(57)【要約】      （修正有）【課題】第２軸受が配置されるグリス室内の圧力を、低く抑えることができる旋回装置の提供。【解決手段】出力軸１７の上側部分を支持しギヤオイルが供給される第１軸受２０と、出力軸１７の下側部分を支持しグリスが供給される第２軸受２１と、軸受箱の外殻を形成するハウジング１４と、第１軸受２０と第２軸受２１との間を密封するオイルシール２２と、ハウジング１４の下端部に形成される環状の切欠き部２３と、ハウジング１４の下端との間に第１隙間４６を形成するプレート２４と、このプレート２４と切欠き部２３とによって形成される環状凹部２５に収容されるダストシール２６とを備え、ハウジング１４の第２軸受２１が配置される空間部がグリス室３０を形成する旋回装置において、ダストシール２６の上面に対向するハウジング１４の切欠き部２３の上壁面に、グリス室３０の圧力を逃がすことが可能な空気通路、例えば溝部４５を形成した。【選択図】図２
2010144870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回体を旋回させる旋回モータを有し、この旋回モータの回転力を減速し増トルクする遊星減速機構と、この遊星減速機構の回転力を出力する出力軸が収容される軸受箱とを有する旋回装置であって、
上記軸受箱に収容され、上記出力軸の上側部分を支持しギヤオイルが供給される第１軸受、及び上記出力軸の下側部分を支持しグリスが供給される第２軸受と、上記第１軸受及び上記第２軸受が保持され、上記軸受箱の外殻を形成するハウジングと、このハウジングに装着され、上記第１軸受と上記第２軸受との間を密封するオイルシールと、上記ハウジングの下端部に形成され、側方が開放される環状の切欠き部と、上記ハウジングの下方に配置され、このハウジングの下端との間に隙間を形成するプレートと、このプレートと上記切欠き部とによって形成される環状凹部に収容されるダストシールとを備え、
上記ハウジングの上記第２軸受が配置される空間部が、上記オイルシールに連通し、上記第２軸受を潤滑する上記グリスが収容されるグリス室を形成する旋回装置において、
上記ダストシール、及び上記ハウジングの上記切欠き部の少なくとも一方に、上記グリス室の圧力を逃がすことが可能な空気通路を形成したことを特徴とする旋回装置。
【請求項２】
請求項１に記載の旋回装置において、
上記空気通路が、上記ダストシールの径方向に沿って延設される溝部から成ることを特徴とする旋回装置。
【請求項３】
請求項１に記載の旋回装置において、
上記グリス室に連通するように上記出力軸に形成され、上記グリス室に上記グリスを供給する供給管路を設けたことを特徴とする旋回装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の旋回装置において、
走行体と、この走行体上に配置される旋回体とを有する作業機械に備えられるものから成り、上記走行体と上記旋回体との間に介在されることを特徴とする旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械などに備えられ、旋回体を旋回させる旋回モータ、この旋回モータに接続される遊星減速機構、及びこの遊星減速機構に一体に設けられ出力軸が収容される軸受箱を有する旋回装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、旋回装置が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。この油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に旋回輪２を介して配置される旋回体３と、この旋回体３に上下方向の回動可能に取り付けられるフロント作業機５とを備えている。フロント作業機５は、旋回体３に回動可能に取り付けられるブーム６と、このブーム６の先端に回動可能に取り付けられるアーム７と、このアーム７の先端に回動可能に取り付けられるバケット８とを含んでいる。走行体１と旋回体３とに介在されるようにして、旋回体３を旋回させる旋回装置４が設けられている。
【０００３】
図４は従来の旋回装置を示す一部を断面した正面図、図５は図４の要部を拡大して示した縦断面図である。
【０００４】
図４に示すように、従来の旋回装置４は、旋回モータ１０と、この旋回モータ１０の回転力を減速し増トルクする遊星減速機構１１と、この遊星減速機構１１の回転力が伝えられる出力軸１７が収容される軸受箱１２とを有している。旋回減速機１１のキャリア１３と、軸受箱１２の外殻を形成するハウジング１４とは、ボルト１５によって固定されている。ハウジング１４はボルト１６によって旋回体３に固定されている。旋回装置４の出力軸１７の歯部１８は、走行体１に固定される旋回輪２の内輪２ａに噛み合っている。旋回輪２の外輪２ｂは旋回体３に固定されている。走行体１には、出力軸１７の歯部１８と旋回輪２の内輪２ａとの噛み合い部分を潤滑するグリスが収容されるグリスバス１９が設けられている。
【０００５】
