JP5917238B2 - Slewing drive - Google Patents
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Description
本発明はショベルの旋回機構を駆動する旋回駆動装置に関する。 The present invention relates to a turning drive device that drives a turning mechanism of an excavator.
一般的に、掘削作業等を行なうショベルには旋回体が設けられ、掘削作業を行なうためのブーム、アーム及びバケットが旋回体に設けられる。旋回体を旋回させることで、バケットをショベルの周囲の任意の位置に移動する。旋回体を旋回させるための旋回駆動装置の駆動源として電動モータを用いることがある。旋回用電動モータで旋回体を旋回駆動することを電動旋回と称する。 In general, a shovel that performs excavation work or the like is provided with a swivel body, and a boom, an arm, and a bucket for performing the excavation work are provided on the swivel body. By rotating the revolving structure, the bucket is moved to an arbitrary position around the shovel. An electric motor may be used as a drive source of a turning drive device for turning the turning body. Driving the turning body with the turning electric motor is called electric turning.
旋回用電動モータの出力軸は、旋回減速機を介して旋回機構の入力軸に接続される。旋回用電動モータとしては、小型で高出力とするために高回転数の電動モータが用いられるので、旋回減速機としては大きな減速比を有する遊星歯車機構が用いられることが多い。 The output shaft of the turning electric motor is connected to the input shaft of the turning mechanism via a turning speed reducer. As a turning electric motor, an electric motor having a high rotational speed is used in order to achieve a small size and a high output, and therefore, a planetary gear mechanism having a large reduction ratio is often used as a turning reduction gear.
また、旋回用電動モータを駆動しないときには旋回用電動モータは自由に回転できる状態にあるので、旋回体に機械的にブレーキをかけて固定しておく必要がある。このため、旋回減速機の出力軸に機械的にブレーキをかけるブレーキ装置(メカニカルブレーキと称する)が旋回減速機の近傍に設けられる場合が多い。 Further, when the electric motor for turning is not driven, the electric motor for turning is in a state where it can freely rotate, so it is necessary to mechanically brake and fix the turning body. For this reason, a brake device (called a mechanical brake) that mechanically brakes the output shaft of the turning speed reducer is often provided in the vicinity of the turning speed reducer.
例えば、特許文献1に開示された旋回減速機とメカニカルブレーキとが組み込まれた旋回駆動装置では、旋回減速機の潤滑油とメカニカルブレーキの潤滑油として同じ潤滑油が共通に用いられる。ここで、旋回用電動モータの回転数が大きいと、旋回減速機の歯車も高速回転することとなり、旋回減速機での発熱量が多くなる。これにより、旋回減速機が高温となり、潤滑油も高温となる。
For example, in the turning drive device in which the turning speed reducer and the mechanical brake disclosed in
上述のように旋回減速機とメカニカルブレーキとに共通の潤滑油を用いると、旋回減速機の潤滑油が高温となるとメカニカルブレーキの潤滑油も高温となり、メカニカルブレーキを十分に冷却できなくなるおそれがある。メカニカルブレーキのブレーキ性能は温度に依存し、メカニカルブレーキ自体が高温となるとブレーキ性能が低下してしまう。 As described above, if a common lubricant oil is used for the swivel reducer and the mechanical brake, if the swirl reducer lubricating oil becomes hot, the mechanical brake lubricant also becomes hot, and the mechanical brake may not be sufficiently cooled. . The brake performance of the mechanical brake depends on temperature, and when the mechanical brake itself becomes high temperature, the brake performance deteriorates.
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、旋回減速機用の潤滑油とメカニカルブレーキの潤滑油とが両方とも高温とならないような旋回駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a turning drive device in which both the lubricating oil for the turning speed reducer and the lubricating oil for the mechanical brake do not reach high temperatures.
