a strong impact from the outside or an excessive output torque by the turning electric motor 21. It can be avoided. A more specific operation of the notch 46a will be described later.

なお、切欠き部46aは、遊星キャリア46の円筒部の周方向における全周に渡って設けられてもよいし、一部に設けられてもよく、一部に設けられる場合は、遊星キャリア46の円筒部の周方向における複数箇所に設けられてもよい。また、切欠き部46aは、遊星キャリア46の他の部位より強度が弱い部分を構成する構造の一例であり、例えば、円筒部の外径を部分的に縮径して構成される凹部等により構成してもよいし、他の部位とは異なる強度の弱い部材を用いる等により構成してもよい。   The notch 46a may be provided over the entire circumference in the circumferential direction of the cylindrical portion of the planet carrier 46, or may be provided in a part of the planet carrier 46. May be provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the cylindrical portion. Further, the notch 46a is an example of a structure constituting a portion whose strength is weaker than other parts of the planet carrier 46. For example, the notch 46a is formed by a concave portion formed by partially reducing the outer diameter of the cylindrical portion. You may comprise, and may comprise by using the member with weak intensity | strength different from another site | part.

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(円盤部の側面)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 mechanical brake 23 will be described. The disc brake is formed between the second gear case 52 as a fixed portion and the planet carrier 46 as an output shaft. A brake disk 60 extends from the outer periphery of the planet carrier 46 (side surface of the disk portion) toward the outer side in the rotational radius direction of the planet carrier 46. The brake disk 60 cannot be rotated with respect to the planet carrier 46, but is coupled to the planet carrier 46 through a coupling structure such as a spline coupling, for example, while being movable in the axial direction of the planet carrier 46.

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。   Brake plates 62 are disposed on both upper and lower sides of the brake disc 60. The brake plate 62 cannot rotate with respect to the second gear case 52 that is a fixed portion, but can move in the axial direction of the planet carrier 46, for example, via a coupling structure such as a spline coupling. It is combined with the inner surface side of. In the present embodiment, a configuration in which two brake discs 60 are sandwiched between three brake plates 62 is employed. However, the disc brake is not limited to such a configuration. For example, one brake disk 60 may be sandwiched between two brake plates 62, or three or more brake disks 60 may be sandwiched between four or more brake plates 62. It may be.

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 brake plate 62 at the highest (uppermost) position, the piston 64 is arranged so as to be movable in the axial direction of the planetary carrier 46. In the drawing, the piston 64 is pressed by the spring 66 and pressed against the brake plate 62 at the highest position. In the present embodiment, a coil spring is used as the spring 66, but a multistage disc spring or the like that can obtain a high output with a small displacement may be used.

なお、図4に示すとおり、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 springs 66 are arranged around the circumferential direction of the turning drive device 40 at equal angular intervals (in the example of FIG. 4, 12 are provided at intervals of 30 °), and the piston 64 is also arranged. Arranged similarly.

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 brake disc 60 and the brake plate 62 are movable in the axial direction of the planet carrier 46 as described above. Therefore, when the upper brake plate 62 is pressed by the piston 64, the brake disc 60 is pressed between the upper and lower brake plates 62. At least one surface of the brake disc 60 and the brake plate 62 is covered with a coating (friction material) having a large friction coefficient. When the brake disc 60 is sandwiched and pressed by the brake plate 62, that is, when the brake disc 60 and the brake plate 62 are frictionally engaged, the brake force that tries to prevent the brake disc 60 from rotating is applied to the brake disc 60. Act on. The brake disc 60 is coupled so as not to rotate with respect to the planet carrier 46. Therefore, the braking force acting on the brake disc 60 becomes the braking force applied to the planet carrier 46. Thereby, holding | maintenance of the turning stop state of the upper turning body 3 can be stabilized, and the upper turning body 3 in the turning state can be decelerated and stopped.

