(57)【要約】【課題】旋回装置の遊星歯車減速機構に用いられる歯車の噛合いによる騒音を低減する。【解決手段】モータ軸２４に連結される最上段の遊星歯車減速機構４７を、はすば太陽歯車４８と、はすば太陽歯車４８とはすば内歯車１５Ｄとに噛合する複数のはすば遊星歯車５１と、各はすば遊星歯車５１を回転可能に支持するはすば歯車支持キャリア５２とにより構成する。そして、はすば太陽歯車４８に作用する上，下方向のスラスト荷重は、太陽歯車用スラスト荷重受け部材５６により受承し、はすば遊星歯車５１に作用する上，下方向のスラスト荷重は、遊星歯車用スラスト荷重受け部材５９により受承し、はすば歯車支持キャリア５２に作用する上，下方向のスラスト荷重は、キャリア用スラスト荷重受け部材６２により受承する。【選択図】図４
2014077247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体に旋回輪を介して旋回可能に搭載された上部旋回体に取付けられ上，下方向に延びる筒状のハウジングと、該ハウジング内の上端側に設けられた旋回モータと、該旋回モータの下側に配置された少なくとも１段の遊星歯車減速機構からなり前記旋回モータの回転を減速する減速機と、前記旋回モータの回転を制動するブレーキ装置と、前記減速機によって減速された前記旋回モータの回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ前記上部旋回体と前記下部走行体との間に設けられた旋回輪の内輪に噛合するピニオンとを備え、
前記遊星歯車減速機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と内歯車とに噛合し前記太陽歯車の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車と、該各遊星歯車を回転可能に支持する歯車支持軸を有するキャリアとにより構成してなる建設機械の旋回装置において、
前記遊星歯車減速機構のうち最上段に位置する遊星歯車減速機構は、はすば太陽歯車と、はすば遊星歯車と、該はすば遊星歯車に噛合するはすば内歯車とにより構成し、
前記はすば太陽歯車には、該はすば太陽歯車に作用するスラスト荷重を受ける太陽歯車用スラスト荷重受け部材を設け、
前記はすば遊星歯車には、該はすば遊星歯車に作用するスラスト荷重を受ける遊星歯車用スラスト荷重受け部材を設け、
前記はすば遊星歯車を支持するはすば歯車支持キャリアには、該はすば歯車支持キャリアに作用するスラスト荷重を受けるキャリア用スラスト荷重受け部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械の旋回装置。
【請求項２】
前記ブレーキ装置は、前記ハウジング内に回転可能に設けられ上端側が前記はすば歯車支持キャリアに連結されたブレーキ軸と、該ブレーキ軸の外周側に配置された複数の回転側ブレーキ板と、該各回転側ブレーキ板と交互に重なり合う状態で前記ハウジングの内周側に配置された複数の非回転側ブレーキ板と、ばね部材によって前記各回転側ブレーキ板と前記各非回転側ブレーキ板とを摩擦係合させて前記旋回モータに制動力を付与し、ブレーキ解除圧が供給されることにより前記ばね部材に抗して前記旋回モータに対する制動を解除するブレーキピストンとにより構成し、
前記太陽歯車用スラスト荷重受け部材は、前記ハウジングと前記はすば太陽歯車との間に設けられ少なくとも上向きのスラスト荷重を受けるスラストラジアル軸受と、前記はすば太陽歯車の下端部と前記ブレーキ軸の上端部との間に設けられ前記はすば太陽歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける太陽歯車用ストッパとにより構成し、
前記遊星歯車用スラスト荷重受け部材は、前記はすば遊星歯車の上面と前記はすば歯車支持キャリアの歯車支持軸との間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する上向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用ストッパまたは上側遊星歯車用スラスト軸受と、前記はすば遊星歯車と前記はすば歯車支持キャリアとの間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける下側遊星歯車用スラスト軸受とにより構成し、
前記キャリア用スラスト荷重受け部材は、前記はすば歯車支持キャリアの上面と前記ブレーキ軸との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する上向きのスラスト荷重を受けるキャリア用上ストッパと、前記はすば歯車支持キャリアの下面と前記ブレーキ軸との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパとにより構成してなる請求項１に記載の建設機械の旋回装置。
【請求項３】
