KR20020025020A - 건설기계의 선회장치 - Google Patents

Abstract

건설기계의 선회장치에 있어서, 1개의 윤활오일로 선회장치 전체를 윤활하게 하는 것이 쉬움과 아울러, 하측베어링을 독자의 윤활방식으로 함과 아울러, 콤팩트하고 값싸며, 또한 조립이 간단한 것에 있다.

건설기계의 선회장치에 있어서, 상측베어링과 하측베어링의 사이에 오일시일을 설치하고, 2개의 윤활방식으로 한다. 또한 하측 베어링은 그 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전하고, 이것을 하측 베어링과 일체의 그리스시일로 밀봉한다.

Description

건설기계의 선회장치{ROTATION EQUIPMENT FOR CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예컨대 유압셔블, 유압식 크레인 등의 건설기계에 사용하는 선회장치에 관한 것이다.

본 발명에 관계한다라는 생각되는 종래기술은 3개 존재한다. 1개는 출원인자신과 관련된 종래기술이고, 다른 2개는 타사와 관련된 종래기술이다.

우선, 최초로, 도 3에 나타내는 출원인 자신과 관련된 종래기술인 건설기계의 선회장치에 관해서 설명을 행한다.

유압셔블이나 유압식 크레인 등의 건설기계는, 하부 주행체와 상부 선회체를 구비하고, 하부 주행체와 상부 선회체의 사이에는 선회장치가 설치되어 있고, 상부 선회체에 설치된 선회용 유압모터를 구동하여, 상하 2개의 유성기어 감속기구를 통해서 선회기구를 작동시키는 것이므로, 상부 선회체는 하부 주행체에 대해서 선회되도록 되어 있다.

도 3에 나타내는 출원인 자신과 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치는, 선회장치의 위의 구성부분은 커트되고, 상기 케이싱(217)의 하측의 내부에 설치되어 있는 2단째의 유성기어 감속기구로부터 하측(하류측)에 있는 선회장치의 각 구성부분이 혼재되어 있다.

도 3에 나타내는 출원인 자신과 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치의 전체를 잘 이해하기 위해서, 도 3에는 혼재되어 있지 않는 2단째의 유성기어 감속기구의 상측(상류측)에 있는 선회장치의 각 구성부분에 관해서도 여기서 개략 설명을 행한다.

상부 케이싱(217)의 상부 중앙에는 선회용 유압모터가 얹어놓여, 고정되어 있고, 여기서부터 하방으로 상기 유압모터의 축이 연장되어 있다(도 3에는 나타내지 않음).

이 선회용 유압모터의 축의 외주면에는 스플라인이 잘려져 있고, 이 유압모터의 축이 상부 케이싱(217)의 내부 상측에 연장되어 있다(도 3에는 나타내져 있지 않음).

또한, 상부 케이싱(217)의 내부 상측에는 1단째의 유성기어 감속기구가 설치되어 있고, 이 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어의 중앙 원통부의 내주면에는 스플라인이 형성되어 있으므로, 상기 유압모터의 축의 외주면에 형성한 스플라인과 상기 태양기어의 중앙 원통부의 내주면에 형성한 스플라인이 결합된다(도 3에는 나타내지 않음).

여기서 유압모터의 축의 회전이 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어에 전달된다(도 3에는 나타내지 않음).

이 태양기어는, 이 태양기어의 둘레에 원주방향 120도의 등간격으로 운반체에 핀으로 회전가능하게 고정, 배치되어 있는 3개의 유성기어가 존재하고, 이 3개의 유성기어와 맞물리고 있다(도 3에는 나타내지 않음).

또한, 이 3개의 유성기어는, 상기 상부 케이싱(217) 내주면에 형성한 링기어와도 맞물리고 있다(도 3에는 나타내지 않음).

3개의 유성기어는 태양기어의 둘레를 자전함과 아울러, 링기어의 내주면을 공전하는 움직임을 행한다(도 3에는 나타내지 않음).

3개의 유성기어의 공전의 움직임은 운반체의 감속회전의 움직임으로 바뀌어진다.

이 운반체의 회전이 2단째의 유성기어 감속기구(211)의 태양기어(212)에 전해진다(도 3에는 나타내지 않음).

1단째의 유성기어 감속기구의 운반체의 원통부 내주면에는 스플라인이 형성되어 있고, 이 스플라인과 2단째의 유성기어 감속기구(211)의 태양기어(212)의 축의 외주면에 형성한 스플라인이 스플라인결합하여, 1단째의 유성기어 감속기구의 운반체의 감속회전이 2단째의 유성기어 감속기구(211)의 태양기어(212)에 전달된다 (도 3에는 나타내지 않음).

또한, 원주의 각도가 120도의 등간격으로 배치되어 있는 2단째의 유성기어 감속기구(211)의 3개의 유성기어(213, 213, 213)는, 태양기어(212)와, 또한 상부 케이싱(217)의 내주면에 설치한 링기어(215)와 맞물려져 있다(이하 도 3을 참조).

3개의 유성기어(213, 213, 213)는 이 태양기어(212)의 둘레를 자전하면서, 링기어(215)의 내주면을 공전하게 된다.

또한 214는 핀이고, 이 핀(214)에 의해 상기 3개의 유성기어(213, 213, 213)는 운반체(216)에 회전가능하게 고정된다.

2단째의 유성기어 감속기구(211)의 운반체(216)의 원통부의 내주면에는 스플라인이 잘려져 있고, 이 스플라인과 상기 운반체(216)의 바로 밑에 있는 출력축 (203)의 외주면에 형성한 스플라인이 스플라인결합함으로써, 상기 운반체(216)의 감속회전이 출력축(203)에 전달된다.

선회용 유압모터의 축의 회전은, 우선 1단째의 유성기억 감속기구의 작동에 의해 감속되고, 또한 2단째의 유성기억 감속기구의 작동에 의해 감속됨과 아울러, 고토크로 변환되어서 출력축(203)에 전달된다.

중간 케이싱(218)은, 상부 케이싱(217)과 복수의 긴 볼트에 의해 결합되어있다.

또한 이 중간 케이싱(218)의 내부에는, 출력축(203)이 상측 베어링(220) 및 하측 베어링(221)에 지지되어서 수납되어 있다.

출력축(203)은 운반체(216)와의 스플라인결합부로부터 하방으로 연장되어 있고, 그 하단부에는 피니언(204) 및 피니언의 톱니부(204a)가 일체적으로 형성되어 있다.

또한 중간 케이싱(218)의 상측 베어링(220)이 설치되어 있는 장소의 조금 위에는 볼록부(223)가 설치되어 있고, 이 볼록부(223)와 케이싱의 내주면에 의해서, 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부(224)를 형성하고 있다.

이 오목부(224)에는, 선회용 유압모터의 축과 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 1단째의 유성기어 감속기구, 1단째의 유성기어 감속기구의 운반체와 2단째의 유성기어 감속기구의 태양기어의 스플라인결합 및 2단째의 유성기어 감속기구 등의 개소로부터 발생하는 마모금속분말이 일시적으로 체류한다.

건설기계의 진동 등에 의해, 일부의 마모금속분말은 이 오목부(224)보다 내측에 배치되어 있는 상측 베어링(220)쪽으로 낙하하여 가고, 상측 베어링(220)에 악영향을 미친다.

게다가 또한 마모금속분말은 하측 베어링(221)까지 낙하하여 가고, 하측 베어링(221)에도 악영향을 미친다.

중간 케이싱(218)의 하측에는, 하부 케이싱(219)이 볼트(250)에 의해 결합되어 있다.

이 하부 케이싱(219)에는, 출력축(203)의 외주와 하부 하우징(219)의 내주와의 간극을 수밀하게 하기 위하여 더블립 오일시일(229)이 설치되어 있다.

이 더블립 오일시일(229)은, 이 자체구조가 복잡하고, 시일을 유지하기 위하여 각종 구성부품이 필요로 된다.

이 때문에 부품 아이템수가 많고, 조립이 어려워 곤란한 문제로 되고 있다.