本発明の一実施形態によれば、ショベルの旋回体を駆動する旋回駆動装置であって、駆動源の出力を減速して伝達する減速機と、該減速機の出力軸にブレーキを掛ける湿式ブレーキとを有し、前記減速機の歯車は、前記減速機の構成部品の内側に形成された歯車空間に配置され、前記湿式ブレーキのディスクは、前記構成部品の外側に形成された湿式ブレーキ空間に配置され、前記湿式ブレーキ空間に供給した潤滑油により、前記減速機の前記構成部品を介して前記歯車空間内に充填された潤滑油を冷却し、前記減速機の前記構成部品は、前記歯車を収容する歯車ケース及び前記減速機の前記出力軸であり、前記歯車空間内の潤滑油の熱は、前記歯車ケース及び前記出力軸を介して前記湿式ブレーキ空間内を流れる潤滑油に移動することを特徴とする旋回駆動装置が提供される。
According to one embodiment of the present invention, there is provided a turning drive device for driving a swivel body of a shovel, a speed reducer that decelerates and transmits an output of a drive source, and a wet brake that applies a brake to an output shaft of the speed reducer. The gear of the speed reducer is disposed in a gear space formed inside a component part of the speed reducer, and the disk of the wet brake is disposed in a wet brake space formed outside the component part. The lubricating oil that is disposed and supplied to the wet brake space cools the lubricating oil filled in the gear space via the components of the speed reducer, and the components of the speed reducer The gear case to be accommodated and the output shaft of the speed reducer, and the heat of the lubricating oil in the gear space moves to the lubricating oil flowing in the wet brake space through the gear case and the output shaft. Special Swing drive system is provided to.
上述の旋回駆動装置において、エンジンによって回転駆動するメインポンプから吐出される作動油を前記潤滑油として用いることが好ましい。前記湿式ブレーキのブレーキ部品が収容されている湿式ブレーキ空間と、前記減速機の歯車が収容されている歯車空間とは分離されていることが好ましい。前記減速機は、前記駆動源を構成する電動モータと前記湿式ブレーキとの間に配置されていることとしてもよい。前記湿式ブレーキはブレーキ板を有し、該ブレーキ板は前記減速機の出力軸にスプライン係合していることとしてもよい。前記湿式ブレーキのブレーキ板を押圧するためのスプリングとして皿バネを用いることとしてもよい。 In the above-described turning drive device, it is preferable that hydraulic oil discharged from a main pump that is rotationally driven by an engine is used as the lubricating oil. It is preferable that the wet brake space in which the brake component of the wet brake is accommodated and the gear space in which the gear of the reduction gear is accommodated are separated. The speed reducer may be disposed between the electric motor constituting the drive source and the wet brake. The wet brake may include a brake plate, and the brake plate may be spline-engaged with the output shaft of the speed reducer. A disc spring may be used as a spring for pressing the brake plate of the wet brake.
上述の発明によれば、減速機の潤滑油は減速機に閉じこめたままとし、冷却された潤滑油を湿式ブレーキに供給して、減速機及び湿式ブレーキを効率的に冷却することができる。 According to the above-mentioned invention, the lubricant oil of the speed reducer can be kept confined to the speed reducer, and the cooled lubricant oil can be supplied to the wet brake to efficiently cool the speed reducer and the wet brake.
まず、本発明の一実施形態による旋回駆動装置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。図1は本発明の一実施形態による旋回駆動装置が組み込まれたショベルを示す側面図である。 First, an overall configuration of a shovel incorporating a turning drive device according to an embodiment of the present invention and a configuration of a drive system will be described. FIG. 1 is a side view showing an excavator incorporating a turning drive device according to an embodiment of the present invention.
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、アーム5が取り付けられ、アーム5の先端にバケット6が取り付けられている。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、キャビン10が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。
An
なお、図1に示すショベルは、旋回駆動装置に供給する電力を蓄積する蓄電装置を有するショベルであるが、電動旋回を採用したショベルであれば、例えば外部電源から充電電力が供給される電気駆動式ショベルにも本発明を適用することができる。 The excavator shown in FIG. 1 is an excavator having a power storage device that accumulates electric power to be supplied to the turning drive device. However, if the excavator adopts electric turning, for example, electric drive in which charging power is supplied from an external power source. The present invention can also be applied to an excavator.
