(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回フレーム(4)と、これを支承する支持フレーム(3)と、両者の回動中心軸線上に配置されその一方にハウジングを固定され他方に出力軸を固定された油圧モータ(5)と、油圧回転継手(10)とを備え、当該油圧回転継手は、円筒状の外周面を有するリング状の第１の部材(1)と、この第１の部材の外周面に回動自在に嵌合される内周面を備えたリング状の第２の部材(2)と、両者の摺接面に形成された周溝(15,16)と、この周溝に連通させて第１の部材に設けた第１のポート(13,14)と、前記周溝に連通させて第２の部材に設けた第２のポート(23,24)と、前記周溝(15,16)の両側に配置されたシール部材(25)とを備え、当該油圧回転継手は、上記第１の部材と第２の部材との一方を旋回フレーム(4)に他方を支持フレーム(3)に固定して、前記油圧モータと軸心を一致させかつ当該油圧モータを囲むように装着されている、油圧旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基台側部材とこれに支承された回転ないし揺動部材（この明細書では「旋回フレーム」と総称する）との間で油圧力を伝達するのに好適な油圧旋回装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は建設機械等に用いられている従来の油圧回転継手の一例を示したもので、軸５１とこれに回転自在に嵌装されたスリーブ５２とで構成されている。軸５１には２本の軸方向孔１１、１２が設けられており、軸５１とスリーブ５２との摺接面には２本の周溝１５、１６が設けられ、これらの周溝１５、１６はそれぞれ半径方向孔１７、１８で軸方向孔１１、１２に連通されている。２本の周溝１５、１６の間にはＯリング２５が配置され、それぞれの周溝の外側にはＯリング２６、２７とリップシール２８、２９とが配置されている。軸方向孔１１、１２の根元側には、それぞれ一次ポート１３、１４が設けられており、またスリーブ５２には、２本の周溝１５、１６のそれぞれに連通する二次ポート２３、２４が設けられている。
【０００３】
一次ポート１３、１４の油圧は、軸方向孔１１、１２、半径方向孔１７、１８及び周溝１５、１６を経て、二次ポート２３、２４に連通される。スリーブ５２が軸５１に対して相対回転しても、２本の周溝１５、１６の位置は軸側から見てもスリーブ側から見ても変化しないので、一次ポート１３、１４から二次ポート２３、２４に至る通路が遮断されることはない。
【０００４】
図６は、図５に示すような油圧回転継手を用いた旋回装置の一例を示したものである。旋回フレーム４は、旋回軸受５３によって支承されており、旋回軸受の外輪５４が支持フレーム３に、内輪５５が旋回フレーム４に固定されている。油圧装置の本体は支持フレーム３に搭載されており、支持フレーム３に装着した油圧モータ５の出力軸に設けたピニオン５６が旋回軸受の内輪の内周面に設けた内歯歯車５７に噛合している。支持フレーム３の中心には、図５で示したと同様な構造の油圧回転継手６０のスリーブ５２が固定されており、この油圧回転継手の軸５１は旋回フレーム４に固定されている。旋回フレーム４側に設けた油圧装置に供給される油圧は、この回転継手６０を介して供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
建設機械の運転室やブームを支承している旋回台のように、旋回フレームが大径の旋回軸受で支承されている場合は、上述した従来構造が適している。しかしあまり大きな力のかからない小型の回転部材や揺動部材を駆動するときは、自己回転型の油圧モータを用いた方が構造が簡単になることが多い。すなわち図６に示した構造の例で言えば、支持フレーム３の中心に油圧モータを装着し、この油圧モータの回転軸を旋回フレーム４に固定して、旋回フレーム４を油圧モータ５内の軸受で支承するのである。
【０００６】
しかしそのような構造は、支持フレーム３と旋回フレーム４との間で油圧をやりとりする必要がある場合には、旋回フレームの中心に油圧回転継手を配置する必要があるので、採用することができない。そのため、図６に示すような旋回軸受５３と歯車５６、５７を用いた回転駆動機構を採用しなければならず、装置が高価になるとともに、旋回フレームの支承部の構造が大型になって装置をコンパクトに構成できないという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、旋回フレームの駆動と、旋回フレームと支持フレームとの間での油圧のやりとりとを、コンパクトで安価な構造で実現することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の油圧旋回装置に用いられる油圧回転継手は、円筒状の外周面を有するリング状の第１の部材１と、この第１の部材の外周面に回動自在に嵌合される内周面を備えたリング状の第２の部材２と、両者の摺接面に形成された周溝１５、１６と、この周溝に連通させて第１の部材に設けた第１のポート１３、１４と、前記周溝に連通させて第２の部材に設けた第２のポート２３、２４と、前記周溝１５、１６の両側に配置されたシール部材２５とを備えている。
【０００９】
この発明の油圧旋回装置は、旋回フレーム４と、これを支承する支持フレーム３と、両者の回動中心軸線上に配置されその一方にハウジングを固定され他方に出力軸を固定された油圧モータ５と、この油圧モータと軸心を一致させかつこの油圧モータを囲むように上記第１の部材と第２の部材とを位置させて第１の部材と第２の部材との一方を旋回フレーム４に他方を支持フレーム３に固定して装着された上記構造の油圧回転継手１０とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記構造の油圧回転継手は、その第１の部材１と第２の部材２との一方を旋回フレーム４に、他方を旋回フレームを支承する支持フレーム３に固定し、支持フレーム側と旋回フレーム側の油圧配管を第１のポート１３、１４と第２のポート２３、２４にそれぞれ接続してやれば、相対回動する旋回フレームと支持フレームの間で油圧力のやりとりを行うことができる。そして旋回部材の旋回中心部分には開放された空間が存在するから、この空間に自己回転型の油圧モータ等を配置することができる。