또한, 더블립 오일시일(229)이 슬라이딩접촉하는 출력축(203)의 외주면은 수밀효과를 올리기 위한 높은 마무리 정밀도와, 외표면 경도가 요구된다.

따라서, 더블립 오일시일(229)의 설치는 고가로 된다.

또한 중간 케이싱(218)의 하부에, 이 더블립 오일시일(229)을 설치하기 위해 하부 케이싱(219)을 설치하게 되므로, 출력축(203)을 반력(R2)으로 지지하고 있는 하부 베어링(221)으로부터 피니언의 톱니부(204a)와 선회륜의 내륜(234)의 내부톱니(234a)가 맞물리고 선회력(공전력)(F)이 작용하기까지의 거리(L2)가 하부 케이싱 (219)을 설치하는 만큼 길게 되고, 계산상, 반력(R2), 반력(R1) 등이 크게 된다.

또한 더블립 오일시일(229)은 하부 케이싱(219)에 설치되어 있으므로, 상기 2개의 유성기어 감속기구 등이 작동할 때, 발생하는 마모금속분말의 대부분은 시간의 경과와 함께 이 더블립 오일시일(229)에 낙하하여 간다.

게다가 여기서, 비중이 큰 마모금속분말이 정체하게 되고, 하측 베어링(221)에도 더블립 오일시일(229)에도 악영향을 미친다.

상부 케이싱(217), 중간 케이싱(218), 하부 케이싱(219) 및 더블립 오일시일(229)보다 수밀하게 형성된 내부 공간에는, 상측으로부터 하측에 걸쳐서, 선회용 유압모터의 축과 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 1단째의 유성기어 감속기구, 1단째의 유성기어 감속기구의 운반체와 2단째의 유성기어 감소기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 2단째의 유성기어 감속기구(211), 2단째의 유성기어 감속기구의 운반체(216)와 출력축 (203)과의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 출력축(203)을 지지하고 있는 상측 베어링(220), 하측 베어링(221) 등이 존재하고, 또한 1개의 윤활오일이, 선회용 유압모터의 축과 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분의 위치로부터 더블립 오일시일(229)까지 가득 채워져 있다.

요컨대, 상기 선회장치의 각 구성요소의 모두가 1개의 윤활오일에 의해 윤활되어 있다라는 것에 있다.

1개의 윤활오일에 의한 윤활이라는 것에서 윤활관리는 비교적 간단하지만, 구조상 이하와 같은 문제가 있다.

상기 각 구성요소가 작동함으로써 발생하는 마모금속분말은, 상측 베어링 (220)에, 또는 하측 베어링(221)과 낙하하여, 이들 베어링에 악영향을 미치고, 이들 베어링의 내구성이 나쁘게 된다.

특히 하측 베어링(221)에는 마모금속분말의 대부분이 낙하하고, 이 밑에 있는 더블립 오일시일(229)에 의해, 마모금속분말이 전부 정체하므로, 하측 베어링 (221)에도 또한 더블립 오일시일(229)에도 악영향을 미치고, 내구성이 나쁘게 된다.

도 3에 나타내는 출원인 자신과 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치에 있어서는, 중간 케이싱(218)의 상측 베어링(220)이 설치되어 있는 장소의 조금 위에는, 볼록부(223)를 형성하고, 이 볼록부(223)와 중간 케이싱(218)의 내주면에 의해, 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부를 형성하도록 한 것이므로, 상기 각 구성요소가 작동함으로써 발생하는 마모금속분말의 대부분은, 이 오목부에 일단은 체류하게 된다.

또한 선회장치의 그 뒤의 진동 등에 의해, 오목부에 체류하고 있는 마모금속분말은, 그 오목부를 튀어나가서, 상기한 바와 같이 상측 베어링(220), 하측 베어링(221)에 서서히 낙하하여 간다.

또한, 이들 상측 베어링(220), 하측 베어링(221)에 악영향을 미치게 된다.

226은 하측 베어링(221)과 더블립 오일시일(229)의 상하방향의 간극에 연결되는 윤활오일 배출용 통로이다.

윤활오일 배출용 통로(226)는 중간 케이싱(218)의 벽에 형성한 통로이고, 이 윤활오일 배출용 통로(226)는 중간 케이싱(218)의 하부에 설치한 하측 베어링(221)과 하부 케이싱(219)에 설치한 더블립 오일시일(229)의 상하방향의 간극에 연결되고, 거기서부터 상방으로 조금 올라가고, 이로부터 외주 방사방향으로 연장하는 통로로 이루어지고, 또한 윤활오일이 상기 중간 케이싱으로부터 외부로 배출가능하도록 하는 배출파이프(228)가, 이 윤활오일 배출용 통로(226)에 연결되어 있다.

상기 배출파이프(228)에는 배출구가 형성되어 있고, 이 배출구에는 개폐가능한 정지밸브(227)가 설치되어 있다.

이 정지밸브(227)에 의해 상기 배출구를 개구하거나, 폐지하는 것이 가능하다.

배출파이프(228)는, 그 배출파이프의 앞끝을 조금 연장하여 사이펀 배출관으로 할 수 있다.

윤활오일 교환시, 사이펀 배출관의 앞끝은, 상기 하측 베어링(221)과 더블립 오일시일(229)과의 상하방향의 간극의 위치보다도 아래까지 연장하도록 한다.

이와 같이 함으로써, 하측 베어링(221)과 더블립 오일시일(229)과의 간극에 정체하는 가느다란 마모금속분말을 포함한 윤활오일도 완전히는 아니지만 사이펀 현상에 의해 밖으로 배출할 수 있다.

중간 케이싱(217)의 아래끝에 있는 플랜지는, 볼트(237)에 의해 상측 선회프레임(235), 하측 선회프레임(236)에 고정되어 있다.

이것에 의해, 선회장치가 상측, 하측의 선회프레임(235, 236)에 고정된 것으로 된다.

피니언(204)의 톱니부(204a)는 하부 주행체의 일부를 구성하는 등근 통(도시하지 않음)의 상에 고정되어 있는 선회륜의 내류(234)의 내부톱니(234a)와 맞물려져 있다.

하부 주행체의 일부를 구성하는 등근 통의 상에 고정되어 있는 선회륜의 내륜(234)과 선회륜의 외륜(238)의 사이에는 강구(233)가 설치되어 있고, 내륜(234)(고정)에 대해서 외륜(238)이 선회가능한 기구(선회기구)로 되어 있다.

선회륜의 외륜(238)은 볼트(239)에 의해 하측 선회프레임(236), 상측 선회프레임(235)과 결합되어 있다.

선회용 유압모터가 외부로부터 압유를 급배하여 유압모터의 축을 회전구동하면, 이 회전은 상기 상부 케이싱(217) 내에 있는 2개의 유성기어 감속기구에 의해 2단째에 감속되고, 출력축(203)에는 저속, 고토크의 회전력이 전달된다. 출력축 (203)과 일체의 피니언(204)의 톱니부(204a)는, 선회륜의 내륜(234)의 내륜(234a)과 맞물리고, 피니언(204)는 자전하면서, 선회륜의 내륜(234)의 내부톱니(234a)에 따라서 공전한다.

상기한 바와 같이, 선회륜의 내륜(234)은 하부 주행체의 등근 통에 고정부착되어 있고(도에는 나타내지 않음), 외륜(238)은 상부 선회체의 하측, 상측 선회프레임(236, 235)에 고정부착되어 있으므로, 피니언(204)의 공전은 출력축(203)으로부터 상부 케이싱(217), 중간 케이싱(218)을 통해서 상측, 하측 선회프레임(235, 236)에 전달되고, 상부 선회체가 하부 주행체 상에 선회하게 된다.

240은 그리스 배스이고, 피니언(204)의 톱니부(204a)와, 선회륜의 내륜(234)의 내부톱니(234a)의 맞물림에 대해서, 이 부분을 그리스(241)에 의해 윤활하고 있다.

이 도 3에 나타내는 출원인 자신에 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치에는 하기 4개의 문제점이 있다.

①1개째의 문제점은, 중간 케이싱의 하측에 추가로 하부 케이싱(219)을 설치하고, 이 하부 케이싱(219)과 출력축(3)의 외주와의 사이에 더블립 오일시일(229)을 설치한다라는 것이다.