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)等を介して油圧空間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 hydraulic space 68 capable of supplying and discharging hydraulic oil is formed between the piston 64 and the second gear case 52, and a brake release port 69 is connected to the hydraulic space 68. Further, a seal member 91 such as an O-ring is disposed between the piston 64 and the second gear case 52 to seal the hydraulic oil in the hydraulic space 68 from leaking out. When hydraulic fluid (pilot pressure) is supplied from the pilot pump 15 to the hydraulic space 68 via the pilot line 25, the hydraulic line 25a (see FIG. 2), etc., the piston 64 is pushed up by the hydraulic pressure and presses the brake plate 62. Power is lost. Thereby, the mechanical brake 23 is released.

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 first gear case 50, and a plurality of through holes are formed on the bottom surface of the ring-shaped recess. The aforementioned spring 66 is inserted into each of the through holes. The lower end of each spring 66 protrudes from the through hole of the first gear case 50 and comes into contact with the bottom surface of the hole formed in the piston 64. A spring pressing member 90 is fitted into the ring-shaped recess of the first gear case 50. The spring pressing member 90 is fastened and fixed to the first gear case 50 by a plurality of bolts 92.

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の段階で、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 spring pressing member 90 is fixed in the ring-shaped recess of the first gear case 50, the upper end of each spring 66 protrudes upward from the bottom surface of the ring-shaped recess. Therefore, when the spring pressing member 90 is fixed in the ring-shaped recess of the first gear case 50, each spring 66 is pressed and compressed by the spring pressing member 90. When the spring pressing member 90 is fixed in the ring-shaped recess of the first gear case 50, each spring 66 is sandwiched between the spring pressing member 90 and the piston 64 and is compressed. The restoring force (spring urging force) of each spring 66 at this time becomes a force for pressing the piston 64 (that is, the brake plate 62) against the brake disc 60, and becomes a braking force applied to the planet carrier 46. That is, the supply of the hydraulic oil from the pilot pump 15 is stopped and the hydraulic oil is discharged from the hydraulic space 68, whereby the piston 64 is pushed down by the action of the spring 66 and presses the brake plate 62. As a result, the brake plate 62 is pressed against the brake disc 60 to generate a braking force, and the mechanical brake 23 is operated.

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LB1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LB1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LB1が漏れ出ないようにシールしている。   In a state where the spring pressing member 90 is fixed in the ring-shaped recess of the first gear case 50, the entire spring pressing member 90 is accommodated in the ring-shaped recess. Therefore, the spring pressing member 90 does not protrude from the mating surface of the first gear case 50 that contacts the end plate 21a (also referred to as a flange) of the turning electric motor 21. Accordingly, only the mating surface of the first gear case 50 contacts the end plate 21 a of the turning electric motor 21. However, a seal member 93 such as an O-ring is disposed on the upper surface of the spring pressing member 90 to seal the lubricating oil LB1 that lubricates and cools the planetary gear 44 in the first gear case 50 from leaking out. Further, a seal member 94 such as an O-ring is also disposed on the lower surface of the spring pressing member 90, and seals the lubricating oil LB1 filled in the portion in which the spring 66 is accommodated so as not to leak out. Similarly, a seal member 95 such as an O-ring is disposed between the first gear case 50 and the second gear case 52 to seal the lubricating oil LB1 filled in the portion in which the spring 66 is accommodated. ing.

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 speed reduction gear 200 has a space SP <b> 2 that is sealed by the planet carrier 46, the second gear case 52, the third gear case 54, and the planet carrier 106. Specifically, an oil seal 57 is mounted on the planetary carrier 46 on the sun gear 82 (on the high speed reduction gear 150 side), and an oil seal (not shown) is mounted on the planetary carrier 106, thereby SP2 is sealed. The space SP2 accommodates the sun gears 82 and 102, the planetary gears 84 and 104, the planetary carriers 86 and 106, and the like that are lubricated with the lubricating oil LB2 represented by the coarse dot pattern.

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 oil seal 57. Further, the lubricating oil LB2 may be the same type of lubricating oil as the lubricating oil LB1, or may be a different type of lubricating oil. For example, the turning drive device 40 may use a high-rotation lubricant LB1 as a different type of lubricant from the low-rotation lubricant LB2.

