JP3609620B2 - スイベルジョイントおよびその回り止め構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの下部走行体と上部旋回体との間で油を流通するスイベルジョイントおよびその回り止め構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
油圧ショベルなどの油圧走行式建設機械は、上部旋回体に設置したエンジンで駆動される油圧ポンプと、上部旋回体に設置され油圧ポンプから吐出される油の流れを制御するコントロールバルブと、下部走行体に設置されコントロールバルブを経由して圧油が供給される走行用油圧モータとを備え、上部旋回体の油圧ポンプからの圧油はスイベルジョイントを介して下部走行体の油圧モータへ供給される。スイベルジョイントは円筒状のボディと、ボディに回転可能に嵌入され上部がボディから突出するスピンドルとを有する。ボディの周面に設けられる第１接続ポートには一端が走行用油圧モータと接続される油圧配管の他端が接続され、ボディから突出するスピンドルの周面に設けられる第２接続ポートには一端がコントロールバルブと接続される油圧配管の他端が接続される。このようなスイベルジョイントを油圧ショベルに設置する場合、ボディはその上部に設けられたフランジを介して下部走行体に固定され、スピンドルは回転防止プレートにより上部旋回体に対して回り止めされる。この場合、回転防止プレートの一端は、スピンドルの端面の周縁に沿って立設されたブラケットにボルト結合され、他端は上部旋回体に係止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上部旋回体と下部走行体との間の流路が多くなり、たとえば、従来の６〜８ポートが１０以上になることがある。この場合、ボディ側には第１接続ポートを増設する余裕はあるものの、スピンドル側には第２接続ポートを増設する余裕がない。これは、ボディからのスピンドル突出長をあまり大きくできないからである。そこで、スピンドルの突出長を大きくして第２接続ポートを増設すると、上部旋回体側で無駄なスペースが発生してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、上部旋回体側でのスペースを大きくすることなく従来よりも接続ポート数を増設することが可能なスイベルジョイントおよびその回り止め構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜図７に対応づけて説明する。
（１）請求項１の発明は、複数の第１接続ポート４１ｂを有するボディ４１と、このボディ４１に回転可能に嵌入され複数の第１接続ポート４１ｂの各々にそれぞれ内部通路４２ａを介して連通する複数の第２接続ポート４２ｃを有するスピンドル４２とを備え、ボディ４１を第１の構造体１１に取り付け、第１の構造体１１と相対回転する第２の構造体２１に対して回転防止部材５３によりスピンドル４２の回転を防止した、第１接続ポート４１ｂと第２接続ポート４２ｃとの間で油を流通するスイベルジョイントに適用される。そして、スピンドル４２の軸心方向に形成される内部通路４２ａをスピンドル４２の端面まで延設して開口させ、その開口の１つ（内部通路４２ａＳ）に回転防止部材５３の一端を結合する係合部５４を形成するとともに、当該内部通路４２ａＳに連通する第２接続ポート４２ｃをスピンドル４２の周面に設け、他の開口の少なくとも１つに第２接続ポート４２ｄを形成することにより、上述した目的は達成される。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のスイベルジョイントに用いる回り止め構造に適用され、開口には雌ねじ５４を刻設し、雌ねじ５４に雄ねじ５５を螺合して回転防止部材５３をスピンドル４２の端面に固定することにより、上記目的を達成する。
（３）請求項３の発明は、請求項２のスイベルジョイントの回り止め構造において、雌ねじ５４と雄ねじ５５により内部通路４２ａＳを油密にすることを特徴とする。
