KR20130100922A

KR20130100922A - 건설 기계의 선회 장치

Info

Publication number: KR20130100922A
Application number: KR1020127033788A
Authority: KR
Inventors: 노부오 우자와; 미츠구 오지마; 고지 이시카와; 히데토시 사타케
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-09-12
Also published as: CN102918211A; KR101712531B1; EP2589707A4; CN102918211B; EP2589707A1; JP2012012818A; US20130089400A1; WO2012002175A1; US9074345B2; EP2589707B1; JP5174090B2

Abstract

선회 프레임(3A) 상에 감속기(12)를 장착하고, 감속기(12)의 상측에 전동 모터축(27)을 가지는 전동 모터(22)를 배치하고, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터축(41)을 가지는 유압 모터(34)를 배치한다. 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에는, 전동 모터축(27)의 상단 측이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍(23E)을 형성한다. 전동 모터축(27)의 상단부에 설치한 암 스플라인부(27B)에, 유압 모터축(41)의 하단부에 설치한 수 스플라인부(41A)를 스플라인 결합한다. 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이에 베어링(28)을 설치함과 함께, 베어링(28)보다 상측에 위치하여 내압 시일(43)을 설치한다. 이것에 의해, 유압 모터(34)로부터 새어나온 드레인유를 이용하여, 암 스플라인부(27B)와 수 스플라인부(41A)의 스플라인 결합부를 상시 윤활한다.

Description

건설 기계의 선회 장치{SWING DEVICE FOR CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예를 들면 유압 셔블, 유압 크레인 등의 건설 기계에 사용되며, 하부 주행체 상에서 상부 선회체를 선회시키는 건설 기계의 선회 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 기계의 대표예로서의 유압 셔블은, 자주(自走) 가능한 하부 주행체와, 당해 하부 주행체 상에 선회륜을 개재하여 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 당해 상부 선회체의 전부(前部) 측에 설치된 작업 장치에 의하여 대략 구성되어 있다. 하부 주행체와 상부 선회체의 사이에는 선회 장치가 설치되고, 이 선회 장치를 작동시킴으로써 하부 주행체 상에서 상부 선회체가 선회하는 구성으로 되어 있다.

이 경우, 선회 장치는, 통상, 상부 선회체에 장착되고 입력 회전을 감속하여 출력하는 감속기와, 당해 감속기의 상측에 설치되고 감속기에 모터축의 회전을 입력하는 선회 모터와, 감속기에 의해 감속된 모터축의 회전을 선회륜으로 출력하는 출력축을 구비하여 구성되어 있다.

여기서, 선회 모터로서 유압 모터와 전동 모터를 공용하는 구성으로 이루어진, 이른바 하이브리드형의 선회 장치가 제안되어 있다. 이 하이브리드형의 선회 장치에 의하면, 유압 모터와 전동 모터에 의하여 출력축을 회전 구동함으로써, 유압 모터의 구동원이 되는 엔진으로부터의 배기 가스를 저감할 수 있다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2008-297754호 공보

상기 서술한 종래 기술에 의한 하이브리드형의 선회 장치는, 상부 선회체에 장착된 감속기의 상단(上端) 측에 유압 모터를 배치하고, 유압 모터의 상단 측에 전동 모터를 배치하는 레이아웃을 채용하고 있다. 한편, 유압 모터와 전동 모터는 1개의 모터축을 공용하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 유압 모터와 전동 모터에 의하여 1개의 모터 축을 구동하면, 이 모터 축의 회전이 감속기에 의해 감속되어서 출력축으로 전달되는 구성으로 되어 있다.

그러나, 다른 메이커에 의해 별개로 제조된 유압 모터와 전동 모터를 조합시켜서 하이브리드형의 선회 장치를 구성하는 경우에는, 상기 서술한 종래 기술과 같이 유압 모터의 모터축과 전동 모터의 모터축을 일체화하는 것은 곤란하다.

한편, 별개로 제조된 유압 모터와 전동 모터를 사용하여, 상기 서술한 바와 같이 감속기의 상단 측에 유압 모터를 배치하고, 유압 모터의 상단 측에 전동 모터를 배치하는 레이아웃을 채용한 경우에는, 유압 모터를 구성하는 모터축은, 그 하단(下端) 측을 감속기에 연결함과 함께 상단 측을 전동 모터의 모터축에 연결할 필요가 있다.

이 경우, 유압 모터의 모터축의 하단 측과 감속기의 연결 부분은, 통상, 감속기의 케이싱 내에 충전된 윤활유에 의해 윤활할 수 있다. 이에 대하여, 유압 모터 측의 모터축의 상단 측과 전동 모터 측의 모터축의 연결 부분은, 통상, 그리스 등의 윤활재를 사용하여 윤활하게 된다. 이 때문에, 이 윤활재가 소모된 경우에는, 유압 모터 측의 모터축과 전동 모터 측의 모터축의 연결 부분이 조기에 마모된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 서술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 유압 모터를 구성하는 유압 모터축과 전동 모터를 구성하는 전동 모터축의 연결부를 상시 적정하게 윤활할 수 있도록 한 건설 기계의 선회 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1) 상기 서술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 건설 기계의 선회 장치는, 하부 주행체 상에 선회륜을 개재하여 탑재된 상부 선회체에 대하여 상, 하 방향으로 연장되도록 장착된 감속기와, 당해 감속기의 상측에 장착되어 전력이 공급됨으로써 회전하는 전동 모터축을 가지는 전동 모터와, 당해 전동 모터의 상측에 장착되어 작동유가 공급됨으로써 회전하는 유압 모터축의 하단 측이 상기 전동 모터축의 상단 측에 연결된 유압 모터와, 상기 감속기(12)에 의해 감속된 상기 전동 모터축과 유압 모터축의 회전을 상기 선회륜으로 출력하는 출력축을 구비하고, 상기 전동 모터는, 하단 측이 상기 감속기에 장착됨과 함께 상단 측이 상기 유압 모터로부터의 드레인유를 차단하는 덮개부가 된 전동 모터 케이싱을 가지고, 당해 전동 모터 케이싱의 덮개부에는 상기 전동 모터축의 상단 측이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍을 형성하고, 당해 축 삽입 통과 구멍과 상기 전동 모터축 사이에는 상기 전동 모터축의 상단 측을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 설치하고, 상기 유압 모터축의 하단 측은 상기 축 삽입 통과 구멍을 향하여 하방으로 연장되어 상기 전동 모터축의 상단 측을 서로 연결하는 구성으로 하고, 상기 축 삽입 통과 구멍과 상기 전동 모터축 사이이며 상기 베어링보다 상측에는, 상기 전동 모터축과 유압 모터축의 연결부에 상기 유압 모터로부터 드레인유를 공급하는 것을 허용함과 함께 당해 드레인유가 상기 전동 모터 케이싱 내에 침입하는 것을 방지하는 시일 부재를 설치하는 구성으로 하고 있다.