더블립 오일시일(229)은 그 구조자체가 복잡하고, 시일을 유지하기 위하여 각종 구성부품이 필요로 되기 때문에 부품 아이템수가 많고, 조립이 어려워 곤란한 문제로 되고 있다.

또한, 더블립 오일시일(229)이 슬라이딩접촉하는 피니언(4)의 출력축(3)의 외주면은 높은 마무리 정밀도와, 외표면 경도가 요구된다.

따라서, 더블립 오일시일(229)의 조립은 고가인 것으로 된다.

②2단째의 문제점은, 상기 더블립 오일시일(229)을 설치하기 위하여, 중간 케이싱(218)의 아래에, 추가로, 하부 케이싱(219)을 설치한 것이다.

이와 같은 구성으로 하였기 때문에, 출력축(203)을 반력(R2)으로 지지하고 있는 하측 베어링(221)으로부터 피니언의 톱니부(204a)와 선회륜의 내륜(234)의 내부톱니(234a)가 맞물리고 선회력(공전력)(F)이 작용하기까지의 거리(L2)가 길게 되고, 계산상, 하측 베어링(221), 상측 베어링(220)에, 보다 높은 반력(R2), 반력 (R1)이 걸리도록 된다.

따라서, 그레이드의 보다 높은 하측 베어링, 상측 베어링을 이용할 필요가 있다.

베어링의 그레이드를 보다 높게 한다라는 것은, 하측 베어링, 상측 베어링이 보다 고가이며, 대형인 것으로 된다라는 것을 의미하고 있다. 이것은 건설기계의 비용저감에 연결되지 않는다.

여기서, 피니언의 선회력(공전력)을 F,

하측 베어링의 반력을 R2, 하측 베어링으로부터 피니언 작용점(F)까지의 거리를 L2, 상측 베어링의 발력을 R1, 상측 베어링으로부터 하측 베어링까지의 거리를 L1

으로 하면,

하측 베어링의 반력(R2), 상측 베어링의 반력(R1)은 다음의 식으로 표시된다.

R2=(L1+L2)L1×Fㆍㆍㆍㆍㆍ②

R1=(L2/L1)×Fㆍㆍㆍㆍㆍ①

따라서, 상기의 ②식, ①식을 보면 명백해지는 바와 같이, 하측 베어링의 반력(R1)은, 하측 베어링으로부터 피니언 작용점(F)까지의 거리(L2)가 길으면 길수록 크게 된다.

③3단째의 문제점은, 상부 케이싱(217), 중간 케이싱(218), 하부 케이싱 (219) 및 더블립 오일시일(229)보다 수밀하게 형성된 내부공간에는, 상측에서부터 하측에 걸쳐서, 선회용 유압모터의 축과 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 1단째의 유성기어 감속기구, 1단째의 유성기어 감속기구의 운반체와 2단째의 유성기억 감속기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 2단째의 유성기어 감속기구, 2단째의 유성기어 감속기구의 운반체와 출력축(203)과의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 출력축(203)을 지지하고 있는 상측 베어링, 하측 베어링 등이 존재하고, 또한 1개의 윤활오일이, 선회용 유압모터의 축과 1단째의 유성기어 감속기구의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분의 위치로부터 더블립 오일시일(229)까지 가득 채우고 있다라는 것이다.

요컨대, 상기 선회장치의 각 구성요소의 모두가 1개의 윤활오일에 의해 윤활되어 있다라는 것이다.

이와 같은 구성으로 하였기 때문에, 상기 각 구성요소가 작동함으로써 발생하는 마모금속분말은, 상측 베어링(220)에, 또는 하측 베어링(221)과 낙하하여, 이들 베어링에 악영향을 미치고, 이들 베어링의 내구성이 나쁘게 된다.

④4개째의 문제점은, 윤활오일 배출용 통로(226)를 중간 케이싱(218)의 하부에 설치한 하측 베어링(221)과 하부 케이싱(219)에 설치하는 더블립 오일시일(229)의 상하방향의 간극에 연결되고, 여기서부터 상방으로 조금 일어나거나, 여기서부터 중간 케이싱(218)의 외주 방사방향으로 연장하는 통로로부터 형성한다.

게다가 또한 윤활오일이 상기 중간 케이싱으로부터 외부로 배출가능하도록 하는 배출 파이프(228)를 이 윤활오일 배출용 통로(226)에 연결한다라는 구조로 한 것이다.

이와 같은 구성으로 하였기 때문에, 구조상 윤활오일이 존재하는 최하부보다 약간 상방으로 윤활오일 배출용 통로(226)를 설치하는 것으로 되었기 때문에, 윤활오일의 교환시에, 완전히 윤활오일을 배출하는 것이 가능하지 않다라는 것이 일어남과 아울러, 비중이 큰 마모금속분말은 더블립 오일시일(229)의 위에 정체하고, 하측 베어링(221) 및 더블립 오일시일(229)에 악영향을 미치게 된다.

다음에, 본 발명에 관계된다라고 생각되는 2개의 타사에 관련된 종래기술에 관해서 설명을 행한다.

우선, 도 4는, 본 발명에 관계된다라고 생각되는 1개째의 타사에 관련된 종래기술(일본 특개평8-28668호 공보)의 건설기계의 선회장치를 나타내고 있고, 이 공보에 기재되어 있는 종래기술의 건설기계의 선회장치의 구성에 관해서 이하에서 설명을 행한다.

51은 선회용 유압모터이다. 이 선회용 유압모터(51)는 상부 케이싱(67)의 중앙 상부에 얹어놓여, 고정되어 있다.

상부 케이싱(67), 중간 케이싱(68), 하부 케이싱(69) 및 오일시일(79)에서 수밀로 형성된 내부 공간에는, 상측에서부터 하측에 걸쳐서, 선회용 유압모터(51)와 1단째의 유성기어 감속기구(55)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 1단째의 유성기어 감속기구(55), 1단째의 유성기어 감속기구(55)의 운반체와 2단째의 유성기어 감속기구(61)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 2단째의 유성기어 감속기구(61), 2단째의 유성기어 감속기구(61)의 운반체와 출력축 (53)과의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 출력축(53)을 지지하고 있는 상측 베어링(70), 하측 베어링(71) 등이 존재하고 있고, 또한 1개의 윤활오일이 이 내부공간의 L의 위치로부터 가득 채워져 있다.

중간 케이싱(68)의 상측 베어링(70)을 설치하고 있는 케이싱벽의 조금 상방으로 볼록부(73)를 형성함과 아울러, 이 볼록부(73)와 중간 케이싱(68)의 내주면에 의해, 유성기어 감속기구로 향하는 오목부(74)를 형성한다.

선회장치가 작동하면, 상기 각 구성요소로부터 마모금속분말이 발생하지만, 이 마모금속분말은 오목부(74)에 떨어져 가고, 통로(75)를 통하며, 파이프(78)까지 낙하하여, 여기에서 체류한다.

파이프(78)가 체류한 마모금속분말은 정지밸브(77)를 개구함으로써 밖으로 배출할 수 있다.

또한, 59는 1단째의 유성기어 감속기구(55)의 링기어, 65는 2단째의 유성기어 감속기구(61)의 링기어이다.

도 4에 나타내는 1개째의 타사에 관련된 종래기술(일본 특개평8-28668호 공보)의 건설기계의 선회장치는, 거의 전부의 마모금속분말이 오목부(74)에 낙하하는 구성에 2단째의 유성기어 감속기구(61)의 운반체의 형상 및 중간 케이싱(68)에 설치한 볼록부(73)의 형상 등을 할 필요가 있다.

그렇지 않으면, 마모금속분말의 대부분은 이 오목부(74)의 내측에 있는 상측 베어링(70)의 쪽으로 낙하여 가고, 이 낙하한 마모금속분말은 상측 베어링(70)에 나쁜 영향을 미친다.

거의 전부의 마모금속분말이 오목부(74)에 낙하하는 구성으로 되어 있지 않으면, 마모금속분말의 베어링에 주는 나쁜 영향을 완전히 없게 한다라는 본원발명(도 4에 나타내는 1개째의 타사에 관련된 종래기술에 의한 설명)의 소기의 목적이 달성가능하지 않게 된다.

