JP3614232B2 - 油圧旋回装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、基台側部材とこれに支承された回転ないし揺動部材(この明細書では「旋回フレーム」と総称する)との間で油圧力を伝達するのに好適な油圧旋回装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は建設機械等に用いられている従来の油圧回転継手の一例を示したもので、軸51とこれに回転自在に嵌装されたスリーブ52とで構成されている。軸51には2本の軸方向孔11、12が設けられており、軸51とスリーブ52との摺接面には2本の周溝15、16が設けられ、これらの周溝15、16はそれぞれ半径方向孔17、18で軸方向孔11、12に連通されている。2本の周溝15、16の間にはOリング25が配置され、それぞれの周溝の外側にはOリング26、27とリップシール28、29とが配置されている。軸方向孔11、12の根元側には、それぞれ一次ポート13、14が設けられており、またスリーブ52には、2本の周溝15、16のそれぞれに連通する二次ポート23、24が設けられている。
【0003】
一次ポート13、14の油圧は、軸方向孔11、12、半径方向孔17、18及び周溝15、16を経て、二次ポート23、24に連通される。スリーブ52が軸51に対して相対回転しても、2本の周溝15、16の位置は軸側から見てもスリーブ側から見ても変化しないので、一次ポート13、14から二次ポート23、24に至る通路が遮断されることはない。
【0004】
図6は、図5に示すような油圧回転継手を用いた旋回装置の一例を示したものである。旋回フレーム4は、旋回軸受53によって支承されており、旋回軸受の外輪54が支持フレーム3に、内輪55が旋回フレーム4に固定されている。油圧装置の本体は支持フレーム3に搭載されており、支持フレーム3に装着した油圧モータ5の出力軸に設けたピニオン56が旋回軸受の内輪の内周面に設けた内歯歯車57に噛合している。支持フレーム3の中心には、図5で示したと同様な構造の油圧回転継手60のスリーブ52が固定されており、この油圧回転継手の軸51は旋回フレーム4に固定されている。旋回フレーム4側に設けた油圧装置に供給される油圧は、この回転継手60を介して供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
建設機械の運転室やブームを支承している旋回台のように、旋回フレームが大径の旋回軸受で支承されている場合は、上述した従来構造が適している。しかしあまり大きな力のかからない小型の回転部材や揺動部材を駆動するときは、自己回転型の油圧モータを用いた方が構造が簡単になることが多い。すなわち図6に示した構造の例で言えば、支持フレーム3の中心に油圧モータを装着し、この油圧モータの回転軸を旋回フレーム4に固定して、旋回フレーム4を油圧モータ5内の軸受で支承するのである。
【0006】
しかしそのような構造は、支持フレーム3と旋回フレーム4との間で油圧をやりとりする必要がある場合には、旋回フレームの中心に油圧回転継手を配置する必要があるので、採用することができない。そのため、図6に示すような旋回軸受53と歯車56、57を用いた回転駆動機構を採用しなければならず、装置が高価になるとともに、旋回フレームの支承部の構造が大型になって装置をコンパクトに構成できないという問題があった。
【0007】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、旋回フレームの駆動と、旋回フレームと支持フレームとの間での油圧のやりとりとを、コンパクトで安価な構造で実現することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の油圧旋回装置に用いられる油圧回転継手は、円筒状の外周面を有するリング状の第1の部材1と、この第1の部材の外周面に回動自在に嵌合される内周面を備えたリング状の第2の部材2と、両者の摺接面に形成された周溝15、16と、この周溝に連通させて第1の部材に設けた第1のポート13、14と、前記周溝に連通させて第2の部材に設けた第2のポート23、24と、前記周溝15、16の両側に配置されたシール部材25とを備えている。
【0009】
この発明の油圧旋回装置は、旋回フレーム4と、これを支承する支持フレーム3と、両者の回動中心軸線上に配置されその一方にハウジングを固定され他方に出力軸を固定された油圧モータ5と、この油圧モータと軸心を一致させかつこの油圧モータを囲むように上記第1の部材と第2の部材とを位置させて第1の部材と第2の部材との一方を旋回フレーム4に他方を支持フレーム3に固定して装着された上記構造の油圧回転継手10とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】
上記構造の油圧回転継手は、その第1の部材1と第2の部材2との一方を旋回フレーム4に、他方を旋回フレームを支承する支持フレーム3に固定し、支持フレーム側と旋回フレーム側の油圧配管を第1のポート13、14と第2のポート23、24にそれぞれ接続してやれば、相対回動する旋回フレームと支持フレームの間で油圧力のやりとりを行うことができる。そして旋回部材の旋回中心部分には開放された空間が存在するから、この空間に自己回転型の油圧モータ等を配置することができる。
【0011】
この発明の油圧旋回装置によれば、油圧モータ5に油圧力を供給することによって、旋回フレーム4を駆動することができるとともに、油圧回転継手10を介して支持フレーム3と旋回フレーム4との間で油圧力のやりとりを行うことができる。そして旋回フレーム4は、油圧モータ5の内蔵軸受によって、支承することができるので、旋回フレーム4の相対回動駆動と支持フレームとの間での油圧力のやりとりを伴う構造を、簡単でコンパクトな構造にすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の油圧旋回装置に用いる油圧回転継手の一例を示したもので、当該回転継手は、直径が軸方向長さより大きなリング状の内輪1と外輪2とを備えている。内輪1の外周面は円筒状で、外輪2はその内周面を内輪1の外周面に摺接する状態で相対回動自在に嵌装されている。内輪1には2本の軸方向孔11、12が設けられており、この軸方向孔11、12の開口端に第1ポート13、14が設けられている。