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 sun gear 82 of the planetary gear speed reducer constituting the second turning speed reducer 24-2 is fixed to the planet carrier 46 as an output shaft of the first turning speed reducer 24-1. Further, the sun gear 82 is engaged with each of the three planetary gears 84. Each of the planetary gears 84 is supported by a planetary carrier 86 that constitutes an output shaft of the second turning speed reducer 24-2 via a holding pin 84a in a manner that allows the planetary gears 84 to rotate. Each planetary gear 84 engages with an internal gear 88 formed on the inner surface of the third gear case 54.

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 pin 84a protrudes in the axial direction from the end surface of the planetary gear 84 on the first turning speed reducer 24-1, and restricts the movement of the planetary gear 84 in the axial direction by increasing the diameter of the protruding portion. Yes.

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の遊星キャリア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 planet carrier 86 is supported in a floating manner (movable in the radial direction and axial direction of the planet carrier 86). Specifically, the planet carrier 86 engages with the sun gear 82 (planet carrier 46) that is floating-supported via the planetary gear 84, and via the sun gear 102 of the third swivel reducer 24-3, Engage with the planetary gear 104 (planet carrier 106) supported in a floating manner. The details of the floating support of the planetary carrier 106 of the third turning speed reducer 24-3 will be described later. Thereby, the planetary gear 84 (planet carrier 86) is centered by the meshing reaction force of each gear (sun gear 82, planetary gear 84, and internal gear 88), and the shared load of each gear can be made uniform. .

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 third gear case 54 in which the internal gear 88 is formed is fixed to the second gear case 52 and cannot rotate itself. On the other hand, the planetary carrier 86 constituting the output shaft is not supported and fixed to the third gear case 54, but rotates by engaging with the planetary gear 104 via the sun gear 102 of the third turning speed reducer 24-3 described later. It is possible.

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 sun gear 82, the planetary gear 84, and the internal gear 88 included in the second turning speed reducer 24-2 are configured as spur gears. Since the power obtained by reducing the rotational driving force of the turning electric motor 21 by the first turning speed reducer 24-1 is input to the second turning speed reducer 24-2, the rotational speed is reduced and noise caused by tooth contact is reduced. Is done. Therefore, cost can be suppressed by using a spur gear.

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 planetary carrier 46 as the output shaft of the first turning speed reducer 24-1 rotates and the sun gear 82 rotates, the planetary gear 84 rotates (rotates automatically). ) The planetary gear 84 is engaged with an internal gear 88 formed on the inner surface of the third gear case 54, and the third gear case 54 in which the internal gear 88 is formed is rotated by the rotational force of the planetary gear 84. . However, since the third gear case 54 is fixed to the second gear case 52, the third gear case 54 cannot rotate. As a result, the planet carrier 86 that is rotatably supported while supporting the planetary gear 84 rotates. That is, the three planetary gears 84 rotate the planet carrier 86 by revolving while rotating. Due to this gear action, the rotation of the planet carrier 46 as the output shaft of the first turning speed reducer 24-1 is decelerated and output from the planet carrier 86.

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 planet carrier 86 constitutes the output shaft of the second turning speed reducer 24-2.

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に回転可能な態様で支持される。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 sun gear 102 of the planetary gear reducer constituting the third turning speed reducer 24-3 is fixed to a planet carrier 86 as an output shaft of the second turning speed reducer 24-2. The sun gear 102 is engaged with each of the three planetary gears 104. Each of the planetary gears 104 is supported in a rotatable manner by the planetary carrier 106 constituting the output shaft of the third turning speed reducer 24-3 via the holding pin 104a. Each planetary gear 104 is engaged with an internal gear 108 formed on the inner surface of the third gear case 54.

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 pin 104a protrudes in the axial direction from the end surface of the planetary gear 104 on the second turning speed reducer 24-2, and restricts the movement of the planetary gear 104 in the axial direction by increasing the diameter of the protruding portion. Yes.