이와 같이 구성함으로써, 전동 모터 케이싱의 덮개부에 설치한 축 삽입 통과 구멍에 전동 모터축을 삽입 통과시킨 상태로, 전동 모터의 상측에 유압 모터를 장착하고, 유압 모터축의 하단 측을 전동 모터축의 상단 측에 연결함으로써, 전동 모터축과 유압 모터축을 동축 상에 연결한 상태로, 감속기의 상측에 전동 모터를 배치하고, 전동 모터의 상측에 유압 모터를 배치하는 레이아웃이 된 선회 장치를 구성할 수 있다.

이 경우, 축 삽입 통과 구멍과 전동 모터축의 상단 측 사이에 설치한 베어링에 의해, 전동 모터축과 유압 모터축의 연결부를 강고하게 지지할 수 있다. 베어링보다 상측의 위치에서 축 삽입 통과 구멍과 전동 모터축 사이에 시일 부재를 설치함으로써, 유압 모터로부터의 드레인유가 전동 모터 케이싱 내에 침입하는 것을 억제하면서, 이 드레인유를 이용하여 전동 모터축과 유압 모터축의 연결부를 상시 윤활할 수 있다. 이 결과, 전동 모터축과 유압 모터축의 연결부의 내구성을 높이고, 이들 전동 모터축과 유압 모터축의 회전을 감속기를 통하여 적확하게 출력축에 전달할 수 있기 때문에, 선회 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 전동 모터 케이싱의 축 삽입 통과 구멍과 전동 모터축 사이를 시일 부재에 의해 시일함으로써, 전동 모터 케이싱 내로의 드레인유의 침입을 확실하게 방지할 수 있어, 전동 모터의 수명을 연장시킬 수 있다.

(2) 본 발명은, 상기 전동 모터축의 상단부에는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암(雌) 스플라인부를 설치하고, 상기 유압 모터축의 하단부에는 상기 암 스플라인부에 연결되는 수(雄) 스플라인부를 설치하고, 상기 유압 모터로부터의 드레인유는, 상기 전동 모터축의 암 스플라인부와 상기 유압 모터축의 수 스플라인부의 연결부를 윤활하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 전동 모터축의 상단부에 설치한 암 스플라인부와 유압 모터축의 하단부에 설치한 수 스플라인부의 연결부를, 유압 모터로부터의 드레인유를 이용하여 상시 적정하게 윤활할 수 있다. 또한, 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암 스플라인부에 수 스플라인부를 연결함으로써, 이들 암 스플라인부와 수 스플라인부의 연결부로부터 생긴 마모분 등의 이물을 암 스플라인부의 바닥부에 포착할 수 있다. 이 결과, 마모분 등의 이물이 시일 부재와 전동 모터축 사이에 침입하는 것을 억제하여, 시일 부재의 수명을 연장시킬 수 있기 때문에, 전동 모터 케이싱의 축 삽입 통과 구멍과 전동 모터축 사이의 시일성을 장기에 걸쳐 양호하게 유지할 수 있다.

(3) 본 발명에 의하면, 상기 감속기에는, 그 하단 측에 볼트를 사용하여 상기 상부 선회체에 체결되는 감속기 하(下) 플랜지부를 설치함과 함께 상단 측에 감속기 상(上) 플랜지부를 설치하고, 상기 전동 모터에는, 그 하단 측에 상기 감속기 상 플랜지부에 장착되는 전동 모터 하 플랜지부를 설치함과 함께 상단 측에 전동 모터 상 플랜지부를 설치하고, 상기 유압 모터의 하단 측에는, 상기 전동 모터 상 플랜지부에 장착되는 유압 모터 하 플랜지부를 설치하고, 볼트가 장착되는 상기 감속기 하 플랜지부의 외경 치수와 비교하여, 상기 감속기 상 플랜지부, 상기 전동 모터 하 플랜지부, 상기 전동 모터 상 플랜지부 및 상기 유압 모터 하 플랜지부의 외경 치수는 작고, 또한 상기 감속기 하 플랜지부를 볼트를 끼워 상기 상부 선회체에 체결할 때 사용되는 체결 공구와의 사이에 간극을 확보할 수 있는 치수로 설정한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 감속기 하 플랜지부를 상부 선회체에 볼트를 사용하여 체결할 때, 이 볼트를 조이는 체결 공구가, 감속기 상 플랜지부, 전동 모터 하 플랜지부, 전동 모터 상 플랜지부 및 유압 모터 하 플랜지부에 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 결과, 감속기의 상측에 전동 모터를 배치하고, 이 전동 모터의 상측에 유압 모터를 배치한 선회 장치에 대하여, 유압 모터의 상방으로부터 체결 공구를 사용하여 상부 선회체에 대한 감속기 하 플랜지부의 장착, 분리 작업을 행할 때의 작업성을 높일 수 있다.

(4) 본 발명에 의하면, 상기 전동 모터에는, 상기 전동 모터에 전력을 공급 하기 위한 급전 박스와, 상기 전동 모터의 온도를 검출하는 온도 검출기를 포함하는 각종 검출기류를 장착하는 구성으로 하고, 이들 급전 박스와 검출기류는, 상기 감속기 하 플랜지부를 볼트를 끼워 상기 상부 선회체에 체결할 때 사용되는 체결 공구의 위치로부터 둘레 방향으로 이간된 위치에 배치한 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 유압 모터의 상방으로부터 체결 공구를 사용하여 상부 선회체에 대한 감속기 하 플랜지부의 장착, 분리 작업을 행할 때, 전동 모터에 장착한 급전 박스, 각종 검출기류가 체결 공구에 간섭하지 않기 때문에, 이 장착, 분리 작업의 작업성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 선회 장치를 구비한 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 선회 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 선회 장치를 상방으로부터 본 평면도이다.
도 4는 도 2 중의 전동 모터축, 유압 모터축, 축 삽입 통과 구멍, 베어링, 시일 부재 등을 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 5는 체결 공구를 사용하여 감속기를 장착, 분리하는 상태를 나타내는 도 2와 동일한 선회 장치의 단면도이다.
도 6은 체결 공구와 급전 박스, 검출기 등의 위치 관계를 나타내는 도 3과 동일한 평면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 건설 기계의 선회 장치의 실시 형태를, 유압 셔블에 적용한 경우를 예를 들어, 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도면 중, 1은 건설 기계의 대표예인 유압 셔블을 나타내고, 당해 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 당해 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)에 의해 대략 구성되어 있다. 상부 선회체(3)의 전부 측에는 작업 장치(4)가 부앙동(俯仰動) 가능하게 설치되어 있다. 하부 주행체(2)와 상부 선회체(3) 사이에는 후술하는 선회륜(5)이 설치되고, 상부 선회체(3)는 선회륜(5)을 개재하여 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 지지되어 있다.