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。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the shovel shown in FIG.
図2において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は実線でそれぞれ示されている。 In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a solid line.
機械式駆動部としてのエンジン11と、アシスト駆動部としての電動発電機12は、変速機13の2つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機13の出力軸には、油圧ポンプとしてメインポンプ14及びパイロットポンプ15が接続されている。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が接続されている。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が接続されている。
An
コントロールバルブ17は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体1用の油圧モータ1A(右用)及び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。
The control valve 17 is a control device that controls a hydraulic system in the hybrid excavator. The
電動発電機12には、インバータ18Aを介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系(蓄電装置)120が接続される。蓄電系120には、インバータ20を介して電動作業要素としての旋回用電動機21が接続されている。旋回用電動機21の回転軸21Aには、レゾルバ22、及び旋回減速機24が接続される。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。旋回用電動機21と、レゾルバ22と、メカニカルブレーキ23と、旋回減速機24とにより、負荷駆動系として旋回駆動装置40が構成される。ここで、旋回用電動機21が上部旋回体3を旋回駆動するための旋回用電動モータに相当し、メカニカルブレーキ23が上部旋回体3に機械的にブレーキをかけておくブレーキ装置に相当する。
The
操作装置26は、レバー26A、レバー26B、ペダル26Cを含む。レバー26A、レバー26B、及びペダル26Cは、油圧ライン27及び28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29にそれぞれ接続される。圧力センサ29は、電気系の駆動制御を行うコントローラ30に接続されている。
The
コントローラ30は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。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が内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。
The
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、旋回機構2を旋回させるために操作装置26を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。
The
コントローラ30は、電動発電機12の運転制御(電動(アシスト)運転又は発電運転の切り替え)を行うとともに、蓄電系120の昇降圧コンバータを駆動制御することによりキャパシタの充放電制御を行う。コントローラ30は、キャパシタの充電状態、電動発電機12の運転状態(電動(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)に基づいて、蓄電系120の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い、これによりキャパシタの充放電制御を行う。また、コントローラ30は、後述のようにキャパシタに充電する量(充電電流又は充電電力)の制御も行なう。
The
旋回用電動機21の回転速度(角速度ω)はレゾルバ22により検出される。また、ブーム4の角度(ブーム角度θB)はブーム4の支持軸に設けられたロータリエンコーダ等のブーム角度センサ7Bにより検出される。コントローラ30は、旋回用電動機21の角速度ωに基づいて推定旋回回生電力(エネルギ)を演算で求める。そして、コントローラ30は、演算で求めた推定旋回回生電力に基づいて、SOCの回生見込み目標値を演算により求める。コントローラ30は、キャパシタ19のSOCを、求めた回生見込み目標値に近づけるようにハイブリッド式ショベルの各部を制御する。
The rotational speed (angular speed ω) of the turning
上述のような構成のハイブリッド式ショベルによる作業では、上部旋回体3を旋回駆動するために、インバータ20を介して供給される電力により旋回用電動機21が駆動される。旋回用電動機21の出力軸21Aの回転力は、旋回減速機24とメカニカルブレーキ23を介して旋回駆動装置40の出力軸40Aに伝達される。
In the work by the hybrid excavator having the above-described configuration, the turning
図3は本発明の一実施形態による旋回駆動装置40の構成を示すブロック図である。上述のように、旋回駆動装置40は、駆動源としての電動モータである旋回用電動機21を含む。旋回用電動機21の出力軸側に旋回減速機24として遊星減速機が接続される。旋回減速機24(遊星減速機)の出力軸には、メカニカルブレーキ23としてのディスクブレーキが設けられる。旋回減速機24(遊星減速機)の出力軸は、旋回駆動装置40の出力軸40Aとなる。なお、図示はしないが、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。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the turning