前記ブレーキ軸と前記太陽歯車用ストッパとの間には、太陽歯車用ストッパ軸受を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械の旋回装置。
【請求項４】
前記遊星歯車減速機構は、少なくとも２段の減速段を有し、最上段の遊星歯車減速機構の下方に配置される次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車は、その上端側を前記最上段の遊星歯車減速機構のはすば歯車支持キャリアに連結し、下端側を前記次段の遊星歯車減速機構の遊星歯車に噛合する構成とし、
前記太陽歯車用スラスト荷重受け部材は、前記ハウジングと前記はすば太陽歯車との間に設けられ少なくとも上向きのスラスト荷重を受けるスラストラジアル軸受と、前記はすば太陽歯車の下端部と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車の上端部との間に設けられ前記はすば太陽歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける太陽歯車用ストッパとにより構成し、
前記遊星歯車用スラスト荷重受け部材は、前記はすば遊星歯車の上面と前記はすば歯車支持キャリアの歯車支持軸との間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する上向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用ストッパまたは上側遊星歯車用スラスト軸受と、前記はすば遊星歯車と前記はすば歯車支持キャリアとの間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用スラスト軸受とにより構成し、
前記キャリア用スラスト荷重受け部材は、前記はすば歯車支持キャリアの上面と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する上向きのスラスト荷重を受けるキャリア用上ストッパと、前記はすば歯車支持キャリアの下面と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパとにより構成してなる請求項１に記載の建設機械の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の旋回式建設機械に好適に用いられる建設機械の旋回装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回輪を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に設けられた作業装置とにより大略構成されている。そして、下部走行体と上部旋回体との間には旋回装置が設けられ、この旋回装置を作動させることにより下部走行体上で上部旋回体が旋回する構成となっている。
【０００３】
この場合、油圧ショベルの旋回装置は、通常、上部旋回体に取付けられ入力回転を減速して出力する減速機と、該減速機の上側に設けられ減速機にモータ軸の回転を入力する旋回モータと、減速機によって減速されたモータ軸の回転を旋回輪に出力する出力軸とを備えて構成されている。
【０００４】
ここで、旋回モータとして電動モータを用いた電動式の旋回装置が提案されており、この電動式の旋回装置は、電動モータの回転を減速機によって減速して出力軸に伝達することにより、下部走行体上で上部旋回体を旋回させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この場合、油圧モータに相当する出力トルクを電動モータで発生させるには、大容量の電動モータが必要になる。しかし、これでは旋回装置全体が大型化してしまい実用的でないことから、小型の電動モータの回転数を上げて複数段に形成された遊星歯車減速機構で減速することにより、油圧モータと同程度の出力トルクを発生させている。そして、高速回転する電動モータを制動するためのブレーキ装置を、最上段に位置する遊星歯車減速機構の下側に設け、モータ軸の回転を１段階減速させてから電動モータの回転を制動することにより、ブレーキ装置を小型化させている（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５５８０号公報
【特許文献２】特開２００７−３９９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した電動式の旋回装置に用いられる電動モータは、油圧モータに相当する出力トルクを発生させるために電動モータの回転数を高くしている。そうすると、各遊星歯車減速機構の歯車の噛合部分での騒音が大きくなる。