5는 하부 주행체(2)와 상부 선회체(3) 사이에 설치된 선회륜을 나타내고, 당해 선회륜(5)은, 도 1에 나타내는 하부 주행체(2)의 통 형상 부재(2A) 상에 고정된 내륜(5A)과, 상부 선회체(3)의 베이스가 되는 선회 프레임(3A)의 하면 측에 고정된 외륜(5B)과, 내륜(5A)과 외륜(5B) 사이에 설치된 다수의 강구(鋼球)(5C)(1개만 도시)로 구성되어 있다. 내륜(5A)의 내주 측에는, 전체 둘레에 걸쳐 내측 톱니(5D)가 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 유압 셔블(1)은, 후술하는 선회 장치(11)가 작동하여 선회 프레임(3A)에 고정된 외륜(5B)이 내륜(5A)의 주위를 회전하면, 상부 선회체(3)가 하부 주행체(2) 상에서 선회 동작을 행하는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 의한 선회 장치(11)에 대하여 설명한다. 이 선회 장치(11)는, 선회륜(5)을 개재하여 하부 주행체(2) 상에 지지된 상부 선회체(3)를 선회시키는 것으로, 후술하는 감속기(12), 전동 모터(22), 유압 모터(34), 출력축(44) 등에 의해 구성되어 있다. 이 선회 장치(11)는, 전동 모터(22)와 유압 모터(34)가 협동하여 출력축(44)을 구동하는, 이른바 하이브리드형의 선회 장치로서 구성되어 있다.

12는 상부 선회체(3)의 선회 프레임(3A) 상에 상, 하 방향으로 연장되는 상태로 장착된 감속기이며, 당해 감속기(12)는, 후술하는 전동 모터(22) 및 유압 모터(34)로부터 입력되는 입력 회전을 감속하여 출력축(44)으로 출력하는 것이다. 여기서, 감속기(12)는, 후술하는 감속기 케이싱(13)과, 1단째의 유성 기어 감속 기구(18)와, 2단째의 유성 기어 감속 기구(19)에 의해 구성되어 있다.

13은 감속기(12)의 외각(外殼)을 이루는 감속기 케이싱이며, 당해 감속기 케이싱(13)은, 선회 프레임(3A)의 상면 측에 장착되어 상방(상, 하 방향)으로 연장된 원통 형상의 하측 케이싱(14)과, 당해 하측 케이싱(14)의 상단 측에 장착된 원통 형상의 상측 케이싱(15)에 의해 구성되어 있다.

여기서, 하측 케이싱(14)의 하단 측에는, 지름이 큰 고리형의 감속기 하 플랜지부(14A)가 설치되고, 당해 감속기 하 플랜지부(14A)에는 복수의 볼트 삽입 통과 구멍(14A1)이 뚫려서 형성되어 있다. 따라서, 하측 케이싱(14)은, 감속기 하 플랜지부(14A)의 각 볼트 삽입 통과 구멍(14A1)에 삽입 통과한 볼트(16)를, 선회 프레임(3A)에 나선 형성된 볼트 구멍(3A1)에 나사 결합함으로써, 볼트(16)를 사용하여 선회 프레임(3A)에 체결되어 있다. 하측 케이싱(14)의 상단 측에는, 감속기 하 플랜지부(14A)보다 지름이 작은 고리형의 중간 플랜지부(14B)가 설치되어 있다. 여기서, 감속기 하 플랜지부(14A)의 외경 치수 A는, 후술하는 감속기 상 플랜지부(15B), 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외경 치수 B보다 크게 되어 있다.

한편, 상측 케이싱(15)의 하단 측에는, 고리형의 중간 플랜지부(15A)가 설치되고, 당해 중간 플랜지부(15A)는, 볼트(17)를 사용하여 하측 케이싱(14)의 중간 플랜지부(14B)에 체결되어 있다. 상측 케이싱(15)의 상단 측에는, 중간 플랜지부(15A)와 대략 동일한 외경 치수 B를 가지는 감속기상 플랜지부(15B)가 설치되고, 당해 감속기 상 플랜지부(15B)에는, 후술하는 전동 모터(22)가 체결되는 구성으로 되어 있다. 또, 상측 케이싱(15)의 내주 측에는, 상, 하 방향으로 이간하여 2개의 내부 기어(15C, 15D)가, 각각 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 여기서, 중간 플랜지부(15A)의 외경 치수 B는, 감속기 하 플랜지부(14A)의 외경 치수 A보다 작은 치수로 되어 있다.

18은 감속기 케이싱(13)의 상측 케이싱(15) 내에 배치하여 설치된 1단째의 유성 기어 감속 기구이다. 이 유성 기어 감속 기구(18)는, 후술하는 전동 모터축(27)에 스플라인 결합된 태양 기어(18A)와, 당해 태양 기어(18A)와 상측 케이싱(15)의 내부 기어(15C)에 맞물리고, 태양 기어(18A)의 주위를 자전하면서 공전하는 복수의 유성 기어(18B)(1개만 도시)와, 당해 각 유성 기어(18B)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(18C)에 의해 구성되어 있다.

19는 유성 기어 감속 기구(18)의 하측에 배치하여 설치된 2단째(최종 단)의 유성 기어 감속 기구이다. 이 유성 기어 감속 기구(19)는, 1단째의 유성 기어 감속 기구(18)의 캐리어(18C)에 스플라인 결합된 태양 기어(19A)와, 당해 태양 기어(19A)와 상측 케이싱(15)의 내부 기어(15D)에 맞물리고, 태양 기어(19A)의 주위를 자전하면서 공전하는 복수의 유성 기어(19B)와, 당해 각 유성 기어(19B)를 회전가능하게 지지하는 캐리어(19C)로 구성되어 있다. 유성 기어 감속 기구(19)의 캐리어(19C)는, 후술하는 출력축(44)의 상단 측에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

20은 하측 케이싱(14)의 하단부 내주에 설치된 고리형의 오일 시일이며, 당해 오일 시일(20)의 외주면은 하측 케이싱(14)의 내주면에 맞닿고, 오일 시일(20)의 내주면은 후술하는 슬리브(47)의 외주면에 슬라이딩 접촉되어 있다. 이 오일 시일(20)은, 감속기 케이싱(13) 내에서, 각 유성 기어 감속 기구(18, 19) 등을 윤활하기 위한 윤활유를 유지하는 것이다.

21은 하측 케이싱(14)의 하단 측에 장착된 배유(排油) 파이프를 나타내고, 당해 배유 파이프(21)는, 감속기 케이싱(13) 내에 저류(貯溜)된 윤활유를, 예를 들면 정기적으로 외부로 배출하는 것이다. 배유 파이프(21)를 통하여 윤활유를 배출한 후에는, 감속기 케이싱(13) 내에는, 후술하는 급유 파이프(32)를 사용하여, 새로운 윤활유가 공급되는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 22는 본 실시 형태에 사용하는 전동 모터를 나타내고, 당해 전동 모터(22)는, 후술하는 유압 모터(34)와 협동하여 출력축(44)을 구동하는 것이다.

여기서, 전동 모터(22)는, 감속기(12)의 상측 케이싱(15)에 장착되는 전동 모터 케이싱(23)과, 당해 전동 모터 케이싱(23) 내에 고정하여 설치된 고정자(24)와, 당해 고정자(24)의 내주 측에 회전 가능하게 설치된 회전자(25)와, 후술하는 전동 모터축(27)에 의해 구성되어 있다.