【0013】
内輪1と外輪2との摺接面には、2本の周溝15、16が形成されており、軸方向孔の一方11が周溝の一方15に、他方12が周溝の他方16にそれぞれ半径方向孔17、18で連通されている。外輪2には、底部が2本の周溝15、16にそれぞれ連通するようにして2個の第2ポート23、24が設けられている。2本の周溝15、16の間及び各周溝の外側には、シール用のOリング25が装着されている。
【0014】
内輪1と外輪2の端部は、若干段違いになっており、内輪1と外輪2とは軸方向端部においてそれぞれ互いに相対回動する部材の一方3と他方4とに固定される。内輪1を固定する部材3には、第1ポート13、14に対向する位置に配管孔31、32が設けられており、内輪1を部材3に固定することによって、第1ポート13、14に配管孔31、32が連通される。外輪の第2ポート23、24には、他方の部材4側に配置した図示されていない油圧ホースが接続される。
【0015】
相対回動する一方の部材3と他方の部材4とが共にビルトイン型の油圧回路を備えているときは、図2に示すように、外輪2にも軸方向孔21、22を設けて、これらの軸方向孔を周溝15、16に連通させる。そして外輪側の軸方向孔21、22を内輪側の軸方向孔11、12と反対の側で開口させ、この開口端に第2ポート23、24を設ける。このような構造であれば、内輪と外輪とをそれぞれ相対回動する部材の一方及び他方に固定することのみで、第1ポート13、14及び第2ポート23、24をそれぞれの部材の油圧配管に接続することができる。
【0016】
図3、4は、この発明に係る旋回装置の一実施例を示したものである。図3に示した装置は、建設機械のブームの先端に装着される旋回バケットであり、図4はその旋回装置部分の断面図である。図示装置の支持フレーム3は、リンク孔41、42の一方をパワーショベルのブームの先端に、他方をブームの先端に設けた駆動リンクにそれぞれ枢支連結されるものである。
【0017】
支持フレーム3には、油圧モータの固定側ハウジング7がボルト6で固定され、旋回側ハウジング5がボルト8で旋回フレーム4に固定されている。この油圧モータは、建設機械の履帯(クローラ)を駆動する走行モータとして用いられているもので、減速機と重荷重の軸受が内蔵されており、その内蔵軸受によってバケット43、44にかかる荷重が支えられる。旋回フレーム4には、バケット開閉用の油圧シリンダ45が装着されており、この発明の油圧回転継手10を介してこの油圧シリンダに油圧力が供給されている。
【0018】
油圧回転継手10は、旋回フレーム4と支持フレーム3との間に油圧モータを囲むように配置されており、内輪1が支持フレーム3に固定され、外輪2が旋回フレーム4に固定されている。油圧回転継手10の各部材には、図1と同一の符号が付されており、図4に同一の符号を付した部材の構造と機能は、図1で説明したものと同様である。
【0019】
なお図3のバケット43、44は、枢支ピン46で旋回フレーム4にそれぞれ枢支され、駆動ピン48で油圧シリンダ45のロッド端とヘッド端とに枢着され、かつ連動リンク49で連結されて同期開閉されるようになっている。油圧回転継手10の第1ポート13、14にはブーム側の油圧配管が連結され、第2ポート23、24は油圧シリンダ45に接続されている。
【0020】
図3に示す構造によれば、旋回フレーム4の旋回軸線上に油圧モータを配置することが可能となり、この油圧モータによって旋回駆動される旋回フレーム4は、この油圧モータ自体の軸受によって軸支され、また旋回フレーム4の油圧シリンダ45へは油圧モータの旋回軸心への配置を妨げないリング状の油圧回転継手10を介して油圧力を供給できるので、旋回バケットの支持部分の構造を簡単かつコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の油圧旋回装置に用いる油圧回転継手の第1例を示す断面図
【図2】同第2例を示す断面図
【図3】油圧旋回装置の一実施例を示す断面図
【図4】図3の直角方向から見た要部断面図
【図5】従来の油圧回転継手の一例を示す断面図
【図6】従来の旋回フレームの支承構造の一例を示す断面図
【符号の説明】
1 内輪
2 外輪
3 支持フレーム
4 旋回フレーム
5 油圧モータ
10 油圧回転継手
13 第1ポート
14 第1ポート
15 周溝
16 周溝
23 第2ポート
24 第2ポート
25 Oリング
Claims (1)
- 旋回フレーム (4) と、これを支承する支持フレーム (3) と、両者の回動中心軸線上に配置されその一方にハウジングを固定され他方に出力軸を固定された油圧モータ (5) と、油圧回転継手 (10) とを備え、当該油圧回転継手は、円筒状の外周面を有するリング状の第1の部材(1)と、この第1の部材の外周面に回動自在に嵌合される内周面を備えたリング状の第2の部材(2)と、両者の摺接面に形成された周溝(15,16)と、この周溝に連通させて第1の部材に設けた第1のポート(13,14)と、前記周溝に連通させて第2の部材に設けた第2のポート(23,24)と、前記周溝(15,16)の両側に配置されたシール部材(25)とを備え、当該油圧回転継手は、上記第1の部材と第2の部材との一方を旋回フレーム (4) に他方を支持フレーム (3) に固定して、前記油圧モータと軸心を一致させかつ当該油圧モータを囲むように装着されている、油圧旋回装置。
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