현재의 본원의 발명(도 4에 나타내는 1개째의 타사에 관련된 종래기술에 의한 설명)에서는 이 점이 또한 확립되어 있지 않다.

또한 중간 케이싱에 오목부(74)와 하방에 있는 파이프(78)를 연락하기 위하여, 상하로 연장하는 긴 통로(75)가 형성되어 있지만, 이와 같은 긴 구멍(통로)을 케이싱에 형성하는 것은 작성상 매우 문제가 있고, 비용이 높다.

게다가 또한 도 4에 나타내는 1개째의 타사에 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치는, 하부 케이싱(69)에 오일시일(79)을 설치하여, 이 오일시일(79)에 의해 내부 공간 내에 1개의 윤활오일을 수밀하게 하여 두고, 이것은 상기 도 3에 나타내는 것과 동일하다.

1개의 윤활오일을 이용하여 선회장치의 각 구성부분을 모두 윤활하다라는 것은, 구조상, 오일시일(79)에 의해 수밀하게 된 내부공간 내에 있는 각 구성부분으로부터 발생하는 마모금속분말이 어떻게 하여도 상측 베어링(70), 또는 하측 베어링(71)쪽으로 낙하하여 가게 되고, 이들 베어링에 나쁜 영향을 주는 것은 눈으로 확인할 수 있다.

또한 도 4에 나타내는 1개째의 타사에 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치는, 중간 케이싱(68)에, 오일시일(79)을 설치하기 위해 하부 케이싱(69)을 추가로 연결하는 구성으로 하고 있으므로, 상기 도 3에서 설명한 반력(R2)에 관한 기술적 사항과 마찬가지로, 반력(R2)으로 출력축(53)을 지지하고 있는 하측 베어링(71)으로부터 피니언(54)의 톱니부와 선회륜의 내륜의 내부톱니가 맞물리고 선회력(공전력)(F)이 작용하기까지의 거리(L2)가 길게 되고, 계산상, 하측 베어링(71)의 반력(R2), 상측 베어링(70)의 발력(R1)이 보다 크게 되는 구조로 되어 있다.

다음에 도 5는, 본 발명에 관계한다라고 생각되는 2개째의 타사에 관련된 종래기술(일본 특개평11-350531호 공보)의 건설기계의 선회장치를 나타내고 있고, 이 공보에 기재되어 있는 종래기술의 건설기계의 선회장치의 구성에 관해서 이하에서 설명을 행한다.

101은 선회용 유압모터이다. 이 선회용 유압모터(101)는 상부 하우징(117)의 상부에 얹어놓여, 고정되어 있다.

상부 하우징(117), 중간 하우징(118), 하부 하우징(119)에 의해서 형성되는 내부 공간에는, 상측으로부터 하측에 걸쳐서, 선회용 유압모터(101)의 축과 1단째의 유성기어 감속기구(105)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분(도면에는 나타내지 않음), 1단째의 유성기어 감속기구(105), 1단째의 유성기어 감속기구 (105)의 운반체와 2단째의 유성기어 감속기구(111)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 2단째의 유성기어 감속기구(111), 2단째의 유성기어 감속기구 (111)의 운반체와 출력축(103)과의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 출력축(103)을 지지하고 있는 상측 베어링(120) 및 하측 베어링(121) 등이 존재하고 있다.

또한 도 5에 나타내는 2개째의 타사에 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치는, 하부 하우징(119)에 설치된 상측 베어링(120)를, 하측 베어링(121)의 상하의 사이에, 하부 하우징(119)의 내주면과 출력축(103)의 외주면을 수밀하게 하는 시일링(122)을 설치하고 있다.

또한 하부 하우징(119)의 하면에 하방으로 돌출하는 링형상의 볼록부를 형성함과 아울러, 이 링형상의 볼록부의 내주면에 상기 출력축(103)을 지지하는 하측 베어링(121)을 설치한다. 하측 베어링(121)의 하측에는 고리형상 판체(129)가 설치되어 있다.

고리형상 판체(129)의 내주측은 하측 베어링(121)과 피니언(104)에 끼워지지되어서 설치되어 있다.

고리형상 판체(129)는, 내주측을 끼워지지되는 평판부, 외주측을 링형상의 볼곡부의 하면과 슬라이딩접촉하는 평판부로 하고, 또한 이 평판부의 외주로부터 연직 상향으로 절곡부로 되고, 이 절곡부는 링형상의 볼록부의 외표면에 끼어넣어짐과 아울러, 이 절곡부는 볼록부의 외표면과 슬라이딩접촉하도록 한다.

고리형상 판체(129)에는 2개의 역할이 있다. 1개는, 피니언(104)의 톱니부와 건설기계의 하부 주행체의 일부를 구성하는 등근 통(143)의 위에 고정되어 있는 선회륜의 내륜(134)의 내부톱니를 맞물릴 때의 펌프작용에 의해 발생하는 그리스 배스(140)의 중에 있는 그리스가 하측 베어링측에 올라가서 흐르고, 이 하측 베어링 (121)에 열화한 그리스가 침입하여 오는 것을 방지하는 역할, 또 1개는 하측 베어링(121) 중에 충전되어 있는 베어링용 그리스가 밖으로 누출되지 않도록 하는 역할의 2개가 있다.

도 5에 나타내는 2개째의 타사에 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치는, 하부 하우징(119)에 설치된 상측 베어링(120)과, 하측 베어링(121)의 상하의 사이에, 상기 하부 하우징(119)의 내주면과 출력축(103)의 외주면을 수밀하게 하는 시일링(122)이 설치되어 있다.

이 구성에 의해, 선횡용 유압모터(101)의 축과 1단째의 유성기어 감속기구 (105)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분(도면에는 나타내지 않음), 1단째의 유성기어 감속기구(105), 1단째의 유성기어 감속기구(105)의 운반체와 2단째의 유성기어 감속기구(61)의 태양기어와의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 2잔째의 유성기어 감속기구(111), 2단째의 유성기어 감속기구(111)의 운반체와 출력축(103)과의 스플라인결합을 하고 있는 부분, 출력축(103)을 지지하고 있는 상측 베어링(120) 등은 1개의 윤활오일로 윤활을 행하는 것 및 출력축(103)을 지지하고 있는 하측 베어링(121)은 별도의 윤활, 즉, 그리스윤활로 행하도록 하고 있다.

도 5에 나타내는 2개째의 타사에 관련된 종래기술의 건설기계의 성회장치는, 시일링(122)을 설치하고, 이 시일링(122)에 의해, 윤활방식을 2개의 파트로 나눔으로써, 하측 베어링(121)에 최종적으로는 집중하여 낙하하여 오는 마모금속분말의 악영향을 제외한 것이다.

이것은 하측 베어링(121)에 대해서 마모금속분말의 악영향을 개선한 것으로 되지만, 의연으로서 상측 베어링(120)에는, 상부 하우징(117), 중간 하우징(118), 하부 하우징 및 시일링(122)에 의해서 만들어지는 내부공간에 모두 낙하하게 되고, 마모금속분말의 상측 베어링(120)에 주는 악영향에 관해서 개선되지 않는다.

즉, 상측 베어링(120)에 주는 마모금속분말의 악영향을 개선하는 구성, 마모금속분말을 하우징 외로 추출하여 버린다라는 기술사상이 본 종래기술에는 발견되지 않는다.

또한 도 5에 나타내는 2개째의 타사에 관련된 종래기술은, 하우징 내를 시일링(122)으로 상하로 나누어서, 위의 하우징 내에 있는 선회장치의 각 구성요소의 윤활과 아래의 하우징 내에 있는 하측 베어링의 윤활을 분리하여 행하는 점 및 하측 베어링(121)의 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링(121)과 일체적이지 않고, 하부 하우징(119)의 하면에 하방으로 돌출하는 링형상의 볼록부를 형성하고, 그 링형상의 볼록부 외표면에 고리형상판체(129)를 장착함으로써 밀봉하는 것에 관해서 기재되어 있다.