図4は旋回駆動装置40のうち、旋回減速機24及びメカニカルブレーキ23を構成する部分の断面図である。本実施形態では、旋回減速機24を構成する遊星減速機の太陽歯車42が、旋回用電動機21の出力軸21Aに固定されている。太陽歯車42は複数の遊星歯車44に係合している。遊星歯車44の各々は、旋回減速機(遊星減速機)の出力軸を構成するキャリア46に回転可能に支持されている。そして、各遊星歯車44は、ギヤケース50の内面に形成された内歯歯車48に噛合している。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion constituting the
内歯歯車48が形成されたギヤケース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、出力軸を構成するキャリア46は、ブレーキケース52を挟んでギヤケース50に固定されたエンドケース54に対して、ベアリング56を介して回転可能に支えられている。
The
以上のような構成の遊星減速機において、旋回用電動機21の出力軸21A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はギヤケース50の内面に形成された内歯歯車48に噛合しており、遊星歯車44の回転力で内歯歯車48が形成されたギヤケース50が回転しようとする。ところが、ギヤケース5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、回転することはできない。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ているキャリア46のほうが回転することとなる。以上のような歯車作用により、旋回用電動機21の出力軸21Aの回転が減速されてキャリア46から出力される。
In the planetary speed reducer configured as described above, when the
次に、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ブレーキケース52と出力軸であるキャリア46との間に形成される。キャリア46の外周にから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、キャリア46に対して回転はできないが、キャリア46の回転軸方向には移動可能な状態で、例えばスプライン接続のような接続構造を介してキャリア46に接続されている。
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、ブレーキパッド62が配置されている。ブレーキパッド62は、固定部であるブレーキケース52に対して回転はできないが、キャリア46の回転軸方向には移動可能な状態で、例えばスプライン接続のような接続構造を介してブレーキケース50の内面側に接続されている。上側のブレーキパッド62の上には、ピストン64が、キャリア46の回転軸方向に移動可能な状態で配置されている。ピストン64はスプリング66により押圧されて常に上側のブレーキパッド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ているが、小さな変位で高出力を得ることのできる多段重ねの皿バネを用いることもできる。
ブレーキパッド62とブレーキディスク60とは、キャリア46の回転軸方向に移動可能であるので、上側のブレーキパッド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は上下のブレーキパッド60により挟まれて押圧される。ブレーキパッド62とディスクブレーキ60の表面は摩擦係数の大きな被膜に覆われており、ディスクブレーキ60がブレーキパッド62により挟まれて押圧されることで、ディスクブレーキ60の回転を阻止しようとするブレーキ力がディスクブレーキ60に作用する。ディスクブレーキ60はキャリア46対して回転できないように接続されているので、ディスクブレーキ60に作用するブレーキ力がキャリア46に加わるブレーキ力となる。
Since the
ピストン64とブレーキケース52との間には、作動油が供給可能な油圧空間68が形成され、油圧空間68にブレーキ解除ポート70が接続されている。コントロールバルブ17からブレーキ解除ポート70を介して油圧空間68に油圧を供給すると、ピストン64が油圧により押し上げられて、ブレーキパッド62を押圧する力が無くなり、ブレーキは解除される。
A
上述のディスクブレーキは、いわゆる湿式ディスクブレーキであり、ブレーキディスク60及びブレーキパッド62が収容される空間(湿式ブレーキ空間と称する)には、作動油が充填される。
The above-described disc brake is a so-called wet disc brake, and a space (referred to as a wet brake space) in which the
一方、遊星減速機において、太陽歯車42と遊星歯車44と内歯歯車48との噛合部分を収容する空間(歯車空間と称する)には、歯車の噛合いを滑らかにするために潤滑油が満たされている。
On the other hand, in the planetary speed reducer, a space (referred to as a gear space) that accommodates the meshing portion of the
上述の歯車空間の潤滑油は、歯車作動時の熱を吸収して高温となる。一方、湿式ブレーキ空間の作動油は、ブレーキ作動時のみ摩擦熱を吸収する程度であり、歯車空間の潤滑油ほどは高温とならない。しかし、歯車空間の潤滑油と湿式ブレーキ空間の作動油とが混ざり合うと、湿式ブレーキ空間の作動油の温度も高温となってしまう。 The above-described lubricating oil in the gear space absorbs heat during operation of the gear and becomes high temperature. On the other hand, the hydraulic oil in the wet brake space absorbs frictional heat only when the brake is operated, and does not become as hot as the lubricating oil in the gear space. However, when the lubricating oil in the gear space and the hydraulic oil in the wet brake space are mixed, the temperature of the hydraulic oil in the wet brake space also becomes high.