軸受箱１２のハウジング１４内には、出力軸１７の上側部分を支持しギヤオイルが供給される第１軸受２０と、出力軸１７の下側部分を支持しグリスが供給される第２軸受２１とが設けられている。これらの第１軸受２０、及び第２軸受２１は、ナット２７による押付け力によって固定される円錐ころ軸受から成っている。また、ハウジング１４に装着され、第１軸受２０と第２軸受２１との間を密封するオイルシール２２が設けられている。
【０００６】
また図５にも示すように、ハウジング１４の下端部に形成され、側方が開放される環状の切欠き部２３と、プレート２４とによって形成される環状凹部２５に収容され、ハウジング１４の内部への異物や塵埃等の侵入を防ぐダストシール２６とが設けられている。このダストシール２６は例えばウレタンゴムから成っている。
【０００７】
ハウジング１４の第２軸受２１が配置される空間部は、オイルシール２２に連通し、第２軸受２１を潤滑するグリスが収容されるグリス室３０を形成している。出力軸１７には、この出力軸１７の軸心に沿って延設され第２軸受２１を潤滑するグリスを導く第１供給管路３１と、出力軸１７の径方向に延設され、一端が第１供給管路３１に連通し、他端がグリス室３０に連通する第２供給管路３２とを形成してある。第１供給管路３１の下端部にはグリスニップル３３が取り付けられている。
【０００８】
この種の公知技術として特許文献１に示されるものがある。この特許文献１には、ダストシールが収容される環状凹部の側方は開放されていないが、ハウジング内に配置され、出力軸の上側部分を支持する第１軸受、及び出力軸の下側部分を支持する第２軸受と、これらの第１軸受と第２軸受との間を密封するオイルシールと、上述のダストシールの下端部を保持するプレート等が開示されている。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９６ ０３ ００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６は、従来の旋回装置の問題点を説明する要部縦断面図である。この図６に示すようにグリス室３０にはグリスの供給に伴って内圧が発生する。また、グリスの供給量に対してグリス室３０内の空気の割合が少ないほど、旋回装置４の稼動時における昇温によりグリス室３０内に高い内圧が発生する。したがって、従来技術にあっては、このようなグリス室３０に発生する高い圧力によって、ハウジング１４の下端とプレート２４との隙間を介して同図６の矢印４０に示す方向にオイルシール２２に高い圧力による力が作用してオイルシール２２が破損したり、このオイルシール２２の破損によってオイルシール２２を潤滑するギヤオイルの第２軸受２１側への浸入を生じる懸念がある。また、グリス室３０内のグリスが遊星減速機構１１の内部へ浸入する虞がある。さらに、ダストシール２６が同図６の矢印４１方向に動いて環状凹部２５から大きくはみ出したり、旋回装置４の外部へのグリスの漏洩を生じる懸念がある。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、第２軸受が配置されるグリス室内の圧力を、低く抑えることができる旋回装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明に係る旋回装置は、旋回体を旋回させる旋回モータを有し、この旋回モータの回転力を減速し増トルクする遊星減速機構と、この遊星減速機構の回転力を出力する出力軸が収容される軸受箱とを有する旋回装置であって、上記軸受箱に収容され、上記出力軸の上側部分を支持しギヤオイルが供給される第１軸受、及び上記出力軸の下側部分を支持しグリスが供給される第２軸受と、上記第１軸受及び上記第２軸受が保持され、上記軸受箱の外殻を形成するハウジングと、このハウジングに装着され、上記第１軸受と上記第２軸受との間を密封するオイルシールと、上記ハウジングの下端部に形成され、側方が開放される環状の切欠き部と、上記ハウジングの下方に配置され、このハウジングの下端との間に隙間を形成するプレートと、このプレートと上記切欠き部とによって形成される環状凹部に収容されるダストシールとを備え、上記ハウジングの上記第２軸受が配置される空間部が、上記オイルシールに連通し、上記第２軸受を潤滑する上記グリスが収容されるグリス室を形成する旋回装置において、上記ダストシール、及び上記ハウジングの上記切欠き部の少なくとも一方に、上記グリス室の圧力を逃がすことが可能な空気通路を形成したことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、グリス室の内圧が高くなったときには、その高圧によって、ダストシールの内面と、この内面に対向する環状凹部の側壁面との間にダストシールの弾性変形による隙間が形成される。この隙間には、ハウジングの下端とプレートとの間に形成される隙間を介してグリス室内の高圧の空気が導かれる。このとき、ダストシールの内面と環状凹部の側壁面との間に形成される隙間が、ダストシール、及びハウジングの切欠き部の少なくとも一方に形成される空気通路に連通する状態となる。