또한 이 도 5에 나타내는 2개째의 타사에 관련된 종래기술은, 하측 베어링의 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉한 자기윤활형으로 한 것, 이것에 의해 하측 베어링을 콤팩트한 것으로 하고, 조립도 간단하고, 또한 값싼것에 관해서는 기재되어 있지 않다.

고리형상 판체(129)에는 상기한 바와 같이 그리스 배스(140) 중에 있는 열화한 그리스가 하측 베어링(121) 내에 침입하는 것을 방지하는 역할 및 하측 베어링 (121)의 베어링용 그리스가 밖으로 누출되어 버리지 않도록 하는 역할이 2개가 있고, 기능적으로는 눈으로 대충 계산하는 것이지만, 이와 같은 역할을 다하는 고리형상 판체(129)를 제작하기에는 상당한 치수정밀도가 요구되므로, 고가인 것으로 된다.

또한, 이 고리형상 판체(129)와 슬라이딩접촉하는 하부 하우징(119)의 링형상 볼록부의 외표면 등도 상당히 높은 치수제도, 가공정밀도가 요구된다.

게다가 또한, 선회장치의 조립시, 하측 베어링(121)의 베어링용 그리스가 밖으로 누출되지 않도록 하면서, 고리형상 판체(129)를 하부 하우징(119)의 링형상 볼록부의 외표면에 장착하는 것이 필요로 되고, 조립작업이 어렵다.

또한 133은 강구이고, 선회륜의 내륜(134)과 선회륜의 외륜(138)과의 사이에 설치되어 있다.

또한 선회륜의 내륜(134)은 하부 주행체의 일부인 둥근 통(143)의 상에볼트(144)에 의해 고정되어 있다.

135는 선회프레임이고, 선회장치의 하부 하우징(119)의 하측 플랜지부가 이 위에 얹어놓여지고, 볼트(137)에 의해 고정된다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로,

① 더블립 오일시일은 그 구조자체가 복잡하고, 고가이므로, 이와 같은 것은 피하고, 구조가 간단하고 값싼 것이 시일효과가 높은 선회장치를 제공하는 것

② 하측 베어링의 반력(R2) 및 상측 베어링의 반력(R1)을 아주 작게 하기 위해서, 하측 베어링으로부터 피니언 작용점(F)까지의 거리(L2)를 가능한한 짧게 하는 구성으로 한 선회장치를 제공하는 것

③ 상측 베어링과, 하측 베어링의 사이에 오일시일을 설치하여, 선회장치의 윤활방식을 상측 베어링용 부분과, 하측 베어링용 부분의 2개로 나누고, 선회장치의 각 구성요소로부터 발생하는 마모금속분말이 특히 하측 베어링에 나쁜 영향을 주지 않도록 함과 아울러, 하측 베어링을 자기윤활형으로 한 선회장치를 제공하는 것,

및

④ 마모금속분말의 대부분을 케이싱 내에 형성한 오목부에서 포획하고, 이것을 윤활오일 배출통로에 가둠과 아울러, 윤활오일의 교환시에 마모금속분말을 포함하는 열화윤활오일을 완전히 배출할 수 있는 선회장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 건설기계의 선회장치를 나타내는 종단면도이다.

도 2는, 도 1 안의 화살표II-II방향으로부터 바라본 피니언, 피니언의 톱니부, 선회륜의 내륜, 내륜의 내부톱니를 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 3은, 본 발명에 관계되는 것으로 생각되는 출원인 자신과 관련된 종래기술의 건설기계의 선회장치의 종단면동이다.

도 4는, 본 발명에 관계되는 것으로 생각되는 타사에 관한 종래기술(일본 특개평8-28668호 공보)의 건설기계의 선회장치의 종단면도이다.

도 5는, 본 발명에 관계하는 것으로 생각되는 타사에 관한 종래기술(일본 특개평11-350531호 공보)의 건설기계의 선회장치의 종단면도이다.

이 과제를 해결하기 위하여, 제 1의 발명은, 상단측에 선회용 유압모터가 설치되고, 하단부가 상부 선회체에 설치된 케이싱과, 이 케이싱 내에 설치되고, 상기 선회용 유압모터의 회전을 감속하는 유성기어 감속기구와, 상기 케이싱 내로부터 하향으로 돌출하고, 상기 유성기어 감속기구에 의해서 감속된 회전을 출력하는 출력축과, 이 출력축의 하단측에 설치되고, 상기 상부 선회체와 하부 주행체의 사이에 설치된 선회륜의 내륜의 내부톱니와 맞물리는 피니언의 톱니부와, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하기 위해 상기 케이싱과 출력축의 사이에 설치된 상측 베어링 및 하측 베어링과, 상기 상측 베어링 및 하측 베어링의 상하방향의 사이로서, 상측 베어링에 근접하여 상기 케이싱과 출력축과의 사이를 수밀하게 하는 오일시일을 설치한 건설기계의 선회장치에 있어서,

상기 하측 베어링은 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉한 자기윤활형으로 한 것으로 특징으로 하고 있다.

제 1의 발명을 주체로 하는 제 2발명은, 하측 베어링에 일체적으로 설치되어 있는 그리스시일과 피니언의 톱니부의 사이에 고리형상의 방해막이 개재되도록 출력축에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

제 2의 발명을 주체로 하는 제 3발명은, 케이싱의 상측 베어링이 설치되어 있는 위치에 볼록부를 설치하고, 이 볼록부와 케이싱의 내주면으로부터, 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부를 형성하고, 또한 케이싱과 출력축의 사이에 설치한 상측 베어링과 그 아래의 오일시일과의 상하방향의 간극에는, 이 간극에 연결되는 윤활오일 배출용 통로를 형성하고, 이 윤활오일 배출용 통로는 케이싱의 외주 방사방향으로 연장하고, 또한 윤활오일이 케이싱 내로부터 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출파이프가 상기 윤활오일 배출용 통로에 연결되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

제 3의 발명을 주체로 하는 제 4발명은, 상측 베어링을 설치하는 하부 케이싱의 내주면에, 상측 베어링의 상단부로부터 하단부 부근까지 신장하여, 상기 상측 베어링과 상기 오일시일과의 상하방향의 간극에 연결하는, 원주방향의 일정한 폭을 가진 복수의 종홈을 등간격으로 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

제 3의 발명을 주체로 하는 제 5발명은, 상기 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부와 상기 케이싱의 외주 방사방향으로 연장하는 윤활오일 배출용 통로를 개구에 의해 연통한 것을 특징으로 하고 있다.

제 4 또는 제 5의 발명을 주체로 하는 제 6의 발명은, 상기 윤활오일 배출용 통로에 연결되고, 윤활오일을 케이싱 내로부터 외부로 배출할 수 있도록 하는 배출파이프에는 배출구가 형성됨과 아울러, 이 배출구를 개폐하는 정지밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 케이싱 내에 선회용 유압모터의 회전을 감속하는 유성기어 감속기구, 이 유성기어 감속기구에 의해서 감속된 회전을 출력하는 출력축, 이 출력축을 회전가능하게 지지하기 위해 케이싱과 출력축과의 사이에 설치된 상측 베어링 및 하측 베어링과, 상기 상측 베어링 및 하측 베어링의상하방향의 사이에서, 상측 베어링에 근접하여 상기 케이싱과 출력축과의 사이를 수밀하게 하는 오일시일 등을 설치하고, 또한 상기 하측 베어링은 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉한 자기윤활형으로 한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은, 이와 같은 구성을 보유하고 있으므로, 윤활방식은 오일시일에 의해, 케이싱 내에서 2개로 나누어진다.

1개는 윤활오일로, 주로서 유성기어 감속기구의 윤활과, 상측 베어링의 윤활을 행하고, 또 1개는 그리스로 하측 베어링의 윤활을 행하는 것으로 된다.

종래기술과 같이, 1개의 윤활로 케이싱 내의 각 구성요소, 상측 베어링 및 하측 베어링의 윤활을 행하는 경우, 어떻게 하여도 하측 베어링에 최종적으로 각 구성요소가 작동하였을 때에 발생하는 마모금속분말을 낙하하여 체류하는 것으로 되지만, 본 발명에 있어서는 윤활방식을 오일시일에 의해, 케이싱 내에서 2개로 나누었졌으므로, 하측 베어링에 대한 마모금속분말의 악영향은 없게 되었다.