そこで、本実施形態では、図4に示すようにオ、ギヤケース50の内歯歯車48の下側の部分とキャリア46の外周面との間にオイルシール72を配置することで、歯車空間と湿式ブレーキ空間とを互いに分離し、歯車空間内の潤滑油が湿式ブレーキ空間内に流れ込まないようにしている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
そして、本実施形態では、湿式ブレーキ空間に冷却された作動油を供給しながら湿式ブレーキ空間から作動油を排出することで、湿式ブレーキ空間で作動油の流れをつくり、常に湿式ブレーキ空間内の作動油の温度が低い温度に維持されるようにしている。湿式ブレーキ空間は、ギヤケース50とオイルシール72とにより歯車空間から分離されているため、湿式ブレーキ空間内の作動油をギヤケース50とオイルシール72に接触させながら流すことで、歯車空間内の潤滑油を冷却することができる。
In this embodiment, the hydraulic oil is discharged from the wet brake space while supplying the cooled hydraulic oil to the wet brake space, thereby creating a flow of the hydraulic oil in the wet brake space and always operating in the wet brake space. The temperature of the oil is maintained at a low temperature. Since the wet brake space is separated from the gear space by the
上述のような作動油の流れを形成するために、本実施形態では、湿式ブレーキ空間のうち、スプリング66が配置される部分に連通する上部作動油流通口74をギヤケース50の上部に設けている。また、ディスクブレーキ60が配置される部分の下側の空間に連通する下部作動油流通口76をエンドケース54に設けている。さらに、下部作動用供給口76の反対側のエンドケース54に、ディスクブレーキ60が配置される部分の下側の空間に連通する下部作動油流通78が設けられている。
In order to form the flow of hydraulic oil as described above, in this embodiment, an upper hydraulic
ここで、湿式ブレーキ空間での作動油の流れについて説明する。湿式ブレーキ空間に供給される作動油は、ディスクブレーキの動作を補助しディスクブレーキを冷却する機能を有していればよい。この作動油として、例えば、ショベルの油圧回路で用いられる作動油を用いることができる。例えば、パイロットポンプ15から吐出する作動油を湿式ブレーキ空間に供給することができる。パイロットポンプ15が吸引するタンク内の作動油は、タンクに戻される前にオイルクーラ等で冷却された低温の作動油である。この場合は、タンク内の低温の作動油をそのまま湿式ブレーキ空間に供給すればよい。あるいは、タンクと湿式ブレーキ空間との間にオイルクーラを設けて、湿式ブレーキ空間に供給される作動油を冷却してもよい。いずれにしろ、湿式ブレーキ空間に供給される作動油は冷却された低温の作動油であることが望ましい。
Here, the flow of hydraulic oil in the wet brake space will be described. The hydraulic oil supplied to the wet brake space may have a function of assisting the operation of the disc brake and cooling the disc brake. As this hydraulic oil, for example, hydraulic oil used in a hydraulic circuit of an excavator can be used. For example, hydraulic fluid discharged from the
図4に示す例では、ギヤケース50の上部に設けられた上部作動油流通口74を介して作動油が湿式ブレーキ空間に供給される。上部作動油流通口74から供給された作動油はスプリング66が収容された空間を通って、ブレーキディスク60が収容された空間に流れ、エンドケース54に設けられた下部作動油流通口78から排出される。
In the example shown in FIG. 4, the working oil is supplied to the wet brake space via the upper working
ここで、スプリング66が収容された空間を形成するギヤケース50の外壁面は、内歯歯車48が形成された部分の反対側の面となり、歯車空間に沿った壁面である。この壁面を、パイロットポンプ15から吐出した低温の作動油が通過する際に、作動油は歯車空間からギヤケース50に伝達された熱を吸収する。これにより、歯車空間内の歯車及び潤滑油が冷却される。このように、低温の作動油を湿式ブレーキ空間に供給することにより、遊星減速機が冷却されて歯車による伝達ロスを低減することができ、旋回駆動装置の過熱を防止することができる。
Here, the outer wall surface of the
図5に示す例では、作動油は、エンドケース54に設けられた下部作動油流通口76から供給され、ブレーキディスク60が収容された空間を通り、スプリング66が収容された空間に流れる。この作動油により遊星減速機が冷却され、作動油は最終的にエンドケース54に設けられた下部作動油流通口78から排出される。
