JP6337666B2

JP6337666B2 - 走行減速機保護構造及び装軌式作業機械

Info

Publication number: JP6337666B2
Application number: JP2014143921A
Authority: JP
Inventors: 寺内　謙一; 謙一寺内; 高彰井塚
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-07-14
Also published as: JP2016020122A

Description

本発明は、走行減速機保護構造及びこれを備えた装軌式作業機械に関する。

油圧ショベル等の装軌式作業機械は、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載され、作業装置が設けられた上部旋回体とから構成されている。下部走行体には、走行モータ装置によって回転駆動される履帯が設けられている。このような装軌式作業機械の走行モータ装置は、下部走行体に設けられた走行モータと、走行モータに連結される走行減速機と、走行減速機を覆うケーシングと、ケーシングの外周に設けられ履帯と噛合して履帯を回転駆動するスプロケットとを主に備えている。

このような走行モータ装置のケーシングは、内部に走行減速機を収容する筒状のケーシング本体と、該ケーシング本体の開口部端面にボルトを用いて締着され、ケーシング本体の開口部を施蓋する側面カバー（減速機カバー）とから構成されている。この側面カバーによって、走行減速機等を潤滑する潤滑油をケーシング内に封止している。

ところで、油圧ショベル等が採石場等の岩石の多い作業現場を走行したり掘削作業を行ったりする場合には、岩石等が走行モータ装置のケーシングに衝突することが多い。この岩石等の衝突（岩石等からの攻撃）により、ケーシングの側面カバー、あるいは側面カバーをケーシング本体に締着する側面カバー固定ボルトが損傷、変形してしまうことがある。

このため、ケーシング本体、側面カバー、側面カバー固定ボルトを保護するために、側面カバーの軸方向外側に更に円板状の保護カバーを設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、側面カバーの外周に、２つの半割筒体からなる保護部材を設けた構成も知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００１−１７１５６７号公報特開２００４−２１１８１９号公報

上述したように、岩石等の衝突によってケーシングが損傷する場合、一般的に、ケーシングの外周から損傷が始まる。

特許文献１では、側面カバー固定ボルトよりも径方向外側に保護カバー固定ボルトを設けているため、側面カバー固定ボルトの損傷は防止できても、保護カバー固定ボルトが損傷してしまう可能性がある。側面カバーは、ケーシング内部の走行減速機等のメンテナンス時に取り外せる必要がある。保護カバー固定ボルトが損傷して取り外せなくなると、結局側面カバーを取り外すことができなくなり、メンテナンスを行うときの支障となる。

一方、特許文献２においても、保護部材の締結体が最外周にあるため、早期に摩耗してしまって取り外せなくなる可能性がある。また、軸方向からの攻撃に対しては保護機能を有しておらず、側面カバーを固定するボルトの損傷対策としては不十分である。

そこで本発明は、走行減速機を保護する減速機カバー及び減速機カバーを固定するボルトが岩石等の接触により摩耗することを防止し、もって減速機カバーを長期間にわたって取り外し可能とする走行減速機保護構造及び装軌式作業機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、履帯を駆動する駆動輪に連結された走行減速機と、前記走行減速機を覆うケーシングとを備える装軌式作業機械の走行減速機保護構造を提供している。前記ケーシングは、前記走行減速機の周囲を囲むとともに開口部を規定する開口端面を有する筒状のケーシング本体と、前記ケーシング本体の前記開口部を施蓋する減速機カバーと、前記減速機カバーの外周に沿って形成された複数のボルト穴と前記ケーシング本体の前記開口端面に形成された複数のボルト穴とに螺入され、前記減速機カバーを前記ケーシング本体に固定する複数の減速機カバー固定ボルトとを備える。前記減速機カバーの駆動輪軸方向に垂直な両面のうち前記走行減速機がある側と反対側の面には、前記複数の減速機カバー固定ボルトを保護する保護カバーが装着される。前記保護カバーは、保護カバー固定ボルトによって前記減速機カバーに対して固定される。前記駆動輪軸方向から見て、前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記複数の減速機カバー固定ボルトの頭部に外接する円内に収まる。

上記走行減速機保護構造において、前記保護カバーの径は、前記ケーシング本体の径以下であるのが好ましい。

また、前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記保護カバーの表面に対して埋没しているのが好ましい。