したがって、ダストシールの内面と環状凹部の側壁面との間に形成される隙間に導かれた高圧の空気は、上述の空気通路に導かれ、ハウジングの外部に放出される。これにより、グリス室３０の圧力が低下する。すなわち、グリス室３０の圧力を低く抑えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る旋回装置は、上記発明において、上記空気通路が、上記ダストシールの径方向に沿って延設される溝部から成ることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係る旋回装置は、上記発明において、上記グリス室に連通するように上記出力軸に形成され、上記グリス室に上記グリスを供給する供給管路を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る旋回装置は、上記発明において、走行体と、この走行体上に配置される旋回体とを有する作業機械に備えられるものから成り、上記走行体と上記旋回体との間に介在されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ダストシール、及びハウジングの切欠き部の少なくとも一方に、グリス室の圧力を逃がすことが可能な空気通路を形成したことから、この空気通路を介して第２軸受が配置されるグリス室内の圧力を外部に放出させ、グリス室内の圧力を低く抑えることができる。これによって、第１軸受と第２軸受との間を密封するオイルシールの破損を防止できる。また、このようなオイルシールの破損による第１軸受を潤滑するギヤオイルの第２軸受側への浸入を防ぐことができる。また、ダストシールの環状凹部からの大きなはみ出しを防ぐことができる。また、このようなダストシールの大きなはみ出しに伴う旋回装置の外部へのグリス室のグリスの漏洩を防ぐことができる。これらにより従来に比べて、破損しにくい安定したシール構造を実現させることができ、信頼性の高い旋回装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る旋回装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る旋回装置の一実施形態の要部構成を示す縦断面図である。
【００１９】
本実施形態に係る旋回装置４も、例えば上述した図３に示す走行体１と旋回体３とを有する油圧ショベルに備えられ、走行体１と旋回体３との間に介在されて、旋回体３を旋回させるものである。
【００２０】
本実施形態に係る旋回装置の基本構成は、上述した図４に示す旋回装置と同じである。説明が重複するが、本実施形態に係る旋回装置４も、同図４に示す旋回モータ１０と、この旋回モータ１０の回転力を減速し増トルクする遊星減速機構１１と、この遊星減速機構１１の回転力が伝えられる出力軸１７が収容される軸受箱１２とを備えている。
【００２１】
軸受箱１２内には、出力軸１７の上側部分を支持しギヤオイルが供給される第１軸受２０と、出力軸１７の下側部分を支持しグリスが供給される第２軸受２１とが収容されている。軸受箱１２の外殻を形成し、第１軸受２０と第２軸受２１とが保持されるハウジング１４には、第１軸受２０と第２軸受２１との間を密封するオイルシール２２が装着されている。
【００２２】
ハウジング１４の下端部に形成され側方が開放される環状の切欠き部２３と、ハウジング１４の下方に後述の第１隙間４６をもって配置されるプレート２４とによって形成される環状凹部２５には、ダストシール２６が収容されている。また、ハウジング１４の第２軸受２１が配置される空間部は、オイルシール２２に連通し、第２軸受２１を潤滑するグリスが収容されるグリス室３０を形成している。さらに、グリス室３０に連通するように出力軸１７に形成され、グリス室３０にグリスを供給する第１供給管路３１と第２供給管路３２とを設けてある。これらの基本構成については、前述した図４〜６に示した従来技術と同等である。
【００２３】
本実施形態は、ダストシール２６、及びハウジング１４の切欠き部２３の少なくとも一方に、例えば図１に示すように、切欠き部２３の上壁面に、グリス室３０の圧力を逃がすことが可能な空気通路を形成してある。この空気通路は、例えばダストシール２６の径方向に沿って延設される溝部４５から成っている。この溝部４５は１つ設けてもよく、また複数設けてもよい。
【００２４】
上述のように構成した本実施形態に係る旋回装置４にあっては、図３に示す旋回モータ１０を駆動すると、その回転力が遊星減速機構１１を介して出力軸１７の回転として伝えられる。出力軸１７の回転は、出力軸１７の歯部１８と、旋回輪２の内輪２ａとの噛み合いを介して、旋回体３を旋回させる力として伝えられる。このような旋回体３の旋回によって、また、図１に示すフロント作業機５の駆動によって、土砂の掘削、掘削した土砂の放土などの各種の作業が実施される。
【００２５】
図２は本実施形態の動作を示す縦断面図である。
【００２６】