In the example shown in FIG. 5, the hydraulic oil is supplied from a lower hydraulic
図6に示す例では、作動油は、エンドケース54に設けられた下部作動油流通口78から供給され、ブレーキディスク60が収容された空間を通り、スプリング66が収容された空間に流れる。この作動油により遊星減速機が冷却され、作動油は最終的にギヤケース50に設けられた上部作動油流通口74から排出される。
In the example shown in FIG. 6, the hydraulic oil is supplied from a lower hydraulic
なお、図3示す旋回駆動装置40の構成では、旋回減速機24(遊星減速機)の出力軸となるキャリア46が、旋回駆動装置40の出力軸40Aに相当するが、旋回減速機24(この例では、旋回減速機24−1と称する)の後段にさらに2段目の旋回減速機24−2を設けることとしてもよい。図7は2段目の旋回減速機が設けられた旋回駆動装置40−1の構成を示すブロック図である。2段目の遊星減速機24−2はメカニカルブレーキ23(ディスクブレーキ)を間に挟んで1段目の旋回減速機24−1に組み付けられる。2段目の遊星減速機24−2出力軸が旋回駆動装置40−1の出力軸40Aとなる。
In the configuration of the turning
具体的には、例えば、図4に一部が示されるように、キャリア46の軸の先端に太陽歯車80を取り付け、太陽歯車80と内歯歯車82との間で遊星歯車84を駆動するというように、2段目の旋回減速機(遊星減速機)24−2を構成し、大きな減速比を得るようにしてもよい。
Specifically, for example, as shown in part in FIG. 4, the
上述の実施形態ではパイロットポンプ15から吐出される作動油を旋回減速機24に供給しているが、旋回減速機24に作動油を供給するためのポンプとして冷却用ポンプ90を設けてもよい。図8は冷却用ポンプ90が設けられたショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
In the above-described embodiment, the hydraulic oil discharged from the
図8に示すように、冷却用ポンプ90は、メインポンプ14とパイロットポンプ15との間に配置され、メインポンプ14が回転すると冷却用ポンプ90も回転するようになっている。冷却用ポンプ90の吐出口に接続された冷却用作動油供給ライン92は、旋回減速機24の上部作動油流通口74又は下部作動油流通口76,78に接続される。したがって、冷却用ポンプ90から吐出される作動油は冷却用作動油供給ライン92を通じて旋回減速機24のギヤケース50とブレーキケース52の間に形成された湿式ブレーキ空間に供給される。この作動油によりギヤケース50は冷却され、また湿式ブレーキ空間内のブレーキも潤滑且つ冷却される。旋回減速機24に供給された作動油は、冷却用作動油排出ライン94から排出され、オイルクーラ(図示せず)で冷却されてからタンクに戻る。
As shown in FIG. 8, the cooling
冷却用ポンプ90を設けることで、作動油が流入し難い狭い空間にも確実に作動油を供給することができる。これにより、旋回減速機24が高温になることを防止することができる。
By providing the
なお、メカニカルブレーキ23(ディスクブレーキ)のON・OFF用の作動油は、パイロットポンプ15から供給される。
The hydraulic oil for turning ON / OFF the mechanical brake 23 (disc brake) is supplied from the
1 下部走行体
1A,1B 油圧モータ
2 旋回機構
3 上部旋回体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
7A 油圧配管
7B ブーム角度センサ
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 変速機
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
18,18A,18B,20 インバータ
19 キャパシタ
21 旋回用電動機
21A 出力軸
21a エンドプレート
22 レゾルバ
23 メカニカルブレーキ
24,24−1,24−2 旋回減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
26A,26B レバー
26C ペダル
26D ボタンスイッチ
27 油圧ライン
28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 コントローラ
40,40−1 旋回駆動装置
42,80 太陽歯車
44,84 遊星歯車
46 キャリア
48,82 内歯歯車
50 ギヤケース
52 ブレーキケース
54 エンドケース
56 ベアリング
60 ブレーキディスク
62 ブレーキパッド
64 ピストン
66 スプリング
68 油圧空間
70 ブレーキ解除ポート
72 オイルシール
74 上部作動油流通口
76,78 下部作動油流通口
90 冷却用ポンプ
92 冷却用作動油供給ライン
94 冷却用作動油排出ライン
120 蓄電系
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
駆動源の出力を減速して伝達する減速機と、
該減速機の出力軸にブレーキを掛ける湿式ブレーキとを有し、
前記減速機の歯車は、前記減速機の構成部品の内側に形成された歯車空間に配置され、