特に、最上段に位置する遊星歯車減速機構は、モータ軸が高速回転しているのでその騒音は顕著であり、運転者等が不快に感じるという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、旋回装置を構成する遊星歯車減速機構の各歯車の噛合いにより生じる騒音を低減させることのできる建設機械の旋回装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明は、下部走行体に旋回輪を介して旋回可能に搭載された上部旋回体に取付けられ上，下方向に延びる筒状のハウジングと、該ハウジング内の上端側に設けられた旋回モータと、該旋回モータの下側に配置された少なくとも１段の遊星歯車減速機構からなり前記旋回モータの回転を減速する減速機と、前記旋回モータの回転を制動するブレーキ装置と、前記減速機によって減速された前記旋回モータの回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ前記上部旋回体と前記下部走行体との間に設けられた旋回輪の内輪に噛合するピニオンとを備え、前記遊星歯車減速機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と内歯車とに噛合し前記太陽歯車の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車と、該各遊星歯車を回転可能に支持する歯車支持軸を有するキャリアとにより構成してなる建設機械の旋回装置に適用される。
【００１０】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記遊星歯車減速機構のうち最上段に位置する遊星歯車減速機構は、はすば太陽歯車と、はすば遊星歯車と、該はすば遊星歯車に噛合するはすば内歯車とにより構成し、前記はすば太陽歯車には、該はすば太陽歯車に作用するスラスト荷重を受ける太陽歯車用スラスト荷重受け部材を設け、前記はすば遊星歯車には、該はすば遊星歯車に作用するスラスト荷重を受ける遊星歯車用スラスト荷重受け部材を設け、前記はすば遊星歯車を支持するはすば歯車支持キャリアには、該はすば歯車支持キャリアに作用するスラスト荷重を受けるキャリア用スラスト荷重受け部材を設けたことにある。
【００１１】
請求項２の発明は、前記ブレーキ装置は、前記ハウジング内に回転可能に設けられ上端側が前記はすば歯車支持キャリアに連結されたブレーキ軸と、該ブレーキ軸の外周側に配置された複数の回転側ブレーキ板と、該各回転側ブレーキ板と交互に重なり合う状態で前記ハウジングの内周側に配置された複数の非回転側ブレーキ板と、ばね部材によって前記各回転側ブレーキ板と前記各非回転側ブレーキ板とを摩擦係合させて前記旋回モータに制動力を付与し、ブレーキ解除圧が供給されることにより前記ばね部材に抗して前記旋回モータに対する制動を解除するブレーキピストンとにより構成し、前記太陽歯車用スラスト荷重受け部材は、前記ハウジングと前記はすば太陽歯車との間に設けられ少なくとも上向きのスラスト荷重を受けるスラストラジアル軸受と、前記はすば太陽歯車の下端部と前記ブレーキ軸の上端部との間に設けられ前記はすば太陽歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける太陽歯車用ストッパとにより構成し、前記遊星歯車用スラスト荷重受け部材は、前記はすば遊星歯車の上面と前記はすば歯車支持キャリアの歯車支持軸との間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する上向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用ストッパまたは上側遊星歯車用スラスト軸受と、前記はすば遊星歯車と前記はすば歯車支持キャリアとの間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける下側遊星歯車用スラスト軸受とにより構成し、前記キャリア用スラスト荷重受け部材は、前記はすば歯車支持キャリアの上面と前記ブレーキ軸との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する上向きのスラスト荷重を受けるキャリア用上ストッパと、前記はすば歯車支持キャリアの下面と前記ブレーキ軸との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパとにより構成したことにある。
【００１２】
請求項３の発明は、前記ブレーキ軸と前記太陽歯車用ストッパとの間には、太陽歯車用ストッパ軸受を設ける構成としたことにある。
【００１３】