또한, 하측 베어링의 그리스 윤활에서는 각별한 구성을 채용하고, 하측 베어링의 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉하는 자기윤활형으로 한 것이므로, 더블립 오일시일과 비교하여 콤팩트하고 값싸고, 조립도 간단하고, 또한 출력축의 외주면에 각별한 가공을 실시하지 않아도 좋다.

또한 종래기술에 있어서는, 하측 베어링으로부터, 더블립 오일시일 및 피니언작용점(F)까지의 거리가 L2로 되어 있는 것이지만, 본 발명에 있어서는, 하측 베어링으로부터, 피니언작용점(F)까지의 거리가 L2로 되도록 되고, L2가 상당히 짧게 되었다.

이 때문에 계산상, 하측 베어링의 반력(R2), 상측 베어링의 반력(R1)이 적게 되고, 베어링이 1회전 그리스가 낮은 것을 사용하여도 문제는 일어나지 않게 되었다.

이것은 건설기계의 비용저감에 연결된다.

본 발명의 실시의 형태에 관해서, 도 1, 도 2를 이용하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태를 나타내는 건설기계의 선회장치의 전체의 단면도이다.

도 2는, 도 1 중의 화살표II-II방향으로부터 바라본 피니언, 피니언의 톱니부, 선회륜의 내륜, 내륜의 내부톱니 등을 나타내는 요부확대단면도이다.

1은 선회용 유압모터이다. 선회용 유압모터(1)는, 상부 케이싱의 상측 중앙부에 얹어놓여, 고정되어 있다.

선회용 유압모터(1)는 하방으로 연장하는 축(2)을 구비하고, 이 축(2)의 회전을 2개의 유성기어 감속기구(5, 11)로 감속, 고토크로 하여 하방에 위치하는 피니언(4)과 일체의 출력축(3)으로 전달한다.

5는 1단째의 유성기어 감속기구이다. 1단째의 유성기어 감속기구(5)의 태양기어(6)는, 축(2)과 스플라인결합으로 결합되어 있다.

즉 축(2)의 외주에는 스플라인이 잘려져 있고, 또한 태양기어(6)의 중앙부의내주면에도 대응하여 스플라인이 잘려져 있으므로 스플라인결합이 가능하게 되고, 축(2)의 회전이 태양기어(6)로 전달된다.

원주의 각도가 120도의 등간격으로 배치되어 있는 3개의 유성기어(7, 7, 7)는, 상기 태양기어(6)와, 또한 중간 케이싱(18)의 내주면에 설치한 링기어(9)와 맞물려져 있다.

상기 3개의 유성기어(7, 7, 7)는 태양기어(6)의 둘레를 회전하면서, 링기어 (9)의 내주를 고정하게 된다.

또한, 8은 핀이고, 이 핀(8)에 의해 상기 3개의 유성기어(7, 7, 7)는 운반체 (10)에 회전가능하게 고정되어 있다.

또한 상기 3개의 유성기어(7, 7, 7)를 고정하고 있는 운반체(10)는, 이 3개의 유성기어(7, 7, 7)가 링기어(9)의 내주를 공전하는 움직임에 수반하여, 피니언(4)의 출력축(3)이 만드는 축심(X-X)의 둘레를 회전한다.

11은 2단째의 유성기어 감속기구이다.

상기 1단째의 유성기어 감속기구(5)의 운반체(10)의 중앙부의 내주면에 형성한 스플라인과, 2단째의 유성기어 감속기구(11)의 태양기어(12)의 외주면에 형성한 스플라인과 스플라인결합하여, 1단재의 유성기어 감속기구(5)의 운반체(10)의 회전이 2단째의 유성기어 감속기구(11)의 태양기어(12)에 전달된다.

원주의 각도가 120도의 등간격으로 배치되어 있는 2단째의 유성기어 감속기구(11)의 3개의 유성기어(13, 13, 13)는, 상기 태양기어(12)와, 또한 하우징(18)의 내주면에 설치한 2단째의 유성기어 감속기구(11)의 링기어(15)와 맞물려져 있다.

상기 3개의 유성기어(13, 13, 13)는 이 태양기어(12)의 둘레를 회전하면서, 링기어(15)의 내주를 공정하게 된다.

또한 14는 핀이고, 이 핀(14)에 의해 상기 3개의 유성기어(13, 13, 13)는 운반체(16)에 회전가능하게 고정된다.

또한 상기 3개의 유성기어(13, 13, 13)를 고정하고 있는 운반체(16)는, 이 3개의 유성기어(13, 13, 13)가 링기어(12)의 내주를 공전하는 움직임에 수반하여, 출력축(3)이 만드는 축심(X-X)의 둘레를 회전한다.

2단째의 유성기어 감속기구(11)의 운반체(16)의 중앙 원통부의 내주면에는 스플라인이 잘려져 있고, 이 스플라인과 상기 운반체(16)의 바로 밑에 있는 출력축 (3)의 외주면에 형성한 스플라인이 스플라인결합함으로써, 상기 운반체(16)의 회전이 출력축(3)에 전달된다.

1단째의 유성기어 감속기구의 움직임에 의해 유압모터(1)의 축(2)의 회전은 감속되고, 이 감속된 회전은, 2단째의 유성기어 감속기구의 움직임에 의해 더욱 감속됨과 아울러, 고토크로 변환되어서 출력축(3)에 전달된다.

선회용 유압모터(1)가 상단에 얹어놓여, 고정되어 있는 상부 케이싱(17)의 하단에 있는 플랜지는, 중간 케이싱(18)의 상단에 있는 플랜지와 밀봉링을 그 플랜지 간에 개재시켜서, 볼트(31)에 의해 고정, 연결되어 있다.

상기한 바와 같이 중간 케이싱(18)의 내주면에는, 1단째의 유성기어 감속기구(5)의 링기어(9) 및 2단째의 유성기어 감속기구(11)의 링기어(15)가 형성되어 있다.

또한 중간 케이싱(18)의 하단에 있는 플랜지와 하부 케이싱(19)의 상단에 있는 플랜지와는, 밀봉링을 그 플랜지 간에 개재시켜서, 볼트(32)에 의해 고정, 연결되어 있다.

하부 케이싱(19)의 하단에는 선회프레임에 얹어놓아, 고정하기 위해서, 플랜지가 형성되어 있다.

하부 케이싱(19)의 상하방향의 거의 중간부에는 상측 베어링(20)을, 또한 하부 케이싱(19)의 하단에는 링형상 볼록부를 형성하여 그 내주면에 하측 베어링(21)을 각각 설치하고, 피니언(4)과 일체의 출력축(3)을 지지하도록 하고 있다.

또한 하부 케이싱(19)의 상하방향의 거의 중간부의 상측 베어링(20)이 설치되어 있는 위치에는 볼록부(23)가 형성되어 있고, 이 볼록부(23)와 하부 케이싱 (19)의 내주면에 의해, 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부(24)를 형성하고 있다.

케이싱(17), 케이싱(18) 내에 설치되어 있는 선회장치의 유성기어 감속기구 등의 각 구성요소가 작동함으로써, 마모금속분말이 발생하지만, 이 발생한 마모금속분말의 대부분은 오목부(24)로 낙하하여 여기에 일시적으로 체류한다.

선회장치의 유성기어 감속기구 등의 각 구성요소가 작동함으로써, 발생한 마모금속분말의 일부는 상측 베어링(20)쪽으로 직접 낙하하여 상측 베어링(20)에 악영향을 준다.

오목부(24)에 일시적으로 체류한 마모금속분말은 선회장치의 진동 등에 의해 오목부(24)를 튀어나가서 상측 베어링(20)쪽으로 낙하하여 간다.

22는 오일시일이다. 이 오일시일(22)은 상측 베어링(20)과, 하측 베어링(21)과의 윤활방식을 나누기 위하여, 상측 베어링(20)과, 하측 베어링(21)과의 사이에서, 하부 케이싱의 상측 베어링(20)의 설치위치의 바로 밑의 부근에 이 오일시일 (22)을 설치한다.