前記湿式ブレーキのディスクは、前記構成部品の外側に形成された湿式ブレーキ空間に配置され、
前記湿式ブレーキ空間に供給した潤滑油により、前記減速機の前記構成部品を介して前記歯車空間内に充填された潤滑油を冷却し、
前記減速機の前記構成部品は、前記歯車を収容する歯車ケース及び前記減速機の前記出力軸であり、前記歯車空間内の潤滑油の熱は、前記歯車ケース及び前記出力軸を介して前記湿式ブレーキ空間内を流れる潤滑油に移動することを特徴とする旋回駆動装置。 A swivel drive device that drives a swivel of a shovel,
A decelerator that decelerates and transmits the output of the drive source;
A wet brake that brakes the output shaft of the speed reducer,
The gear of the speed reducer is disposed in a gear space formed inside a component of the speed reducer,
The wet brake disc is disposed in a wet brake space formed outside the component;
The lubricating oil supplied to the wet brake space cools the lubricating oil filled in the gear space via the components of the speed reducer ,
The components of the speed reducer are a gear case that houses the gear and the output shaft of the speed reducer, and the heat of the lubricating oil in the gear space is transferred to the wet through the gear case and the output shaft. A turning drive device characterized by moving to lubricating oil flowing in a brake space .
エンジンによって回転駆動するメインポンプから吐出される作動油を前記湿式ブレーキ空間に供給する潤滑油として用いる旋回駆動装置。 The swivel drive device according to claim 1,
A turning drive device used as lubricating oil for supplying hydraulic oil discharged from a main pump driven to rotate by an engine to the wet brake space.
前記湿式ブレーキのブレーキ部品が収容されている前記湿式ブレーキ空間と、前記減速機の歯車が収容されている前記歯車空間とは、前記減速機の前記構成部品により分離されている旋回駆動装置。 The swivel drive device according to claim 1 or 2,
The swivel drive device in which the wet brake space in which the brake parts of the wet brake are accommodated and the gear space in which the gears of the speed reducer are accommodated are separated by the components of the speed reducer.
前記減速機は、前記駆動源を構成する電動モータと前記湿式ブレーキとの間に配置されている旋回駆動装置。 The turning drive device according to any one of claims 1 to 3,
The speed reducer is a turning drive device disposed between the electric motor constituting the drive source and the wet brake.
前記湿式ブレーキはブレーキ板を有し、
該ブレーキ板は前記減速機の前記出力軸にスプライン係合している旋回駆動装置。 It is a turning drive device as described in any one of Claims 1 thru | or 4, Comprising:
The wet brake has a brake plate,
The turning drive device in which the brake plate is spline-engaged with the output shaft of the speed reducer.
前記湿式ブレーキのブレーキ板を押圧するためのスプリングとして皿バネを用いた旋回駆動装置。 It is a turning drive device as described in any one of Claims 1 thru | or 5, Comprising:
A turning drive device using a disc spring as a spring for pressing the brake plate of the wet brake.
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