請求項４の発明は、前記遊星歯車減速機構は、少なくとも２段の減速段を有し、最上段の遊星歯車減速機構の下方に配置される次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車は、その上端側を前記最上段の遊星歯車減速機構のはすば歯車支持キャリアに連結し、下端側を前記次段の遊星歯車減速機構の遊星歯車に噛合する構成とし、前記太陽歯車用スラスト荷重受け部材は、前記ハウジングと前記はすば太陽歯車との間に設けられ少なくとも上向きのスラスト荷重を受けるスラストラジアル軸受と、前記はすば太陽歯車の下端部と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車の上端部との間に設けられ前記はすば太陽歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける太陽歯車用ストッパとにより構成し、前記遊星歯車用スラスト荷重受け部材は、前記はすば遊星歯車の上面と前記はすば歯車支持キャリアの歯車支持軸との間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する上向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用ストッパまたは上側遊星歯車用スラスト軸受と、前記はすば遊星歯車と前記はすば歯車支持キャリアとの間に設けられ前記はすば遊星歯車に作用する下向きのスラスト荷重を受ける遊星歯車用スラスト軸受とにより構成し、前記キャリア用スラスト荷重受け部材は、前記はすば歯車支持キャリアの上面と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する上向きのスラスト荷重を受けるキャリア用上ストッパと、前記はすば歯車支持キャリアの下面と前記次段の遊星歯車減速機構の太陽歯車との間に設けられ前記はすば歯車支持キャリアに作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパとにより構成したことにある。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、高速回転する旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速機構の太陽歯車、遊星歯車および内歯車をはすば歯車としたことにより、各歯車が、高速回転に耐え得る強度を保つことができ、しかも各歯車の噛合いによる騒音を低減させることができる。これにより、騒音を低減させることができると共に、旋回装置の信頼性、安定性を高めることができる。
【００１５】
また、遊星歯車減速機構にはすば歯車を採用したことにより、はすば太陽歯車、はすば遊星歯車、はすば歯車支持キャリアには、その回転時にスラスト荷重が作用するが、このスラスト荷重を受ける太陽歯車用スラスト荷重受け部材、遊星歯車用スラスト荷重受け部材、キャリア用スラスト荷重受け部材を設けることにより、はすば太陽歯車、はすば遊星歯車を安定して回転させることができる。
【００１６】
特に、最上段に位置する遊星歯車減速機構にはすば歯車や各スラスト荷重受け部材を用いることで、旋回モータの回転数を高くしても各歯車の噛合いによる騒音を低減できる。この結果、旋回モータに小型の電動モータを採用することができ、旋回装置全体の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、旋回モータの回転を一段減速した後に、ブレーキ装置を設けていることから、電動モータを小型化すると共に、ブレーキ装置をも小型化することができ、さらなる旋回装置全体の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、はすば太陽歯車、はすば遊星歯車、はすば歯車支持キャリアのそれぞれに生じるスラスト荷重は、各スラスト荷重受け部材により受ける構成としている。これら各スラスト荷重受け部材により、はすば太陽歯車やはすば支持キャリアと同軸上に設けられた旋回モータのモータ軸にスラスト荷重を生じさせないようにしている。これにより、スラスト荷重による旋回モータの破損、損傷を防止することができるので、旋回装置の信頼性、安定性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、太陽歯車用ストッパに太陽歯車用ストッパ軸受を設けることにより、太陽歯車用ストッパが、はすば太陽歯車と共に回転することができるので、はすば太陽歯車や太陽歯車用ストッパの摩耗を低減させることができる。これにより、はすば太陽歯車を円滑に回転させることができるので、安定して旋回モータの回転動力を伝達することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、最上段に位置する遊星歯車減速機構のすぐ下側に次段の遊星歯車減速機構を有する旋回装置においても、最上段の遊星歯車減速機構にはすば歯車を採用することにより、旋回モータを小型化することができ、旋回装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態による旋回装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】第１の実施の形態による旋回装置を示す断面図である。
【図３】図２中の旋回モータ、最上段の遊星歯車減速機構、ブレーキ装置等を拡大して示す要部拡大の断面図である。
【図４】図３中の最上段の遊星歯車減速機構、太陽歯車用スラスト荷重受け部材、遊星歯車用スラスト荷重受け部材、キャリア用スラスト荷重受け部材を拡大して示す要部拡大の断面図である。