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 planet carrier 106 is floatingly supported (supported so as to be movable in the radial direction and axial direction of the planet carrier 106) via the bearing 110 with respect to the third gear case 54. Thereby, the planetary gear 104 (planet carrier 106) is centered by the meshing reaction force of each gear (sun gear 102, planetary gear 104, and internal gear 108), and the shared load of each gear can be made uniform. . The planet carrier 106 may be floatingly supported by, for example, the bearing 110 being splined to the third gear case 54.

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 third gear case 54 in which the internal gear 108 is formed is fixed to the second gear case 52 and cannot rotate itself. On the other hand, the planetary carrier 106 constituting the output shaft is supported by the third gear case 54 through the bearing 110 so as to be rotatable.

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 sun gear 102, the planetary gear 104, and the internal gear 108 included in the third turning speed reducer 24-3 are configured as spur gears. Since the rotational power of the turning electric motor 21 is reduced by the first turning speed reducer 24-1 and the second turning speed reducer 24-2 to the third turning speed reducer 24-3, the rotational speed is Furthermore, the speed is reduced, and the noise caused by tooth contact is further reduced. Therefore, cost can be suppressed by using a spur gear.

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 planetary carrier 86 as the output shaft of the second turning speed reducer 24-2 rotates and the sun gear 102 rotates, the planetary gear 104 rotates (autorotates). ) The planetary gear 104 is engaged with an internal gear 108 formed on the inner surface of the third gear case 54, and the third gear case 54 in which the internal gear 108 is formed is rotated by the rotational force of the planetary gear 104. . However, since the third gear case 54 is fixed to the second gear case 52, the third gear case 54 cannot rotate. As a result, the planet carrier 106 that is rotatably supported while supporting the planetary gear 104 rotates. That is, the three planetary gears 104 rotate the planet carrier 106 by revolving while rotating. Due to the gear action, the rotation of the planet carrier 86 as the output shaft of the second turning speed reducer 24-2 is decelerated and output from the planet carrier 106.

なお、遊星キャリア106は、第3旋回減速機24−3の出力軸、即ち、旋回減速機24の出力軸40Aを構成する。   The planet carrier 106 constitutes the output shaft of the third turning speed reducer 24-3, that is, the output shaft 40A of the turning speed reducer 24.

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 drive device 40 can increase the torque of the output shaft 40A by reducing the rotational speed of the output shaft 21b of the turning electric motor 21.

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 drive device 40 revolves the planetary gear 46 clockwise while rotating the planetary gear 44 counterclockwise in response to the clockwise high-speed and low-torque rotation of the output shaft 21b. Rotate around. Then, in response to the clockwise rotation of the planet carrier 46, the turning drive device 40 causes the planetary gear 84 to revolve clockwise while rotating counterclockwise, thereby rotating the planet carrier 86 clockwise. Further, in response to the clockwise rotation of the planet carrier 86, the turning drive device 40 revolves clockwise while rotating the planetary gear 104 counterclockwise to rotate the planet carrier 106, that is, the output shaft 40A clockwise. Rotate at low speed and high torque. The same applies to the case where the output shaft 21b rotates counterclockwise except that the rotation direction of each gear is reversed.

次に、本実施形態に係る旋回駆動装置40(高速段減速機150)に設けられる遊星キャリア46の切欠き部46aの作用について説明する。   Next, the operation of the notch 46a of the planetary carrier 46 provided in the turning drive device 40 (high speed reducer 150) according to the present embodiment will be described.

上述の如く、高速段減速機150の出力軸である遊星キャリア46に切欠き部46aが設けられ、例えば、旋回駆動装置40に非常に強い衝撃が加わる場合や何らかの理由で旋回用電動機21から許容以上のトルクが出力されるような場合等に、一番最初に破損する。これにより、外部からの強い衝撃や旋回用電動機21による過大なトルクの出力等に起因して、旋回減速機24に含まれる各歯車の損傷(ギヤ破損)等の甚大な被害が発生するような事態を回避することができる。   As described above, the planetary carrier 46, which is the output shaft of the high-speed gear reducer 150, is provided with a notch 46a. For example, a very strong impact is applied to the turning drive device 40 or is permitted from the turning electric motor 21 for some reason. When the above torque is output, it is damaged first. As a result, a great damage such as damage (gear breakage) of each gear included in the turning speed reducer 24 due to a strong impact from the outside, an output of excessive torque by the turning electric motor 21 or the like may occur. The situation can be avoided.