また、本発明は、機械本体と、前記機械本体に固着して設けられたクローラフレームと、前記クローラフレームの前後方向一端側に設けられた走行モータと、前記走行モータの回転を減速する走行減速機と、前記走行減速機を覆うケーシングとを備える装軌式作業機械を提供している。前記ケーシングは、前記走行減速機の周囲を囲むとともに開口部を規定する開口端面を有する筒状のケーシング本体と、前記ケーシング本体の前記開口部を施蓋する減速機カバーと、前記減速機カバーの外周に沿って形成された複数のボルト穴と前記ケーシング本体の前記開口端面に形成された複数のボルト穴とに螺入され、前記減速機カバーを前記ケーシング本体に固定する複数の減速機カバー固定ボルトとを備える。前記減速機カバーの駆動輪軸方向に垂直な両面のうち前記走行減速機がある側と反対側の面には、前記複数の減速機カバー固定ボルトを保護する保護カバーが装着される。前記保護カバーは、保護カバー固定ボルトによって前記減速機カバーに対して固定される。前記駆動輪軸方向から見て、前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記複数の減速機カバー固定ボルトの頭部に外接する円内に収まる。

請求項１記載の走行減速機保護構造によれば、保護カバーを設けることにより、減速機カバーや減速機カバー固定ボルトに対する土砂や岩石の接触（攻撃）を防ぐことができる。このため、減速機カバー固定ボルトの健全性が保たれ、減速機カバーの取り外しが長期間にわたって可能となる。

更に、保護カバーを固定する保護カバー固定ボルトの頭部は、複数の減速機カバー固定ボルトの頭部に外接する円内に収まるように配置されている（つまり、径方向内側に設けられている）。このため、減速機カバー固定ボルトよりも損傷しにくく、保護カバーの取り外しも長期間にわたって可能となる。

請求項２記載の走行減速機保護構造によれば、保護カバーの径は、ケーシング本体の径以下であるため、保護カバーを装着したまま駆動輪を着脱することが可能となる。

請求項３記載の走行減速機保護構造によれば、保護カバー固定ボルトの頭部は保護カバーの表面に対して埋没している。すなわち、保護カバー固定ボルトは保護カバーの表面よりも突出していないため、保護カバー固定ボルトが土砂や岩石によって摩耗したり緩んだりすることが抑制される。

請求項４記載の装軌式作業機械によれば、減速機カバーの取り外しが長期間にわたって可能となり、走行減速機等のメンテナンスを行い易い装軌式作業機械を提供することが可能となる。

本発明の実施形態による作業機械を示す概略側面図。第１の実施形態による走行減速機保護構造を示す一部断面正面図。第１の実施形態による走行減速機保護構造におけるケーシング本体、減速機カバー、保護カバーを示す分解斜視図。第１の実施形態による走行減速機保護構造における側面カバー固定ボルト及び保護カバー固定ボルトの配置を示す説明図。図４のＶ−Ｖ線断面図。図５において、保護カバーの外周付近が摩耗した状態を示す図。本発明の第２の実施形態による走行減速機保護構造における、図５に対応する断面図。第２の実施形態による走行減速機保護構造において、スプロケットが装着された状態を示す説明図。図８に示す状態から、保護カバーを装着したままスプロケットの取り外しを行っている様子を示す説明図。変形例による側面カバー固定ボルト及び保護カバー固定ボルトの配置を示す説明図。別の変形例による側面カバー固定ボルト及び保護カバー固定ボルトの配置を示す説明図。

本発明の第１の実施形態による装軌式作業機械及びその走行減速機保護構造について図１乃至図６に基づき説明する。本実施形態では、装軌式作業機械の一例として、油圧ショベルを例にとって説明する。

油圧ショベル１は、図１に示すように、クローラ式の下部走行体２Ａ上に上部旋回体２Ｂが鉛直軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２Ｂに、ブーム３、アーム４、バケット５を備えた作業アタッチメント６が装着されて構成される。

下部走行体２Ａは、左右のクローラフレーム（片側のみ図示）７の前後一方側にスプロケット８（駆動輪）、他方側に遊動輪９を取付け、これらの間にクローラ（履帯）１０を巻回して構成される。

スプロケット８を駆動する走行駆動装置の構成を図２に示す。この走行駆動装置は、固定側であるモータユニットＵ１と、回転側である減速ユニットＵ２とから構成される。

モータユニットＵ１は、油圧モータからなる走行モータ１１と、この走行モータ１１が収容されたモータケーシング１２とによって構成され、モータケーシング１２がクローラフレーム７（図１）に固定されている。