上述のように構成した本実施形態は、図２に示すように、グリス室３０の内圧が高くなったときには、ハウジング１４の下端とプレート２４との間に形成される第１隙間４６にその内圧が導かれ、さらにその圧力によってダストシール２６の内面とこの内面に対向する環状凹部２５の側壁面との間に、ダストシール２６の弾性変形による第２隙間４７が形成される。したがって、これらの第１隙間４６と第２隙間４７にグリス室３０の高圧の空気が導かれる。このとき、第２隙間４７がハウジング１４の切欠き部２３の上壁面に形成された溝部４５に連通した状態となる。したがって、第２隙間４７に導かれた高圧の空気は、溝部４５に導かれ、ハウジング１４の外部に放出される。これにより、第２軸受２１が配置されるグリス室３０内の圧力が低く抑えられる。
【００２７】
高圧の空気が切欠き部２３の溝部４５に逃がされると、ダストシール２６の弾性変形、及びプレート２４の弾性変形は解除されて、ダストシール２６の内面は、このダストシール２６の保有する弾性力によってこの内面に対向するハウジング１４の切欠き部２３の側壁面に再び密接する。
【００２８】
本実施形態によれば、上述のように切欠き部２３の溝部４５を介してグリス室３０内の圧力を逃がし、このグリス室３０内の圧力を低く抑えることができるので、第１軸受２０と第２軸受２１との間を密封するオイルシール２２にグリス室３０の高い圧力が作用することがない。これによって、オイルシール２２の破損を防ぐことができる。また、オイルシール２３の破損を防げるので、オイルシール２２を潤滑するギヤオイルの第２軸受２１側への浸入を防ぐことができる。また、グリス室３０内のグリスの遊星減速機構１１内部への浸入を防ぐことができる。
【００２９】
また、グリス室３０内の高圧の空気によって、図２に示すようにダストシール２６は、ハウジング１４の切欠き部２３の側壁面から離れる方向に移動するが、このときのダストシール２３のはみ出し量は、第２隙間４７の開口面積に相応する小さな量に抑えられる。したがって、ダストシール２６の環状凹部２５からの大きなはみ出しを防ぐことができる。また、第１隙間４６及び第２隙間４７の開口面積は比較的小さく、また、ハウジング１４の切欠き部２３の上壁面に形成される溝部４５の開口面積を予め小さく設定することができるので、溝部４５とグリス室３０とが、第１隙間４６及び第２隙間４７を介して連通した際の、旋回装置４の外部へのグリス室３０内のグリスの漏洩を防ぐことができる。
【００３０】
これらにより本実施形態は、破損しにくい安定したシール構造を実現させることができ、信頼性の高い旋回装置４を得ることができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は、空気通路を形成する溝部４５をハウジング１４の切欠き部２３に設けたが、本発明は、このように構成することには限られない。環状凹部２５に形成される第２隙間４７に連通可能な空気通路を、ダストシール２６に設けてもよい。また、ハウジング１４の切欠き部２３とダストシール２６の双方に設けた構成にしてもよい。これらのように構成したものも、グリス室３０内の圧力が高くなったときには、その高い圧力の空気をハウジング１４の外部へ逃がして、グリス室３０内の圧力を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る旋回装置の一実施形態の要部構成を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態の動作を示す縦断面図である。
【図３】旋回装置が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図４】従来の旋回装置を示す一部を断面した正面図である。
【図５】図４の要部を拡大して示した縦断面図である。
【図６】従来の旋回装置の問題点を説明する要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    走行体
２    旋回輪
３    旋回体
４    旋回装置
１０    旋回モータ
１１    遊星減速機構
１２    軸受箱
１４    ハウジング
１７    出力軸
２０    第１軸受
２１    第２軸受
２２    オイルシール
２３    切欠き部
２４    プレート
２５    環状凹部
２６    ダストシール
３０    グリス室
４５    溝部（空気通路）
４６    第１隙間
４７    第２隙間（隙間）
【図１】
2010144870.tif 000003
【図２】
2010144870.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010144870.tif 000006
【図５】
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【図６】
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