【０００６】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるスイベルジョイントの回り止め構造が適用される油圧ショベルの全体構成を示す図であり、（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。この油圧ショベルは、下部走行体１０と、下部走行体１０に旋回可能に支持された上部旋回体２０と、上部旋回体２０に取り付けられたフロントアタッチメント３０とで構成される。下部走行体１０は、図２に詳細を示すトラックフレーム１１と、このトラックフレーム１１の左右両端に設けられたサイドフレーム１２と、サイドフレーム１２の一端側に設置された図示しない走行用油圧モータと、油圧モータで駆動されるスプロケット１３と、サイドフレーム１２の他端側に設置されたアイドラー１４と、スプロケット１３とアイドラー１４との間に巻き回され油圧モータで駆動される履帯１５と、排土板１６ａと図示しない油圧シリンダで構成される排土装置１６とを有する。上部旋回体２０を構成するメインフレーム２１には、運転室２２と、図示しないエンジンと、エンジンで駆動される図示しない油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出される油の流量と流れる方向を制御する図示しないコントロールバルブと、フロントアタッチメント３０とが設けられる。
【０００８】
上部旋回体２０のコントロールバルブと下部走行体１０の走行用油圧モータおよび排土板用油圧シリンダなどとの間では、図２および図３に示すように、トラックフレーム１１に固定されたスイベルジョイント４０を介して油が流通される。本実施の形態では、下部走行体１０と上部旋回体２０との間で１１個の油路が設けられる。図４および図５にも詳細を示すように、スイベルジョイント４０は円筒状のボディ４１と、ボディ４１に回転可能に嵌入されて一端側がボディ４１から突出するスピンドル４２とからなる。ボディ４１はトラックフレーム１１に固定され、スピンドル４２は回り止めプレート５３によりメインフレーム２１に対して回り止めされる。２１ａはメインフレーム２１に立設された回り止めプレート用係止部材である。なお、図３のＳＣは上部旋回体２０の旋回中心を示す。
【０００９】
図４（ａ），（ｃ）において、ボディ４１の上端部には固定用フランジ４１ａが形成され、ボディ４１の外周面には複数の、本例では１１個の第１接続ポート４１ｂが設けられる。それぞれの第１接続ポート４１ｂはそれぞれボディ４１の周壁を貫通する接続通路（図示せず）に連通し、接続通路のそれぞれはボディ４１の周面に周方向に３６０度に渡って各々が刻設された溝にそれぞれ連通する。なお、図４（ａ）は図２のＩＶＡ−ＩＶＡ線方向から見た図、図４（ｃ）は図２のＩＶＣ−ＩＶＣ線方向から見た図である。
【００１０】
図４および図５において、スピンドル４２には、軸心方向に形成された複数の、本例では図７に詳細を示す１１個の内部通路４２ａと、それぞれの内部通路４２ａから半径方向外方にそれぞれ延設される１１個の接続通路４２ｂ（図７に２つ示す）と、ボディ４１から突出する外周面に形成されて内部通路４２ａとそれぞれ連通する複数の、本例では７つの第２接続ポート４２ｃと、上端面に形成されて内部通路４２ａとそれそれ連通する複数の、本例では４つの第２接続ポート４２ｄとが設けられる。
【００１１】
上述したように、この実施の形態では上部旋回体と下部走行対との間で１１個の通路がスイベルジョイント４０により確保されるので、スピンドル４２にはその端面から軸心方向に上述した１１本の内部通路４２ａが穿設される。そして、図４および図６において、そのうちの５本の内部通路にはテーパ雌ねじが刻設されて盲栓５１が螺着され、４本の内部通路には第２接続ポート４１ｄとなるテーパ雌ねじ５２が刻設される。さらに、２本の内部通路には回り止めプレート５３を固定する雌ねじ５４（図６）が刻設される。そして、図３および図６に示すように、回り止めプレート５３がボルト５５を雌ねじ５４に螺合することでスピンドル４２に固定される。回り止めプレート５３の他端は、図３に示すようにメインフレーム２１に設けられた回り止め部材２１ａに係止し、これにより、スピンドル４２がメインフレーム２１に対して回り止めされる。すなわち、スピンドル４２はメインフレーム２１と一体に回転する。図６に詳細を示すように、ボルト５５が螺合される内部通路４２ａＳには盲栓５６が嵌入されて内部通路４２ａＳが密閉されるが、雌ねじ５４とボルト５５を管用テーパねじとして内部通路４２ａＳを密閉してもよい。この場合、盲栓５６を省略できる。
【００１２】
このように、この実施の形態では、スピンドル４２の軸心方向に形成された内部通路４２ａの他端を上部旋回体側の端面まで延設させて開口し、２つの内部通路４２ａの開口部分に回り止めプレート５３をボルト５５で螺合するようにするとともに、４つの内部通路４２ａの第２接続ポート４２ｄをスピンドル４２の端面に形成して第２接続ポートを増設するようにした。その結果、スピンドル４２の突出長を長くしてスピンドル４２の周面に第２接続ポートを増設する必要がなく、スピンドル４２の小型化と上部旋回体側での無駄なスペースの発生を回避できる。
【００１３】