減速ユニットＵ２は、モータ１１の回転を減速する遊星歯車機構からなる走行減速機３０と、この走行減速機３０が収容された減速機ケーシング２０とによって構成され、減速されたモータ１１の回転が減速機ケーシング２０を介してスプロケット８に伝達される。

次に、図３乃至図５も参照して、本実施形態による走行減速機保護構造について説明する。減速機ケーシング２０は、ケーシング本体２１と、減速機カバー２３と、複数の減速機カバー固定ボルト２４（図３では１個のみ図示）とを備えている。

ケーシング本体２１は、中空円筒状のケーシングであり、内部に走行減速機３０（図２）を収容している。図３に示すように、ケーシング本体２１は、円形の開口部２２を有する。図５に示すように、開口部２２を規定するケーシング本体２１の端部（縁部）は段差状になっており、開口端面２１Ａと切欠部２１Ｂとを有する。

開口端面２１Ａには、減速機カバー２３をケーシング本体２１に締着する複数の減速機カバー固定ボルト２４を螺入するための複数のボルト穴２１Ｃ（本実施形態では８個）が形成されている。切欠部２１Ｂは、後述の減速機カバー２３のフランジ部２３Ａと嵌合して位置合わせするためのものである。

減速機カバー２３は、ケーシング本体２１の開口部２２を施蓋する円板状のカバーである。減速機カバー２３には、減速機カバー２３の外周に沿って、ケーシング本体２１側に突出するフランジ部２３Ａ（図３、図５）が延設されている。

図５に示すように、フランジ部２３Ａのすぐ内径側には、複数の減速機カバー固定ボルト２４を螺入するための複数のボルト穴２３Ｂが形成されている。ボルト穴２３Ｂは貫通孔である。

更に、複数のボルト穴２３Ｂの径方向内側には、後述の保護カバー２５を減速機カバー２３に締着するための複数の保護カバー固定ボルト２６を螺入するための複数のボルト穴２３Ｃが形成されている。ボルト穴２３Ｃは非貫通孔である。

更に、減速機カバー２３の駆動輪軸方向Ａに垂直な両面のうち、走行減速機３０がある側（ケーシング本体２１側）と反対側の面２３Ｓには保護カバー２５が装着されている。

保護カバー２５は、複数の減速機カバー固定ボルト２４を保護するための円板状のカバーである。図５に示すように、保護カバー２５には、その外周に沿って、ケーシング本体２１側に突出するフランジ部２５Ａが設けられている。

保護カバー２５には、複数のボルト穴２５Ｂが形成されている。複数のボルト穴２５Ｂは、上述した複数の保護カバー固定ボルト２６を螺入するためのボルト穴であり、減速機カバー２３の複数のボルト穴２３Ｃと対応する位置にある。複数のボルト穴２３Ｃの各々に対して対応するボルト穴２５Ｂを位置合わせした状態で、保護カバー固定ボルト２６を螺入することによって、保護カバー２５が減速機カバー２３に対して固定される。

図５に示すように、保護カバー固定ボルト２６は、保護カバー２５を（ケーシング本体２１ではなく）減速機カバー２３に対して固定している。図５に示す実施形態では、保護カバー固定ボルト２６は減速機カバー２３を貫通しないため、保護カバー固定ボルト２６の軸方向長さは、減速機カバー固定ボルト２４の軸方向長さよりも短い。また、保護カバー固定ボルト２６は、その頭部が保護カバー２５の表面２５Ｓに対して埋没するような長さを有する。

次に、減速機カバー固定ボルト２４及び保護カバー固定ボルト２６の位置関係について説明する。図４に示すように、保護カバー固定ボルト２６は、減速機カバー固定ボルト２４よりも径方向内側に配置されている。より具体的には、駆動輪軸Ａ方向から見て複数の減速機カバー固定ボルト２４の頭部に外接する外接円Ｃを描いたときに、保護カバー固定ボルト２６は、外接円Ｃ内に収まるように配置されている。

なお、本実施形態では、図４に示すように、複数の減速機カバー固定ボルト２４と複数の保護カバー固定ボルト２６とが周方向に関して異なる位置に（つまり互い違いとなるように）配置されている。

本実施形態の走行減速機保護構造によれば、保護カバー２５を設けることにより、減速機カバー２３や減速機カバー固定ボルト２４に対する土砂や岩石の攻撃又は接触（図２及び図６に矢印Ｋで示す）を防ぐことができる。なお、通常は土砂や岩石の攻撃Ｋは下方からなされるが、図６では便宜上、上方からの矢印となっている。