이 경우, 전동 모터 케이싱(23)은, 상, 하 방향의 양단 측이 개구된 원통부(23A)와, 당해 원통부(23A)의 상단 측을 덮는 원판 형상의 덮개부(23B)와, 원통부(23A)의 하단 측에 고리형으로 설치된 전동 모터 하 플랜지부(23C)에 의해 구성되어 있다. 전동 모터 하 플랜지부(23C)는, 감속기(12)를 구성하는 상측 케이싱(15)의 감속기 상 플랜지부(15B)와 대략 동일한 외경 치수 B를 가지고, 당해 감속기 상 플랜지부(15B)에 볼트(26)를 사용하여 체결되어 있다. 또, 덮개부(23B)의 외주 측은, 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외경 치수 B보다 작은 지름의 외경 치수 C를 가지는 전동 모터 상 플랜지부(23D)가 되고, 당해 전동 모터 상 플랜지부(23D)에는, 후술하는 유압 모터 하 플랜지부(35B)가 장착되는 구성으로 되어 있다.

23E는 덮개부(23B)의 중심부에 설치된 축 삽입 통과 구멍이며, 당해 축 삽입 통과 구멍(23E)은, 전동 모터축(27)의 상단 측이 삽입 통과되는 것이다. 여기서, 축 삽입 통과 구멍(23E)의 내주 측에는, 후술하는 베어링(28)이 장착되는 베어링 장착 단부(段部)(23F)와, 후술하는 내압 시일(43)이 장착되는 시일 장착 단부(23G)가, 상, 하 방향으로 이간되어 설치되어 있다.

27은 회전자(25)와 일체로 회전하는 전동 모터축을 나타내고, 당해 전동 모터축(27)은, 축 방향의 중간부가 회전자(25)에 고정된 상태로 전동 모터 케이싱(23)에 회전 가능하게 지지되고, 전동 모터 케이싱(23)의 중심부를 상, 하 방향으로 연장하고 있다. 여기서, 전동 모터축(27)의 하단 측에는, 전체 둘레에 걸쳐 수 스플라인부(축 스플라인부)(27A)가 형성되고, 이 수 스플라인부(27A)는, 전동 모터 케이싱(23)의 하단 측으로부터 감속기 케이싱(13) 안을 향하여 하방으로 돌출되고, 1단째의 태양 기어(18A)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다.

전동 모터축(27)의 상단 측은, 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에 설치한 축 삽입 통과 구멍(23E) 내에 삽입 통과되고, 베어링 장착 단부(23F)에 장착된 후술하는 베어링(28)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 전동 모터축(27)의 상단면은, 덮개부(23B)의 상단면과 동일면을 이루고 있다.

한편, 전동 모터축(27)의 상단부에는, 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암 스플라인부(구멍 스플라인부)(27B)가 형성되고, 당해 암 스플라인부(27B)는, 후술하는 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)에 스플라인 결합되는 구성으로 되어 있다. 이 경우, 암 스플라인부(27B)의 바닥부 측에는 요함(凹陷) 구멍(27C)이 형성되고, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부로부터 발생한 마모분 등의 이물을, 요함 구멍(27C) 내에 포착할 수 있는 구성으로 되어 있다.

28은 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27)의 상단 측 사이에 설치된 베어링이다. 이 베어링(28)은, 전동 모터축(27)의 외주에 감합된 내륜(28A)과, 축 삽입 통과 구멍(23E)의 베어링 장착 단부(23F)에 장착된 외륜(28B)과, 내륜(28A)과 외륜(28B) 사이에 설치된 복수의 강구(28C)로 구성되어 있다. 베어링(28)은, 암 스플라인부(27B)가 설치된 전동 모터축(27)의 상단 측에 배치됨으로써, 전동 모터축(27)과 후술하는 유압 모터축(41)의 연결부를 강고하게 지지하는 것이다.

29는 전동 모터(22)에 설치된 급전 박스를 나타내고, 당해 급전 박스(29)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 단면 사각 형상의 각통체로 이루어지고, 전동 모터 케이싱(23)의 원통부(23A)의 외주면으로부터 지름 방향 외향으로 돌출되어 있다. 이 급전 박스(29)는, 전동 모터(22)의 고정자(24)에 접속되는 단자 등을 수용하고, 이 단자에 외부 전원으로부터의 급전 케이블(모두 도시 생략)을 접속함으로써, 전동 모터(22)에 외부 전원으로부터의 전력이 공급되는 구성으로 되어 있다.

여기서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 급전 박스(29)는, 후술하는 체결 공구(48)의 소켓부(48A)를 볼트(16)에 걸어맞췄을 때, 이 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 D만큼 이간된 부위에 배치되어, 체결 공구(48)와의 간섭을 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

30은 전동 모터(22)에 설치된 온도 검출기, 31은 동일하게 전동 모터(22)에 설치된 회전수 검출기를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 이들 온도 검출기(30)와 회전수 검출기(31)는, 서로 접근한 상태로 전동 모터 케이싱(23)의 외주면에 장착되어 있다. 온도 검출기(30)는 전동 모터(22)의 온도를 검출하고, 이 검출 신호를 전동 모터(22)의 작동을 제어하는 컨트롤러(도시 생략)로 출력하는 것이다. 한편, 회전수 검출기(31)는 전동 모터(22)의 회전수를 검출하고, 이 검출 신호를 컨트롤러로 출력하는 것이다.

여기서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 후술하는 체결 공구(48)의 소켓부(48A)를 볼트(16)에 걸어맞췄을 때, 온도 검출기(30)는, 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 E만큼 이간된 부위에 배치되어 있다. 또, 회전수 검출기(31)는, 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 F만큼 이간된 부위에 배치되어 있다. 이것에 의해, 온도 검출기(30)와 회전수 검출기(31)가 체결 공구(48)와 간섭하는 것을 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

32는 전동 모터 케이싱(23)에 설치된 급유 파이프이며, 당해 급유 파이프(32)는, 전동 모터 하 플랜지(23C)에 고정되어, 상, 하 방향으로 연장되어 있다. 급유 파이프(32)의 하단 측은 감속기 케이싱(13) 내에 연통되고, 급유 파이프(32)를 통하여 감속기 케이싱(13) 내에 윤활유를 공급할 수 있는 구성으로 되어 있다. 33은 전동 모터 케이싱(23)에 설치된 오일 레벨 케이지이며, 당해 오일 레벨 케이지(33)는, 감속기 케이싱(13) 내에 충전된 윤활유의 액면 레벨에 의해 윤활유 양을 확인하는 것이다.

다음으로, 34는 전동 모터(22) 상에 배치된 사판식(斜板式) 유압 모터를 나타내고, 당해 유압 모터(34)는, 전동 모터(22)와 협동하여 후술하는 출력축(44)을 구동하는 것이다.