また、例えば、上述した従来技術の如く、旋回用電動機21の出力軸21bに他部よりも強度が弱い部分を設けると、万が一、出力軸21bが破損した場合に、旋回用電動機21を交換する必要があり、復旧の際の修理コストが高くなる。これに対して、本実施形態の場合、万が一、切欠き部46aから遊星キャリア46が破損しても、部品としては、遊星キャリア46(出力軸)の交換のみで済むため、低コストかつ簡易に旋回駆動装置40(ショベル)の復旧を行うことが出来る。   In addition, for example, if the output shaft 21b of the turning electric motor 21 is provided with a portion whose strength is weaker than that of the other parts as in the prior art described above, the turning electric motor 21 is replaced if the output shaft 21b is damaged. It is necessary and the repair cost at the time of restoration becomes high. On the other hand, in the case of this embodiment, even if the planet carrier 46 is damaged from the notch 46a, it is only necessary to replace the planet carrier 46 (output shaft) as a part, so that the cost can be reduced easily. The turning drive device 40 (excavator) can be restored.

また、切欠き部46aは、遊星キャリア46の円筒部における潤滑油LB1に潤滑される部分、即ち、円筒部のオイルシール57よりも上側(高速側)に設けられる。これにより、万が一、切欠き部46aから遊星キャリア46が破損しても、破損片は空間SP1に留まるため、被害が低速段減速機200に拡大することを防止することが可能となり、復旧作業時間を大幅に短縮することができる。つまり、本実施形態に係る旋回減速機24は、ユニット交換可能な単位として、高速段減速機150と低速段減速機200を有する。そのため、遊星キャリア46の破損による影響を高速段減速機150内に抑え込むことにより、旋回減速機24のうち、高速段減速機150の交換、或いは高速段減速機150の修理で復旧させることが可能となり、復旧に要する時間を短縮できる。   Further, the notch 46a is provided in a portion lubricated by the lubricating oil LB1 in the cylindrical portion of the planetary carrier 46, that is, above the oil seal 57 in the cylindrical portion (high speed side). As a result, even if the planetary carrier 46 is broken from the notch 46a, the broken piece remains in the space SP1, so that it is possible to prevent the damage from spreading to the low speed reducer 200, and the recovery work time Can be greatly shortened. That is, the turning speed reducer 24 according to the present embodiment includes the high speed stage speed reducer 150 and the low speed stage speed reducer 200 as units that can be replaced. Therefore, by suppressing the influence of the damage of the planetary carrier 46 in the high speed reducer 150, it is possible to restore the high speed stage reducer 150 by replacing the high speed stage reducer 150 or repairing the high speed stage reducer 150. Thus, the time required for recovery can be shortened.

なお、高速段減速機150を交換する場合、ショベルの復旧までの時間を最も短くすることができると共に、取り外された高速段減速機150は、分解・整備(遊星キャリア46の交換及び内部清掃(破損片の回収)等)により再利用が可能である。   When exchanging the high-speed gear reducer 150, it is possible to shorten the time until the excavator is restored, and the removed high-speed gear reducer 150 is disassembled and maintained (replacement of the planetary carrier 46 and internal cleaning ( It can be reused by collecting damaged pieces).