以上では、ボディ４１を下部走行体１０に固定しスピンドル４２を上部旋回体２０側へ突出するようにしたが、ボディ４１を上部旋回体２０に固定しスピンドル４２を下部走行体１０側へ突出させてもよい。この場合、スピンドル４２が下部走行体１０と一体に回転するようにトラックフレーム１１に回り止めプレート５３で回り止めされ、回り止めプレート５３は上述したと同様にスピンドル４２の下端面に結合される。また、下端面に増設した第２接続ポート４２ｄを設け、走行用油圧モータや排土板用油圧シリンダへの油圧配管が接続される。
【００１４】
以上の実施の形態と請求項の構成要素との対応において、下部走行体１０が第１の構造体を、上部旋回体２０が第２構造体を、回り止めプレート５３が回転防止部材を、雌ねじ５４が係合部を、ボルト５５が雄ねじそれぞれ構成する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、スピンドルの軸心方向に形成される内部通路をスピンドルの端面まで延設して開口させ、その開口に回転防止部材を結合してスピンドルの回り止めを行なうとともに、他の開口に第２接続ポートを形成するようにしたので、スピンドル周面に接続ポートを増設する場合のようにスピンドル全長を大きくすることなく、スイベルジョイントの油路を増設することができる。その結果、スピンドルを小型化できるともに、第２構造体、たとえば上部旋回体側での無駄なスペースの発生を防止できる。とくに請求項３のように、回転防止部材を固定する雌ねじに雄ねじを螺合して内部通路を油密にすれば、内部通路を油密にするために盲栓を内部通路に打込む必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイベルジョイントが使用される油圧ショベルを示し、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図
【図２】図１のトラックフレーム上に設置されたスイベルジョイントを示す図
【図３】スイベルジョイントの回り止め構造を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図
【図４】スイベルジョイントの側面を示し、（ａ）は図２および図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線方向から見た図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は図２および図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線方向から見た図
【図５】スピンドル上部の側面を示し、（ａ）は図４（ｂ）のＶＡ−ＶＡ線方向から見た図、（ｂ）は図４のＶＣ−ＶＣ線方向から見た図
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】スピンドルの内部通路を説明する断面図
【符号の説明】
１０…下部走行体、 １１…トラックフレーム
２０…上部旋回体 ２１…メインフレーム
３０…フロントアタッチメント ４０…スイベルジョイント
４１…ボディ ４１ａ…フランジ
４１ｂ…第１接続ポート ４２…スピンドル
４２ａ…内部通路 ４２ｃ，４２ｄ…第２接続ポート
５３…回り止めプレート ５４…雌ねじ
５５…ボルト

Claims (3)

1. 複数の第１接続ポートを有するボディと、このボディに回転可能に嵌入され前記複数の第１接続ポートの各々にそれぞれ内部通路を介して連通する複数の第２接続ポートを有するスピンドルとを備え、前記ボディを第１の構造体に取り付け、前記第１の構造体と相対回転する第２の構造体に対して回転防止部材により前記スピンドルの回転を防止した、前記第１接続ポートと第２接続ポートとの間で油を流通するスイベルジョイントにおいて、
   前記スピンドルの軸心方向に形成される前記内部通路を前記スピンドルの端面まで延設して開口させ、その開口の１つに前記回転防止部材の一端を結合する係合部を形成するとともに、当該内部通路に連通する第２接続ポートを前記スピンドルの周面に設け、他の開口の少なくとも１つに前記第２の接続ポートを形成したことを特徴とするスイベルジョイント。
2. 請求項１に記載のスイベルジョイントに用いる回り止め構造において、
   前記開口には雌ねじを刻設し、前記雌ねじに雄ねじを螺合して前記回転防止部材を前記スピンドルの端面に固定することを特徴とするスイベルジョイントの回り止め構造。
3. 請求項２のスイベルジョイントの回り止め構造において、
   前記雌ねじに前記雄ねじを螺合することにより前記内部通路を油密にすることを特徴とするスイベルジョイントの回り止め構造。

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