여기서, 유압 모터(34)는, 전동 모터 케이싱(23)의 상단 측에 장착되는 유압 모터 케이싱(35)과, 당해 유압 모터 케이싱(35)의 실린더 블록 수용실(35A) 내에 회전 가능하게 설치된 실린더 블록(도시 생략)과, 당해 실린더 블록의 실린더 내에 왕복 운동 가능하게 설치된 복수의 피스톤(36)과, 이들 각 피스톤(36)의 선단(先端) 측에 각각 설치된 슈(37)와, 당해 각 슈(37)가 슬라이딩 접촉하는 사판(38)과, 후술하는 유압 모터축(41)에 의해 대략 구성되어 있다.

이 경우, 유압 모터 케이싱(35)의 하단 측에는, 전동 모터(22)를 향하여 나팔 형상으로 팽출(膨出)된 유압 모터 하 플랜지부(35B)가 설치되어 있다. 이 유압 모터 하 플랜지부(35B)는, 전동 모터 케이싱(23)의 전동 모터 상 플랜지부(23D)와 대략 동일한 외경 치수 C로 설정되고, 당해 전동 모터 상 플랜지부(23D)에 볼트(39)를 사용하여 체결되어 있다.

여기서, 유압 모터 하 플랜지부(35B)와 전동 모터 상 플랜지부(23D) 사이에는, 전동 모터 케이싱(23) 측에 위치하고, 축 삽입 통과 구멍(23E)과 동심 형상으로 고리형 시일(40)이 설치되어 있다. 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)와 유압 모터 하 플랜지부(35B) 사이에는, 유압 모터(34) 측에 위치하여, 드레인 유실(35C)이 형성되어 있다. 그리고, 유압 모터 케이싱(35)의 실린더 블록 수용 실(35A)과 드레인유실(35C) 사이는, 오일 통로(35D)를 통하여 연통하고 있다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유압 모터 케이싱(35)의 하단 측에는, 드레인유실(35C)에 개구하는 드레인유 배출구(35E)가 설치되고, 당해 드레인유 배출구(35E)는, 드레인 관로를 통하여 작동유 탱크(모두 도시 생략)에 접속되어 있다.

따라서, 유압 모터(34)의 작동 시에 실린더 블록 수용실(35A) 내에 새어나온 드레인유는, 오일 통로(35D)를 통하여 드레인유실(35C) 내에 유입된 후, 드레인유 배출구(35E)로부터 드레인 관로를 통하여 작동유 탱크로 되돌아가는 구성으로 되어 있다.

41은 유압 모터(34)를 구성하는 유압 모터축을 나타내고, 당해 유압 모터축(41)은, 축 방향의 중간부가 실린더 블록(도시 생략)에 결합되어 있다. 이 유압 모터축(41)은, 베어링(42) 등을 개재하여 유압 모터 케이싱(35)에 회전 가능하게 지지되고, 유압 모터 케이싱(35)의 중심부를 상, 하로 연장하고 있다. 유압 모터축(41)은, 그 축 방향 중간부가 실린더 블록 수용실(35A) 내의 실린더 블록에 결합되고, 유압의 공급, 배출에 의해 회전하는 것이다.

여기서, 유압 모터축(41)의 하단 측에는, 전체 둘레에 걸쳐 수 스플라인부(축 스플라인부)(41A)가 형성되어 있다. 이 수 스플라인부(41A)는, 유압 모터 케이싱(35)의 하단 측으로부터 전동 모터(22)의 덮개부(23B)에 형성된 축 삽입 통과 구멍(23E) 안을 향하여 하방으로 연장되어 있다. 여기서, 전동 모터(22)와 유압 모터(34)를 결합한 경우에는, 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)는, 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E) 내에 삽입 통과된 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)에 연결된다. 이와 같이, 전동 모터축(27)과, 유압 모터축(41)은, 암 스플라인부(27B)와 수 스플라인부(41A)의 스플라인 결합에 의해 동축 상에 연결되고, 항상 일체로 회전하는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 43은 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이에 설치된 시일 부재로서의 내압 시일을 나타내고 있다. 이 내압 시일(43)은, 베어링(28)보다 상측에 배치되고, 축 삽입 통과 구멍(23E)의 시일 장착단부(23G)와 전동 모터축(27)의 외주면 사이에 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 여기서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 내압 시일(43)은, 대략 L자형의 단면 형상을 가지고 고리형으로 형성된 금속 고리(43A)와, 당해 금속 고리(43A)에 시징(seizing) 수단에 의해 고착된 고무 재료 등으로 이루어지는 립부(43B)와, 당해 립부(43B)를 전동 모터축(27)으로 누르는 고리형의 백업 링(43C)에 의해 구성되어 있다. 또한, 내압 시일(43)은, 유압 모터(34)로부터 새어나오는 드레인유가 가지는 낮은 압력, 예를 들면 0.1MPa 이상의 압력에 견딜 수 있는 것이다.

내압 시일(43)은, 유압 모터(34)로부터 새어나오는 드레인유의 압력에 저항하여 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이를 액체가 새지 않도록 봉지(封止)한다. 이것에 의해, 유압 모터(34)로부터의 드레인유는, 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)와 유압 모터 하 플랜지부(35B) 사이에 형성된 드레인유실(35C) 내에 유지되고, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부(스플라인 결합부)에 윤활유로서 공급되는 구성으로 되어 있다. 또한, 내압 시일(43)은, 드레인유의 압력에 저항하여 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이를 봉지함으로써, 드레인유실(35C) 내의 드레인유가 축 삽입 통과 구멍(23E)을 통하여 전동 모터 케이싱(23) 내에 침입하는 것을 방지하는 구성으로 되어 있다.

44는 감속기 케이싱(13) 내에 회전 가능하게 설치된 출력축이며, 당해 출력축(44)은, 하측 케이싱(14) 내에 상측 베어링(45), 하측 베어링(46)을 개재하여 회전 가능하게 지지되고, 감속기 케이싱(13) 내에 상, 하 방향으로 연장되어 있다. 여기서, 출력축(44)의 상단 측에는 수 스플라인부(44A)가 형성되고, 당해 수 스플라인 부(44A)는, 2단째의 유성 기어 감속 기구(19)의 캐리어(19C)에 스플라인 결합되어 있다.

한편, 출력축(44)의 하단 측에는 피니언(44B)이 일체로 설치되고, 당해 피니언(44B)은, 하측 케이싱(14)의 하단부로부터 하방으로 돌출되고, 선회륜(5)의 내륜(5A)에 설치된 내측 톱니(5D)에 맞물려 있다. 출력축(44)의 하단 측에는, 피니언(44B)과 하측 베어링(46) 사이에 위치하며 원판 형상 슬리브(47)가 삽입되어 끼워지고, 당해 슬리브(47)는 출력축(44)과 일체로 회전한다. 또한, 슬리브(47)의 외주면에는, 하측 케이싱(14)의 하단부에 설치된 오일 시일(20)의 내주면에 액체가 새지 않도록 슬라이딩 접촉하고, 당해 오일 시일(20)에 의해 감속기 케이싱(13) 내에 윤활유가 유지되어 있다.