図６に示すように、保護カバー２５は、通常、土砂や岩石の攻撃Ｋにより外周から摩耗していく。本実施形態では、保護カバー固定ボルト２６は、複数の減速機カバー固定ボルト２４よりも径方向内側に（より具体的には外接円Ｃ内に収まるように）配置されているため、土砂や岩石の攻撃Ｋにより損傷しにくい。図６のように保護カバー２５の外周が摩耗してきたら、消耗品として保護カバー２５を交換すればよい。なお、本実施形態の保護カバー２５はフランジ部２５Ａを有するため、径方向外側からの土砂等の攻撃に対して、より効果的に減速機カバー２３及び複数の減速機カバー固定ボルト２４を保護することができる。

仮に、保護カバー固定ボルトが損傷してしまうと保護カバーを取り外すことができなくなり、そうすると、結局減速機カバーを取り外すこともできなくなり、走行減速機等の内部機器のメンテナンス時に支障を来たす。しかし、本実施形態によれば、保護カバー固定ボルト２６は、複数の減速機カバー固定ボルト２４よりも径方向内側に配置されているため、損傷を抑制することができる。

また、本実施形態の走行減速機保護構造によれば、保護カバー固定ボルト２６の頭部は保護カバー２５の表面２５Ｓに対して埋没している。すなわち、保護カバー固定ボルト２６は保護カバー２５の表面２５Ｓから突出していないため、保護カバー固定ボルト２６が土砂や岩石の攻撃によって摩耗したり緩んだりすることが抑制される。

また、本実施形態の油圧ショベル１によれば、減速機カバー２３の着脱及び保護カバー２５の着脱が長期間にわたって可能となり、メンテナンスを行い易い油圧ショベル１を提供することが可能となる。

本発明の第２の実施形態による装軌式作業機械の走行減速機保護構造及び装軌式作業機械について図７乃至図９に基づき説明する。第２の実施形態による走行減速機保護構造の構成は、保護カバー１２５を除き、第１の実施形態による走行減速機保護構造と同様である。よって、ここでは保護カバー１２５の構成についてのみ説明し、他の構成についてはその説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態では、ケーシング本体２１の径と減速機カバー２３の径とが等しく、更に、保護カバー１２５の径もケーシング本体２１及び減速機カバー２３の径と等しい。つまり、保護カバー１２５の外周面１２５Ｐが、ケーシング本体２１の外周面２１Ｐ及び減速機カバー２３の外周面２３Ｐから外側へ突出しない構成となっている。

かかる構成の効果について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、スプロケット８が、ボルト２９によってフランジ２８に装着された状態を示す。そして、図９に示すように、保護カバー１２５の径がケーシング本体２１の径と等しいため、保護カバー１２５を装着したままスプロケット８を取り外してメンテナンス等を行うことができる。なお、保護カバー１２５の径がケーシング本体２１の径より小さい場合であっても同様の効果が得られる。

特に、ケーシング本体の径（外径）とスプロケットの内径との隙間が小さい場合、保護カバーの径がケーシング本体の径よりも少しでも大きいと、保護カバーを取り外さなければスプロケットの着脱ができなくなる。しかし、本実施形態の保護カバー１２５によれば、保護カバー１２５を装着したまま、スプロケット８を車体に対して着脱することが可能である。このため、組立性やメンテナンス性が向上する。

本発明による装軌式作業機械及び走行減速機保護構造は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上述した実施形態では、図４に示すように、減速機カバー固定ボルト２４と保護カバー固定ボルト２６とが周方向に関して異なる位置に（つまり互い違いとなるように）配置されていた。しかしながら、これらのボルト２４，２６の配置は任意である。例えば図１０に示すように、減速機カバー固定ボルト２４と保護カバー固定ボルト２６とが周方向に関して同じ位置に（つまり減速機カバー固定ボルト２４と保護カバー固定ボルト２６とが径方向に並ぶように）配置されてもよい。

また、上述した実施形態では、保護カバー固定ボルト２６は、減速機カバー固定ボルト２４よりも径方向内側に配置されていた。しかしながら、図１１に示す保護カバー固定ボルト２６のように、保護カバー固定ボルト２６は、径方向に関して減速機カバー固定ボルト２４と等しい位置に配置されてもよい。

更に、上述した実施形態及び変形例では、保護カバー固定ボルト２６と減速機カバー固定ボルト２４とは略同じ大きさを有するものであった。しかしながら、図１１のボルト１２６のように、減速機カバー固定ボルト２４よりも大きなボルトを用いてもよい。この例でも、ボルト１２６の頭部は、外接円Ｃ内に収まっている。