26은 하측 베어링(20)과 오일시일(22)과의 상하방향의 간극에 연결하는 윤활오일 배출용 통로이다.

윤활오일 배출용 통로(26)는, 하측 베어링(20)과 오일시일(22)의 상하방향의 간극으로부터 케이싱(19)의 외주 방사방향으로 연장하고, 또한 윤활오일이 하부 케이싱(19) 내로부터 외부로 배출가능하도록 하는 배출파이프(28)가 상기 윤활오일 배출용 통로(26)에 연결되어 있다.

윤활오일 배출용 통로(26)에 연결되고, 윤활오일을 하부 케이싱(19) 내로부터 외부로 배출가능하도록 하는 배출파이프(28)에는 배출구가 형성됨과 아울러, 이 배출구를 개폐하는 정지밸브(27)가 설치되어 있다.

도 1에서 나타내는 바와 같이, 상부 케이싱(17) 내는 선회용 유압모터(1)의 축(2)과 1단째의 유성기어 감속기구(5)의 태양기어(6)가 스플라인결합을 하고 있는 부분의 위치(L의 위치)로부터 윤활오일이 가득 채워져 있다.

또한, 이 윤활오일은 하부 케이싱(19)에 설치한 오일시일(22)까지 널리 퍼지고 있다.

상기 구성으로 하였기 때문에, 윤활오일이 존재하는 최하부, 즉, 상측 베어링(20)과 오일시일(22)의 상하방향의 간극으로부터, 거기서 연장하는 윤활오일 배출용 통로(26)를 사용하여 윤활오일을 외부로 배출하는 것이 가능하게 되었다.

이 때문에, 윤활오일의 교환시에, 완전히 마모금속분말을 포함한 윤활오일을 하부 케이싱(19) 내로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다.

시간이 경과하면, 비중의 높은 마모금속분말이 최하부에 정체하게 되지만, 시기를 적당히 골라 정기적으로 상기 정지밸브를 열게 하여, 마모금속분말을 포함한 윤활오일을 외부로 배출함으로써, 마모금속분말이 최하부에 정체하고, 상측 베어링(20), 오일시일(22)에 악영향을 미친다라는 것을 피할 수 있다.

선회장치의 하부 케이싱(19)의 상하방향의 거의 중간부에는 출력축(3)을 지지하는 상측 베어링(20)이 설치되어 있다.

상측 베어링(20)을 설치하는 하부 케이싱(19)의 내주면에, 상측 베어링(20)의 상단부부터 하단부 부근까지 연장하여, 상기 상측 베어링(20)과 상기 오일시일 (22)의 상하방향의 간극에 연결되는, 원방향의 일정한 폭을 가진 복수의 종홈(20A)을 등간격으로 형성한다.

오목부(24)에 일시적으로 체류한 마모금속분말은 선회장치의 진동 등에 의해 오목부(24)를 튀어나와서 상측 베어링(20)쪽으로 낙하하여 오지만, 이 상측 베어링 (20)의 쪽으로 낙하하여 온 마모금속분말은 이 복수의 종홈(20A)에 의해, 상기 베어링(20)과 상기 오일시일(22)의 상하방향의 간극까지 낙하하여, 이 간극에서 체류한다. 상측 베어링(20)과 오일시일(22)의 상하방향의 간극에는 윤활오일 배출용 통로(26)가 연장하고 있으므로, 윤활오일 교환시, 이 윤활오일 배출용 통로(26)를 사용하여 마모금속분말을 포함한 윤활오일을 외부로 배출하는 것이 가능하게 된다.

게다가 또한 별도의 실시예로서, 상기 오목부(24)와 하부 케이싱(19)의 외주 방사방향으로 연장하는 윤활오일 배출용 통로(26)를 개구(25)에 의해 연통한다.

오목부(24)와 윤활오일 배출용 통로(26)를 개구(25)에 의해 연통시킴으로써, 윤활오일 교환시에, 상기 오목부(24)에 체류하고 있던 2개의 유성기어 감속기구 등으로부터 발생하는 마모금속분말은, 개구(25)로부터 윤활오일 배출용 통로(26)에 흘러 가고, 또한 배출파이프(28)보다, 외부로 배출하는 것이 가능하다.

상측 베어링(20)에 직접 낙하하는 마모금속분말 이외의 대부분의 마모금속분말은 상기 오목부(24)에 체류하고, 체류한 마모금속분말은 윤활오일교환시, 개구 (25)보다 윤활오일 배출용 통로(26)에 흘러 가고, 또한 배출파이프(28)로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다.

윤활오일교환시가 아니더라도, 시기를 적당히 골라, 정기적으로 상기 오목부 (24)에 체류하고 있는 마모금속분말을 개구(25), 윤활오일 배출용 통로(26), 또한 배출파이프(28)를 통해서 외부로 윤활오일과 함께 배출한다.

이와 같이 하면, 상기 오목부(24)에 체류하고 있는 마모금속분말은 없게 되고, 진동 등의 시에 오목부(24)로부터 튀어가오는 마모금속분말은 없게 된다.

마모금속분말이 상기 베어링(20)의 쪽으로 낙하하여 오는 일이 없게 되고, 상측 베어링(20)에 주는 악영향이 없게 된다. 이것에 의해 상측 베어링(20)의 내구성이 높아진다.

하부 케이싱(19)의 하단에 링형상 볼록부를 형성하고, 그 내주면에 하측 베어링(21)을 설치하여, 피니언(4)과 일체의 출력축(3)을 지지하도록 하고 있다.

하측 베어링(21)은 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링(21)과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일(29)로 밀봉하여, 자기윤활형으로 하고 있다.

하측 베어링(21)은, 베어링의 윤활도 이와 같이 세트되어 있으므로 대단히 콤팩트하고, 값싸며, 또한 조립이 대단히 간단하다.

그리스를 밀봉하고 있는 그리스시일(29)을 보호하기 위해서, 필요에 따라서, 하측 베어링(21)과 일체적으로 설치한 그리스시일(29)과 피니언(4)의 사이에 고리형상의 방해막(30)을 출력축(3)의 외주면에 설치한다.

이와 같은 구성에 의하면, 그리스(41)가 들어가 있는 그리스 배스(40) 중에, 상부 선회체를 선회시키기 위해서, 피니언(4)의 톱니부(4a)와 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)가 맞물려져 있지만(도 2를 참조), 이 맞물림시의 펌프작용에 의해, 그리스가 하측 베어링(21)과 일체적으로 설치한 그리스시일(29)쪽으로 일부 올라가져 있다.

또한 하측 베어링(21)과 일체로 설치되어 있는 그리스시일(29)에 충돌한다. 이 충돌은, 하측 베어링(21)을 밀봉하는 그리스시일(29)에 악영향을 미치는 것으로 생각된다.

그리스 배스(40)가 열화한 그리스가 펌프작용에 의해, 그리스시일(29)에 직접 충돌하는 것을 피하기 위해서, 하측 베어링(21)과 일체적인 그리스시일(29)와 피니언(4)의 사이에 고리형상의 방해판(30)을 출력축(3)의 외주면에 설치한다.

고리형상의 방해판(30)은 평평한 금속판으로 구성하고, 출력축(3)의 외주면에 끼워넣을 있도록 한다.

고리형상의 방해판(30)은 특별한 가공을 실시할 필요가 없어도 된다.

피니언(4)의 톱니부(4a)는, 그리스 배스(40) 중에 하부주행체의 일부를 구성하는 등근 통(도시하지 않음)의 위에 고정되어 있는 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니 (34a)와 맞물려져 있다.

선회륜의 내륜(34)과 선회륜의 외륜(38)의 사이에는 강구(33)가 끼워장착되어 있다. 선회장치의 하부 케이싱(19)의 하단에 있는 플랜지는 상측 선회프레임 (35), 하측 선회프레임(36)과 볼트(37)에 의해 고정되어 있다.

또한 선회륜의 외륜(38)은 볼트(39)에 의해, 하측 선회프레임(36), 상측 선회프레임(35)에 고정되어 있다.