따라서, 전동 모터(22)와 유압 모터(34)의 회전은, 유성 기어 감속 기구(18, 19)에 의해 2단 감속된 상태로 출력축(44)에 전달되고, 출력축(44)은 큰 회전력(토크)을 가지고 저속으로 회전한다. 이것에 의해, 출력축(44)의 피니언(44B)은, 선회륜(5)의 내측 기어(5D)에 맞물리면서 내륜(5A)을 따라 공전하고, 이 피니언(44B)의 공전력이 감속기 케이싱(13)을 통하여 선회 프레임(3A)으로 전달된다. 이 결과, 도 1에 나타내는 상부 선회체(3)는, 하부 주행체(2) 상에서 선회 동작을 행할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 선회 장치(11)는, 감속기(12) 상에 전동 모터(22)를 배치함과 함께 전동 모터(22) 상에 유압 모터(34)를 배치하고, 감속기(12)의 감속기 하 플랜지부(14A)를, 볼트(16)를 사용하여 선회 프레임(3A)에 체결한다. 이것에 의해, 선회 장치(11)는, 선회 프레임(3A) 상에 장착되어 있다. 따라서, 선회 장치(11)의 장착 작업을 행하는 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 소켓부(48A)와 연장축부(48B)를 가지는 소켓 렌치 등의 체결 공구(48)를 사용하여 볼트(16)의 조임 작업을 행한다.

이 경우, 볼트(16)는, 감속기 하 플랜지부(14A)의 볼트 삽입 통과 구멍(14A1)과 선회 프레임(3A)의 볼트 구멍(3A1)에 삽입 통과되고, 이 볼트(16)의 헤드부에 체결 공구(48)의 소켓부(48A)를 걸어맞춘다. 이 상태에서, 감속기 상 플랜지부(15B)와 전동 모터(22)의 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외경 치수 B는, 감속기 상 플랜지부(15B) 및 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외주면과 체결 공구(48)의 연장축부(48B) 사이에, 적당한 간극 S1을 확보할 수 있는 치수로 설정되어 있다. 전동 모터(22)의 전동 모터 상 플랜지부(23D)와 유압 모터(34)의 유압 모터 하 플랜지부(35B)의 외경 치수 C는, 전동 모터 상 플랜지부(23D) 및 유압 모터 하 플랜지부(35B)의 외주면과 체결 공구(48)의 연장축부(48B) 사이에, 적당한 간극 S2를 확보할 수 있는 치수로 설정되어 있다. 한편, 감속기 하 플랜지부(14A)의 외경 치수 A는 가장 큰 치수로 되어 있다. 따라서, 각 외경 치수 A, B, C는, 하기 수학식 1의 관계에 있다.

즉, 선회 프레임(3A)에 대한 감속기(12)의 장착, 분리 작업 시에, 체결 공구(48)를 사용하여 볼트(16)를 착탈하는 경우에, 체결 공구(48)가, 감속기 상 플랜지부(15B), 전동 모터 하 플랜지부(23C), 전동 모터 상 플랜지부(23D) 및 유압 모터 하 플랜지부(35B) 등과 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전동 모터(22)에 장착된 급전 박스(29)는, 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 D만큼 이간된 부위에 배치되고, 온도 검출기(30)는 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 E만큼 이간된 부위에 배치되며, 회전수 검출기(31)는 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 F만큼 이간된 부위에 배치되어 있다. 이것에 의해, 전동 모터(22)에 장착된 급전 박스(29), 온도 검출기(30), 회전수 검출기(31) 등에 체결 공구(48)가 간섭하는 것을 방지하고, 이들 급전 박스(29), 온도 검출기(30), 회전수 검출기(31) 등을 보호하는 구성으로 되어 있다.

이와 마찬가지로, 전동 모터(22)에 장착된 급유 파이프(32), 오일 레벨 게이지(33)에 대해서도, 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 이간된 부위에 배치되고, 이들 급유 파이프(32)와 오일 레벨 게이지(33)가, 체결 공구(48)와 간섭하는 것을 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에 의한 선회 장치(11)는 상기 서술한 바와 같은 구성을 가지는 것이며, 전동 모터(22)에 전력이 공급됨과 함께 유압 모터(34)에 작동유가 공급됨으로써, 전동 모터(22)의 전동 모터축(27)과 유압 모터(34)의 유압 모터축(41)은, 컨트롤러(도시 생략)에 의해 설정된 동력 배분에 기초하여 동시에 회전한다. 이 경우, 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)은 서로 동축 상에 연결되어 있기 때문에, 전동 모터축(27)의 회전력과 유압 모터축(41)의 회전력이 합산된 상태로, 전동 모터축(27)으로부터 감속기(12)로 전달된다.

유압 모터축(41)의 회전력이 합산된 전동 모터축(27)의 회전은, 감속기(12)의 각 유성 기어 감속 기구(18, 19)에 의해 2단 감속되어 출력축(44)으로 전달되고, 피니언(44B)은 큰 회전력(토크)을 가지고 회전한다. 피니언(44B)은, 선회륜(5)의 내륜(5A)에 설치한 내측 톱니(5D)에 맞물리면서 내륜(5A)을 따라 공전하고, 이 피니언(44B)의 공전력은 감속기 케이싱(13)을 통하여 선회 프레임(3A)으로 전달된다. 이것에 의해, 상부 선회체(3)는 하부 주행체(2O) 상에서 선회 동작을 행한다.

여기서, 선회 장치(11)의 작동 시에 유압 모터(34)로부터 새어나온 드레인유는, 유압 모터 케이싱(35)의 실린더 블록 수용실(35A)로부터 오일 통로(35D)를 통하여 드레인유실(35C) 내로 도입된 후, 도 3에 나타내는 드레인유 배출구(35E)로부터 드레인 관로를 통하여 작동유 탱크(모두 도시 생략)로 환류된다.

이 경우, 본 실시 형태에서는, 유압 모터 하 플랜지부(35B)와의 사이에서 드레인유실(35C)을 획성하는 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에, 전동 모터축(27)의 상단 측이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍(23E)을 형성하고, 이 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이를 내압 시일(43)에 의해 시일하는 구성으로 하고 있다. 이 때문에, 드레인유실(35C) 내에 드레인유를 저류할 수 있고, 전동 모터축(27)의 상단부에 형성한 암 스플라인부(27B)와, 유압 모터축(41)의 하단부에 형성한 수 스플라인부(41A)의 연결부에 대하여, 드레인유실(35C) 내의 드레인유를 공급할 수 있다.