また、図１１のボルト２２６のように、減速機カバー固定ボルト２４よりも小さなボルトを用いてもよい。この例では、ボルト２２６の中心軸は、減速機カバー固定ボルト２４の中心軸よりも径方向に関して外側に位置しているが、ボルト２２６の頭部は外接円Ｃ内に収まっている。なお、図１１では、便宜上、大きさの異なる保護カバー固定ボルト２６，１２６，２２６を同じ図面内に示している。

また、上述した実施形態では、複数の保護カバー固定ボルト２６を設けたが、強度等の要件を満たすのであれば１個でもよい。

以上のように本発明にかかる走行減速機保護構造は、油圧ショベル等の装軌式作業機械に用いる走行減速機保護構造として有用であり、特に採石場等の岩石の多い作業現場で用いる場合に有用である。

１油圧ショベル、２Ａ下部走行体、２Ｂ上部旋回体、３ブーム、
４アーム、５バケット、６作業アタッチメント、
７クローラフレーム、８スプロケット、９遊動輪、１１走行モータ、
１２モータケーシング、２０減速機ケーシング、２１ケーシング本体、
２１Ａ開口端面、２１Ｂ切欠部、２１Ｃボルト穴、２２開口部、
２３減速機カバー、２３Ａフランジ部、２３Ｂボルト穴、２３Ｓ面、
２３Ｃボルト穴、２４減速機カバー固定ボルト、
２５，１２５保護カバー、２５Ａフランジ部、２５Ｂボルト穴、
２５Ｓ表面、２１Ｐ，２３Ｐ，１２５Ｐ外周面、
２６，１２６，２２６保護カバー固定ボルト、
２８フランジ、２９ボルト、３０走行減速機、
Ｕ１モータユニット、Ｕ２減速ユニット。

Claims

履帯を駆動する駆動輪に連結された走行減速機と、前記走行減速機を覆うケーシングとを備える装軌式作業機械の走行減速機保護構造であって、
前記ケーシングは、
前記走行減速機の周囲を囲むとともに、開口部を規定する開口端面を有する筒状のケーシング本体と、
前記ケーシング本体の前記開口部を施蓋する減速機カバーと、
前記減速機カバーの外周に沿って形成された複数のボルト穴と前記ケーシング本体の前記開口端面に形成された複数のボルト穴とに螺入され、前記減速機カバーを前記ケーシング本体に固定する複数の減速機カバー固定ボルトとを備え、
前記減速機カバーの駆動輪軸方向に垂直な両面のうち前記走行減速機がある側と反対側の面には、前記複数の減速機カバー固定ボルトを保護する保護カバーが装着され、
前記保護カバーは、保護カバー固定ボルトによって前記減速機カバーに対して固定され、
前記駆動輪軸方向から見て、前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記複数の減速機カバー固定ボルトの頭部に外接する円内に収まることを特徴とする装軌式作業機械の走行減速機保護構造。
前記保護カバーの径は、前記ケーシング本体の径以下であることを特徴とする請求項１記載の走行減速機保護構造。
前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記保護カバーの表面に対して埋没していることを特徴とする請求項１又は２記載の走行減速機保護構造。
機械本体と、
前記機械本体に固着して設けられたクローラフレームと、
前記クローラフレームの前後方向一端側に設けられた走行モータと、
前記走行モータの回転を減速する走行減速機と、
前記走行減速機を覆うケーシングとを備え、
前記ケーシングは、
前記走行減速機の周囲を囲むとともに、開口部を規定する開口端面を有する筒状のケーシング本体と、
前記ケーシング本体の前記開口部を施蓋する減速機カバーと、
前記減速機カバーの外周に沿って形成された複数のボルト穴と前記ケーシング本体の前記開口端面に形成された複数のボルト穴とに螺入され、前記減速機カバーを前記ケーシング本体に固定する複数の減速機カバー固定ボルトとを備え、
前記減速機カバーの駆動輪軸方向に垂直な両面のうち前記走行減速機がある側と反対側の面には、前記複数の減速機カバー固定ボルトを保護する保護カバーが装着され、
前記保護カバーは、保護カバー固定ボルトによって前記減速機カバーに対して固定され、
前記駆動輪軸方向から見て、前記保護カバー固定ボルトの頭部は、前記複数の減速機カバー固定ボルトの頭部に外接する円内に収まることを特徴とする装軌式作業機械。