선회용 유압모터(1)가 외부로부터 유압을 급배하여 선회용 유압모터(1)의 축을 회전구동하면, 이 유압모터(1)의 축의 회전은 상기 중간 케이싱(18) 내에 있는 2개의 유성기어 감속기구(5, 11)에 의해 2단계로 감속되고, 출력축(3)에 저속, 고토크의 회전력이 전달된다.

출력축(3)과 일체의 피니언(4)의 톱니부(4a)는, 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)와 맞물리고, 피니언(4)은 자전하면서, 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)를 따라서 공전한다.

선회륜의 내륜(34)은 하부 주행체의 등근 통에 고정부착되어 있고(도에는 나타내지 않음), 외륜(38)은 상부 선회체의 하측 프레임(36), 상측 선회프레임(35)에 고정부착되어 있으므로, 피니언(4)의 공전은 출력축(3)으로부터 상부 케이싱(17),중간 케이싱(18), 하부 케이싱(19)을 통해서 상측 선회프레임(35), 하측 선회프레임(36)에 전달되고, 상부 선회체가 하부 주행체 상에 선회하게 된다.

다음에, 도 2에 관해서 설명한다.

도 2는, 도 1 중의 화살표II-II방향으로부터 바라본 피니언, 피니언의 톱니부, 선회륜의 내륜, 내륜의 내부톱니 등을 나타내는 요부확대단면도이다.

피니언(4)의 톱니부(4a)는 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)와 맞물린다.

피니언(4)의 출력축(3)이 시계의 침의 방향D으로 자전하여 갈 때, 선회장치는 E방향으로 공전하게 된다.

즉, 출력축(3)과 일체의 피니언(4)의 톱니부(4a)는, 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)와 맞물리고, 이것에 의해 피니언(4)은 시계의 침의 방향D로 자전하면서, 피니언(4)을 포함하는 선회장치는 E방향으로, 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니 (34a)를 따라서 공전(선회)한다.

또한, 피니언(4)의 톱니부(4a)와 선회륜의 내륜(34)의 내부톱니(34a)와의 맞물림에 의한 펌프작용에 의해, 그리스 배스(40)의 그리스(41)는 하측 베어링(21)의 쪽으로 올려오지만, 올려온 그리스(41)가 그리스시일(29), 또는 고리형상의 방해판 (30)을 장착하였을 때에는 이것을 차단하여 행할 장소가 없게 되고, C의 방향으로 빠져나온다(내뱉는다).

그리스시일(29)의 아래에 고리형상의 방해판(30)을 설치함으로써, 열화한 그리스가 그리스시일(29)에 직접 충돌하여, 이것을 파괴하는 것을 방지한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 케이싱 내에 선회용 유압모터의 회전을 감속하는 유성기어 감속기구, 이 유성기어 감속기구에 의해서 감속된 회전을 출력하는 출력축, 이 출력축을 회전가능하게 지지하기 위해 케이싱과 출력축과의 사이에 설치된 상측 베어링 및 하측 베어링과, 상기 상측 베어링 및 하측 베어링의 상하방향의 사이에서, 상측 베어링에 근접하여 상기 케이싱과 출력축과의 사이를 수밀하게 하는 오일시일 등을 설치하고, 또한 상기 하측 베어링은 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉한 자기윤활형으로 한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은, 이와 같은 구성을 보유하고 있으므로, 윤활방식은 오일시일에 의해, 케이싱 내에서 2개로 나누어진다.

1개는 윤활오일로, 주로서 유성기어 감속기구의 윤활과, 상측 베어링의 윤활을 행하고, 또 1개는 그리스로 하측 베어링의 윤활을 행하는 것으로 된다.

종래기술과 같이, 1개의 윤활로 케이싱 내의 각 구성요소, 상측 베어링 및 하측 베어링의 윤활을 행하는 경우, 어떻게 하여도 하측 베어링에 최종적으로 각 구성요소가 작동하였을 때에 발생하는 마모금속분말을 낙하하여 체류하는 것으로 되지만, 본 발명에 있어서는 윤활방식을 오일시일에 의해, 케이싱 내에서 2개로 나누었졌으므로, 하측 베어링에 대한 마모금속분말의 악영향은 없게 되었다.

또한, 하측 베어링의 그리스 윤활에서는 각별한 구성을 채용하고, 하측 베어링의 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉하는 자기윤활형으로 한 것이므로, 더블립 오일시일과 비교하여 콤팩트하고 값싸고, 조립도 간단하고, 또한 출력축의 외주면에 각별한 가공을 실시하지 않아도 좋다.

또한 종래기술에 있어서는, 하측 베어링으로부터, 더블립 오일시일 및 피니언작용점(F)까지의 거리가 L2로 되어 있는 것이지만, 본 발명에 있어서는, 하측 베어링으로부터, 피니언작용점(F)까지의 거리가 L2로 되도록 되고, L2가 상당히 짧게 되었다.

이 때문에 계산상, 하측 베어링의 반력(R2), 상측 베어링의 반력(R1)이 적게 되고, 베어링이 1회전 그리스가 낮은 것을 사용하여도 문제는 일어나지 않게 되었다.

이것은 건설기계의 비용저감에 연결된다.

Claims (6)

1. 상단측에 선회용 유압모터가 설치되고, 하단부가 상부 선회체에 설치된 케이싱과, 이 케이싱 내에 설치되고, 상기 선회용 유압모터의 회전을 감속하는 유성기어 감속기구와, 상기 케이싱 내로부터 하향으로 돌출하고, 상기 유성기어 감속기구에 의해서 감속된 회전을 출력하는 출력축과, 이 출력축의 하단측에 설치되고, 상기 상부 선회체와 하부 주행체의 사이에 설치된 선회륜의 내륜의 내부톱니와 맞물리는 피니언의 톱니부와, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하기 위해 상기 케이싱과 출력축의 사이에 설치된 상측 베어링 및 하측 베어링과, 상기 상측 베어링 및 하측 베어링의 상하방향의 사이로서, 상측 베어링에 근접하여 상기 케이싱과 출력축과의 사이를 수밀하게 하는 오일시일을 설치한 건설기계의 선회장치에 있어서, 상기 하측 베어링은 내륜와 외륜의 사이에 그리스를 충전함과 아울러, 이 충전한 그리스를, 하측 베어링과 일체적으로 설치되어 있고, 또한 피니언측에 설치한 그리스시일로 밀봉한 자기윤활형으로 한 것으로 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.
2. 제 1항에 있어서, 하측 베어링에 일체적으로 설치되어 있는 그리스시일과 피니언의 톱니부의 사이에 고리형상의 방해막이 개재되도록 출력축에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.
3. 제 2항에 있어서, 케이싱의 상측 베어링이 설치되어 있는 위치에 볼록부를설치하고, 이 볼록부와 케이싱의 내주면으로부터, 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부를 형성하고, 또한 케이싱과 출력축의 사이에 설치한 상측 베어링과 그 아래의 오일시일과의 상하방향의 간극에는, 이 간극에 연결되는 윤활오일 배출용 통로를 형성하고, 이 윤활오일 배출용 통로는 케이싱의 외주 방사방향으로 연장하고, 또한 윤활오일이 케이싱 내로부터 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출파이프가 상기 윤활오일 배출용 통로에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.
4. 제 3항에 있어서, 상측 베어링을 설치하는 하부 케이싱의 내주면에, 상측 베어링의 상단부로부터 하단부 부근까지 신장하여, 상기 상측 베어링과 상기 오일시일과의 상하방향의 간극에 연결하는, 원주방향의 일정한 폭을 가진 복수의 종홈을 등간격으로 형성한 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 유성기어 감속기구측으로 향하여 개구하는 오목부와 상기 케이싱의 외주 방사방향으로 연장하는 윤활오일 배출용 통로를 개구에 의해 연통한 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 윤활오일 배출용 통로에 연결되고, 윤활오일을 케이싱 내로부터 외부로 배출할 수 있도록 하는 배출파이프에는 배출구가 형성됨과 아울러, 이 배출구를 개폐하는 정지밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로하는 건설기계의 선회장치.