このように、本実施形態に係るショベルは、ギヤ破損等の発生を未然に防止するため、高速段減速機150の出力軸である遊星キャリア46における円筒部のオイルシール57よりも上側(高速側)に、意図的に破損させる切欠き部46aを設ける。これにより、万が一、切欠き部46aから遊星キャリア46が破損しても、かかる破損による影響を極力小さくすることができる。   As described above, the excavator according to the present embodiment is located above the oil seal 57 (on the high speed side) of the cylindrical portion of the planetary carrier 46 which is the output shaft of the high speed reduction gear 150 in order to prevent the occurrence of gear breakage or the like. ) Is provided with a notch 46a that is intentionally damaged. As a result, even if the planet carrier 46 is damaged from the notch 46a, the influence of the damage can be minimized.

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
24 旋回減速機(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
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
46a 切欠き部(低強度部)
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
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(第1のユニット)
200 低速段減速機(第2のユニット)
LB1、LB2 潤滑油

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 1A, 1B Hydraulic motor 2 Turning mechanism 3 Upper turning body (swivel body)
4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 10 Cabin 11 Engine 12 Motor generator 13 Reducer 14 Main pump 15 Pilot pump 16 High-pressure hydraulic line 17 Control valve 18, 20 Inverter 21 Turning motor 21a End plate 21b Output shaft 22 Resolver 23 Mechanical brake 24 Turning reduction gear (reduction gear)
24-1 1st turning speed reducer 24-2 2nd turning speed reducer 24-3 3rd turning speed reducer 25 Pilot line 25a Hydraulic line 26 Operating device 26A, 26B Lever 26C Pedal 27, 28 Hydraulic line 29 Pressure sensor 30 Controller 40 Turning drive device 40A Output shaft 42 Sun gear 44 Planetary gear 44a Holding pin 46 Planet carrier 46a Notch (low strength portion)
48 Internal gear 50 First gear case 51 Bearing 52 Second gear case 54 Third gear case 56 Bearing 57 Oil seal 60 Brake disc (brake rotating plate)
62 Brake plate (brake fixing plate)
64 Piston 66 Spring 68 Hydraulic space 69 Brake release port 82 Sun gear 84 Planetary gear 84a Holding pin 86 Planetary carrier 88 Internal gear 90 Spring presser member 91 Seal member 92 Bolts 93, 94, 95 Seal member 102 Sun gear 104 Planetary gear 104a Holding pin 106 Planet carrier 108 Internal gear 110 Bearing 120 Power storage system 150 High-speed gear reducer (first unit)
200 Low-speed gearbox (second unit)
LB1, LB2 Lubricating oil

Claims (3)

旋回機構に駆動力を伝達することにより旋回体を旋回駆動する旋回用電動機と、
複数段の減速部を有し、前記駆動力を減速して前記旋回機構に伝達する減速機であって、前記複数段の減速部のうち、高速側に位置する減速部は、出力軸に設けられるオイルシールによって、潤滑油に潤滑される空間が他の減速部と隔離される減速機と、
前記出力軸の前記オイルシールより高速側に設けられ、前記出力軸の他の部位より強度が低い低強度部を備える、
ショベル。
A turning electric motor that drives the turning body to turn by transmitting a driving force to the turning mechanism;
A speed reducer having a plurality of speed reducers, which decelerates the driving force and transmits it to the turning mechanism, and the speed reducer located on the high speed side of the plurality of speed reducers is provided on an output shaft. A speed reducer in which a space lubricated by the lubricating oil is isolated from other speed reducing parts by an oil seal,
Provided at a higher speed side than the oil seal of the output shaft, comprising a low strength portion having a lower strength than other parts of the output shaft,
Excavator.
前記低強度部は、
前記出力軸の周方向における少なくとも一部に設けられる切り欠き形状により構成される、
請求項1に記載のショベル。
The low-strength part is
It is constituted by a notch shape provided in at least part of the output shaft in the circumferential direction
The excavator according to claim 1.
前記減速機は、
ユニット交換可能な単位として、前記高速側に位置する減速部を含む第1のユニットと、前記他の減速部を含む第2のユニットを有する、
請求項1又は2に記載のショベル。
The speed reducer is
As a unit exchangeable unit, it has a first unit including a speed reduction unit located on the high speed side and a second unit including the other speed reduction unit,
The shovel according to claim 1 or 2.
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