【００１１】
この発明の油圧旋回装置によれば、油圧モータ５に油圧力を供給することによって、旋回フレーム４を駆動することができるとともに、油圧回転継手１０を介して支持フレーム３と旋回フレーム４との間で油圧力のやりとりを行うことができる。そして旋回フレーム４は、油圧モータ５の内蔵軸受によって、支承することができるので、旋回フレーム４の相対回動駆動と支持フレームとの間での油圧力のやりとりを伴う構造を、簡単でコンパクトな構造にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の油圧旋回装置に用いる油圧回転継手の一例を示したもので、当該回転継手は、直径が軸方向長さより大きなリング状の内輪１と外輪２とを備えている。内輪１の外周面は円筒状で、外輪２はその内周面を内輪１の外周面に摺接する状態で相対回動自在に嵌装されている。内輪１には２本の軸方向孔１１、１２が設けられており、この軸方向孔１１、１２の開口端に第１ポート１３、１４が設けられている。
【００１３】
内輪１と外輪２との摺接面には、２本の周溝１５、１６が形成されており、軸方向孔の一方１１が周溝の一方１５に、他方１２が周溝の他方１６にそれぞれ半径方向孔１７、１８で連通されている。外輪２には、底部が２本の周溝１５、１６にそれぞれ連通するようにして２個の第２ポート２３、２４が設けられている。２本の周溝１５、１６の間及び各周溝の外側には、シール用のＯリング２５が装着されている。
【００１４】
内輪１と外輪２の端部は、若干段違いになっており、内輪１と外輪２とは軸方向端部においてそれぞれ互いに相対回動する部材の一方３と他方４とに固定される。内輪１を固定する部材３には、第１ポート１３、１４に対向する位置に配管孔３１、３２が設けられており、内輪１を部材３に固定することによって、第１ポート１３、１４に配管孔３１、３２が連通される。外輪の第２ポート２３、２４には、他方の部材４側に配置した図示されていない油圧ホースが接続される。
【００１５】
相対回動する一方の部材３と他方の部材４とが共にビルトイン型の油圧回路を備えているときは、図２に示すように、外輪２にも軸方向孔２１、２２を設けて、これらの軸方向孔を周溝１５、１６に連通させる。そして外輪側の軸方向孔２１、２２を内輪側の軸方向孔１１、１２と反対の側で開口させ、この開口端に第２ポート２３、２４を設ける。このような構造であれば、内輪と外輪とをそれぞれ相対回動する部材の一方及び他方に固定することのみで、第１ポート１３、１４及び第２ポート２３、２４をそれぞれの部材の油圧配管に接続することができる。
【００１６】
図３、４は、この発明に係る旋回装置の一実施例を示したものである。図３に示した装置は、建設機械のブームの先端に装着される旋回バケットであり、図４はその旋回装置部分の断面図である。図示装置の支持フレーム３は、リンク孔４１、４２の一方をパワーショベルのブームの先端に、他方をブームの先端に設けた駆動リンクにそれぞれ枢支連結されるものである。
【００１７】
支持フレーム３には、油圧モータの固定側ハウジング７がボルト６で固定され、旋回側ハウジング５がボルト８で旋回フレーム４に固定されている。この油圧モータは、建設機械の履帯（クローラ）を駆動する走行モータとして用いられているもので、減速機と重荷重の軸受が内蔵されており、その内蔵軸受によってバケット４３、４４にかかる荷重が支えられる。旋回フレーム４には、バケット開閉用の油圧シリンダ４５が装着されており、この発明の油圧回転継手１０を介してこの油圧シリンダに油圧力が供給されている。
【００１８】
油圧回転継手１０は、旋回フレーム４と支持フレーム３との間に油圧モータを囲むように配置されており、内輪１が支持フレーム３に固定され、外輪２が旋回フレーム４に固定されている。油圧回転継手１０の各部材には、図１と同一の符号が付されており、図４に同一の符号を付した部材の構造と機能は、図１で説明したものと同様である。
【００１９】
なお図３のバケット４３、４４は、枢支ピン４６で旋回フレーム４にそれぞれ枢支され、駆動ピン４８で油圧シリンダ４５のロッド端とヘッド端とに枢着され、かつ連動リンク４９で連結されて同期開閉されるようになっている。油圧回転継手１０の第１ポート１３、１４にはブーム側の油圧配管が連結され、第２ポート２３、２４は油圧シリンダ４５に接続されている。
【００２０】
図３に示す構造によれば、旋回フレーム４の旋回軸線上に油圧モータを配置することが可能となり、この油圧モータによって旋回駆動される旋回フレーム４は、この油圧モータ自体の軸受によって軸支され、また旋回フレーム４の油圧シリンダ４５へは油圧モータの旋回軸心への配置を妨げないリング状の油圧回転継手１０を介して油圧力を供給できるので、旋回バケットの支持部分の構造を簡単かつコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の油圧旋回装置に用いる油圧回転継手の第１例を示す断面図
【図２】同第２例を示す断面図
【図３】油圧旋回装置の一実施例を示す断面図
【図４】図３の直角方向から見た要部断面図
【図５】従来の油圧回転継手の一例を示す断面図
【図６】従来の旋回フレームの支承構造の一例を示す断面図
【符号の説明】
１  内輪
２  外輪
３  支持フレーム
４  旋回フレーム
５  油圧モータ
１０    油圧回転継手
１３    第１ポート
１４  第１ポート
１５    周溝
１６    周溝
２３    第２ポート
２４    第２ポート
２５    Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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