이와 같이, 유압 모터(34)로부터의 드레인유를 이용하여 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)의 연결부를 상시 윤활함으로써, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 내구성을 높일 수 있고, 이들 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)의 회전을 감속기(12)를 통하여 적확하게 출력축(44)에 전달할 수 있기 때문에, 선회 장치(11)의 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에 설치한 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이를 내압 시일(43)에 의해 시일함으로써, 전동 모터 케이싱(23) 내에 드레인유가 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 전동 모터(22)의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 전동 모터축(27)의 상단부에 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암 스플라인부(27B)를 설치함으로써, 암 스플라인부(27B)의 바닥부 측에 요함 구멍(27C)을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부로부터 마모분 등의 이물이 생겼다고 하여도, 이 마모분 등의 이물을 요함 구멍(27C) 내에 포착할 수 있다. 이 때문에, 마모분 등의 이물이 내압 시일(43)의 립부(43B)와 전동 모터축(27)의 외주면 사이에 침입하는 것을 억제하여, 내압 시일(43)의 수명을 연장시킬 수 있다. 이 결과, 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이의 시일성을 장기에 걸쳐 양호하게 유지할 수 있어, 전동 모터(22)를 포함하는 선회 장치(11)의 수명을 연장시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 본 실시 형태에 의하면, 감속기(12)의 상측에 전동 모터(22)를 장착하고, 전동 모터축(27)의 상단 측과 유압 모터축(41)의 하단 측을 동축 상에 연결한 상태로, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 장착하는 구성으로 하고 있다. 따라서, 감속기(12)의 상측에 전동 모터(22)를 배치하고, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 배치하는 레이아웃이 된 선회 장치(11)를 형성할 수 있다.

이것에 의해, 종래 기술과 같이, 1개의 모터 축을 공용하는 전동 모터와 유압 모터를 사용하여 선회 장치를 형성할 필요가 없고, 전동 모터축(27)을 가지는 전동 모터(22)와, 전동 모터축(27)과는 별체의 유압 모터축(41)을 가지는 유압 모터(34)를 적절히 조합하여 선회 장치(11)를 형성할 수 있기 때문에, 선회 장치(11)를 설계할 때의 자유도를 높일 수 있다.

전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 배치함으로써, 이 유압 모터(34)에 있어서는, 예를 들면 유압 모터축(41)의 길이 치수를 변경하는 것만으로, 당해 유압 모터축(41)에 설치된 수 스플라인부(41A)를, 전동 모터축(27)에 설치된 암 스플라인부(27B)에 연결할 수 있다. 이 결과, 기존의 유압 모터에 대한 간단한 설계 변경만으로, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 장착한 선회 장치(11)를 형성 할 수 있어, 선회 장치(11)의 구성의 간소화, 제조 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 배치함으로써, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부로부터 마모분 등의 이물이 발생했다고 하여도, 이 이물이 유압 모터 케이싱(35) 내의 피스톤(36), 슈(37), 사판(38), 실린더 블록 등을 향하여, 상향 방향으로 침입하는 일이 없다. 이 결과, 유압 모터(34)를 장기에 걸쳐 적정하게 작동시킬 수 있어, 선회 장치(11) 전체의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 전동 모터(22)의 상측에 유압 모터(34)를 배치함으로써, 상술한 바와 같이, 유압 모터(34)의 작동 시에 발생하는 드레인유를, 유압 모터 케이싱(35)의 유압 모터 하 플랜지부(35B)와 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B) 사이에 획성된 드레인유실(35C) 내에 유하(流下)시켜, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부에 자동적으로 공급할 수 있다.

따라서, 예를 들면 유압 모터의 상측에 전동 모터를 배치하는 구성과 비교하여, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부에 대하여, 강제적으로 윤활유를 공급하는 대책을 강구할 필요가 없어, 선회 장치(11) 전체의 구성을 간소화할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 의한 선회 장치(11)는, 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에 전동 모터축(27)의 상단 측이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍(23E)을 형성하고, 이 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이에 베어링(28)을 설치함과 함께, 당해 베어링(28)보다 상측에 위치하여 내압 시일(43)을 설치하는 구성으로 하고 있다.

이 때문에, 전동 모터축(27)의 상단 측에 설치한 암 스플라인부(27B)와, 유압 모터축(41)의 하단 측에 설치한 수 스플라인부(41A)의 연결부를, 그 외주 측에 배치된 베어링(28)에 의해 강고하게 지지할 수 있어, 동축 상에 연결된 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)을 원활하게 회전시킬 수 있다.

베어링(28)보다 상측에 내압 시일(43)을 설치함으로써, 유압 모터(34)로부터 새어나온 드레인유를 이용하여, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부를 상시 적정하게 윤활할 수 있다. 또한, 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이를 내압 시일(43)에 의해 시일함으로써, 전동 모터 케이싱(23) 내로의 드레인유의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.

이 결과, 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)의 연결부의 내구성을 높일 수 있고, 또한, 전동 모터(22)의 수명을 연장시킬 수 있기 때문에, 선회 장치(11) 전체의 신뢰성을 높일 수 있다.

다음으로, 전동 모터축(27)의 상단부에 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암 스플라인부(27B)를 설치함으로써, 암 스플라인부(27B)의 바닥부 측에 요함 구멍(27C)을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부로부터 마모분 등의 이물이 생겼다고 하여도, 이 마모분 등의 이물을 요함 구멍(27C) 내에 포착할 수 있다. 이 때문에, 마모분 등의 이물이 내압 시일(43)의 립부(43B)와 전동 모터축(27)의 외주면 사이에 침입하는 것을 억제하여, 내압 시일(43)의 수명을 연장시킬 수 있다. 이 결과, 전동 모터 케이싱(23)의 축 삽입 통과 구멍(23E)과 전동 모터축(27) 사이의 시일성을 장기에 걸쳐 양호하게 유지할 수 있어, 선회 장치(11)의 수명을 연장시킬 수 있다.

한편, 선회 장치(11)는, 선회 프레임(3A)에 대하여 감속기(12)의 감속기 하 플랜지부(14A)를 볼트(16)를 사용하여 고정하는 것이다. 이 경우, 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼트(16)를, 감속기 하 플랜지부(14A)의 볼트 삽입 통과 구멍(14A1)과 선회 프레임(3A)의 볼트 구멍(3A1)에 삽입 통과시켜, 이 볼트(16)의 헤드부에 체결 공구(48)의 소켓부(48A)를 걸어맞추는 것이다.

그런데, 본 실시 형태에 의한 선회 장치(11)는, 볼트(16)를 장착하기 위한 감속기 하 플랜지부(14A)의 외경 치수 A를 가장 크게 설정하고 있다. 이에 더하여, 감속기 상 플랜지부(15B)와 전동 모터(22)의 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외경 치수 B를, 감속기 상 플랜지부(15B) 및 전동 모터 하 플랜지부(23C)의 외주면과 체결 공구(48)의 연장축부(48B) 사이에, 적당한 간극 S1을 확보할 수 있는 치수로 설정하고 있다. 마찬가지로, 전동 모터(22)의 전동 모터 상 플랜지부(23D)와 유압 모터(34)의 유압 모터 하 플랜지부(35B)의 외경 치수 C를, 전동 모터 상 플랜지부(23D) 및 유압 모터 하 플랜지부(35B)의 외주면과 체결 공구(48)의 연장축부(48B) 사이에, 적당한 간극 S2를 확보할 수 있는 치수로 설정하고 있다.

이것에 의해, 선회 프레임(3A)에 대한 감속기(12)의 장착, 분리 작업 시에, 유압 모터(34)의 상방으로부터 체결 공구(48)를 사용하여 볼트(16)를 착탈하는 경우, 체결 공구(48)가, 감속기 상 플랜지부(15B), 전동 모터 하 플랜지부(23C), 전동 모터 상 플랜지부(23D) 및 유압 모터 하 플랜지부(35B) 등과 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 감속기(12)를 장착, 분리할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또한, 전동 모터(22)에 장착된 급전 박스(29)를, 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 거리 D만큼 둘레 방향으로 이간된 부위에 배치하고, 온도 검출기(30)를 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 거리 E만큼 둘레 방향으로 이간된 부위에 배치하고, 회전수 검출기(31)를 체결 공구(48)의 연장축부(48B)로부터 둘레 방향으로 거리 F만큼 이간된 부위에 배치하고 있다. 이 결과, 전동 모터(22)에 장착된 급전 박스(29), 온도 검출기(30), 회전수 검출기(31) 등에 체결 공구(48)가 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 이들 급전 박스(29), 온도 검출기(30), 회전수 검출기(31) 등을 보호할 수 있고, 또한 체결 공구(48)를 사용하여 감속기(12)를 장착, 분리할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시 형태에서는, 감속기(12)의 감속기 케이싱(13)을 하측 케이싱(14)과 상측 케이싱(15)으로 구성한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 단일의 케이싱으로 이루어지는 감속기 케이싱을 사용하는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)에 적용되는 선회 장치(11)를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 유압 크레인 등의 선회 장치를 구비한 다른 건설 기계에 널리 적용할 수 있는 것이다.

1: 유압 셔블(건설 기계) 2: 하부 주행체
3: 상부 선회체 5: 선회륜
11: 선회 장치 12: 감속기
13: 감속기 케이싱 14A: 감속기 하 플랜지부
15B: 감속기 상 플랜지부 16: 볼트
22: 전동 모터 23: 전동 모터 케이싱
23B: 덮개부 23C: 전동 모터 하 플랜지부
23D: 전동 모터 상 플랜지부 23E: 축 삽입 통과 구멍
27: 전동 모터축 27B: 암 스플라인부
28: 베어링 29: 급전 박스
30: 온도 검출기(검출기류) 31: 회전수 검출기(검출기류)
34: 유압 모터 35: 유압 모터 케이싱
35B: 유압 모터 하 플랜지부 41: 유압 모터축
41A: 수 스플라인부 43: 내압 시일(시일 부재)
44: 출력축 48: 체결 공구

Claims

하부 주행체(2) 상에 선회륜(5)을 개재하여 탑재된 상부 선회체(3)에 대하여 상, 하 방향으로 연장되도록 장착된 감속기(12)와, 당해 감속기(12)의 상측에 장착되어 전력이 공급됨으로써 회전하는 전동 모터축(27)을 가지는 전동 모터(22)와, 당해 전동 모터(22)의 상측에 장착되어 작동유가 공급됨으로써 회전하는 유압 모터축(41)의 하단 측이 상기 전동 모터축(27)의 상단 측에 연결된 유압 모터(34)와, 상기 감속기(12)에 의해 감속된 상기 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)의 회전을 상기 선회륜(5)으로 출력하는 출력축(44)을 구비하고,
상기 전동 모터(22)는, 하단 측이 상기 감속기(12)에 장착됨과 함께 상단 측이 상기 유압 모터(34)로부터의 드레인유를 차단하는 덮개부(23B)가 된 전동 모터 케이싱(23)을 가지고,
당해 전동 모터 케이싱(23)의 덮개부(23B)에는 상기 전동 모터축(27)의 상단 측이 삽입 통과되는 축 삽입 통과 구멍(23E)을 형성하고,
당해 축 삽입 통과 구멍(23E)과 상기 전동 모터축(27) 사이에는 상기 전동 모터축(27)의 상단 측을 회전 가능하게 지지하는 베어링(28)을 설치하고,
상기 유압 모터축(41)의 하단 측은 상기 축 삽입 통과 구멍(23E)을 향하여 하방으로 연장되어 상기 전동 모터축(27)의 상단 측을 서로 연결하는 구성으로 하고,
상기 축 삽입 통과 구멍(23E)과 상기 전동 모터축(27) 사이이며 상기 베어링(28)보다 상측에는, 상기 전동 모터축(27)과 유압 모터축(41)의 연결부에 상기 유압 모터(34)로부터 드레인유를 공급하는 것을 허용함과 함께 당해 드레인유가 상기 전동 모터 케이싱(23) 내에 침입하는 것을 방지하는 시일 부재(43)를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계의 선회 장치.
제1항에 있어서,
상기 전동 모터축(27)의 상단부에는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지는 암 스플라인부(27B)를 설치하고, 상기 유압 모터축(41)의 하단부에는 상기 암 스플라인부(27B)에 연결되는 수 스플라인부(41A)를 설치하고,
상기 유압 모터(34)로부터의 드레인유는, 상기 전동 모터축(27)의 암 스플라인부(27B)와 상기 유압 모터축(41)의 수 스플라인부(41A)의 연결부를 윤활하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계의 선회 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 감속기(12)에는, 그 하단 측에 볼트(16)를 사용하여 상기 상부 선회체(3)에 체결되는 감속기 하 플랜지부(14A)를 설치함과 함께 상단 측에 감속기 상 플랜지부(15B)를 설치하고,
상기 전동 모터(22)에는, 그 하단 측에 상기 감속기 상 플랜지부(15B)에 장착되는 전동 모터 하 플랜지부(23C)를 설치함과 함께 상단 측에 전동 모터 상 플랜지부(23D)를 설치하고,
상기 유압 모터(34)의 하단 측에는, 상기 전동 모터 상 플랜지부(23D)에 장착되는 유압 모터 하 플랜지부(35B)를 설치하고,
볼트(16)가 장착되는 상기 감속기 하 플랜지부(14A)의 외경 치수와 비교하여, 상기 감속기 상 플랜지부(15B), 상기 전동 모터 하 플랜지부(23C), 상기 전동 모터 상 플랜지부(23D) 및 상기 유압 모터 하 플랜지부(35B)의 외경 치수는 작고, 또한 상기 감속기 하 플랜지부(14A)를 볼트(16)를 끼워 상기 상부 선회체(3)에 체결할 때 사용되는 체결 공구(48)와의 사이에 간극을 확보할 수 있는 치수로 설정하여 이루어지는 건설 기계의 선회 장치.
제3항에 있어서,
상기 전동 모터(22)에는, 상기 전동 모터(22)에 전력을 공급하기 위한 급전 박스(29)와, 상기 전동 모터(22)의 온도를 검출하는 온도 검출기(30)를 포함하는 각종 검출기류를 장착하는 구성으로 하고,
이들 급전 박스(29)와 검출기류는, 상기 감속기 하 플랜지부(14A)를 볼트(16)를 끼워 상기 상부 선회체(3)에 체결할 때 사용되는 체결 공구(48)의 위치로부터 둘레 방향으로 이간된 위치에 배치하여 이루어지는 건설 기계의 선회 장치.