【図５】はすば太陽歯車、はすば遊星歯車、はすば歯車支持キャリア、はすば内歯車、太陽歯車用ストッパ、ブレーキ軸等を拡大して示す一部断面の分解図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による旋回装置を示す図４と同様の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による旋回装置を示す図４と同様の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態による旋回装置を示す図２と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。ここで、１は建設機械の代表例である油圧ショベルを示し、該油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより大略構成されている。上部旋回体３の前部側には作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４を用いて掘削作業等を行うものである。また、下部走行体２と上部旋回体３との間には後述の旋回輪５が設けられ、上部旋回体３は旋回輪５を介して下部走行体２上に旋回可能に支持されている。
【００２４】
５は下部走行体２と上部旋回体３との間に設けられた旋回輪を示し、該旋回輪５は、図１に示す下部走行体２の支持筒体２Ａ上に固定された内輪５Ａと、上部旋回体３のベースとなる旋回フレーム３Ａの下面側に固定された外輪５Ｂと、内輪５Ａと外輪５Ｂとの間に設けられた多数の鋼球５Ｃ（１個のみ図示）とにより構成されている。また、内輪５Ａの内周側には、全周に亘って内歯５Ｄが形成されている。そして、後述の旋回装置１１が作動して旋回フレーム３Ａに固定された外輪５Ｂが内輪５Ａの周囲を回転することにより、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回動作を行う構成となっている。
【００２５】
次に、本実施の形態による電動式の旋回装置１１について説明する。
【００２６】
１１は旋回輪５を介して下部走行体２上に支持された上部旋回体３を旋回させる旋回装置を示し、該旋回装置１１は、後述するハウジング１２と、旋回モータとしての電動モータ１６と、ブレーキ装置２８と、出力軸４０と、減速機４４等により大略構成されている。
【００２７】
１２は上部旋回体３の旋回フレーム３Ａに上，下方向に配設された筒状のハウジングで、該ハウジング１２は、旋回フレーム３Ａの上面側に取付けられた下段ハウジング１３と、該下段ハウジング１３の上端側に取付けられた中段ハウジング１４と、該中段ハウジング１４の上側に取付けられた後述するブレーキハウジング２９と、該ブレーキハウジング２９の上側に取付けられた上段ハウジング１５と、該上段ハウジング１５の上側に取付けられた後述するモータハウジング１７とからなり、旋回フレーム３Ａの上面から上，下方向に延びている。
【００２８】
下段ハウジング１３の下端側には、大径な環状の下フランジ部１３Ａが設けられ、該下フランジ部１３Ａは、ボルト１３Ｂを用いて旋回フレーム３Ａに締結されている。また、下段ハウジング１３の上端側には、下フランジ部１３Ａよりも小径な環状の上フランジ部１３Ｃが設けられている。
【００２９】
中段ハウジング１４の下端側には、環状の下フランジ部１４Ａが設けられ、該下フランジ部１４Ａは、ボルト１４Ｂを用いて下段ハウジング１３の上フランジ部１３Ｃに締結されている。また、中段ハウジング１４の上端側には上フランジ部１４Ｃが設けられ、該上フランジ部１４Ｃには、後述のブレーキハウジング２９の下フランジ部２９Ｃが締結される構成となっている。一方、中段ハウジング１４の内周側には、上，下方向に離間して２つの内歯車１４Ｄ，１４Ｅが、それぞれ全周に亘って形成されている。
【００３０】
一方、上段ハウジング１５は、下端側に底部１５Ａが設けられると共に上端側が開口した有底円筒状に形成され、底部１５Ａの中心部には、後述するブレーキ軸３０が挿通される軸挿通孔１５Ｂが設けられている。上段ハウジング１５の上端側には上フランジ部１５Ｃが設けられ、該上フランジ部１５Ｃには、後述するモータハウジング１７の下フランジ部１９Ｄが取付けられる構成となっている。また、上段ハウジング１５の内周側には、はすば歯車として形成されたはすば内歯車１５Ｄが全周に亘って形成されている。
【００３１】
１６はハウジング１２内の上端側に設けられた旋回モータとしての電動モータを示している。該電動モータ１６は、電力が供給されることにより旋回装置１１を駆動するものである。ここで、電動モータ１６は、モータハウジング１７と、モータ軸２４と、上側軸受２５および下側軸受２６等とにより大略構成されている。
【００３２】
１７はハウジング１２の一部を構成するモータハウジングを示し、該モータハウジング１７は、上段ハウジング１５の上側に取付けられ、電動モータ１６の外殻をなすものである。該モータハウジング１７は、有蓋円筒状のハウジング本体１８と、該ハウジング本体１８の下端側に取付けられる底板１９と、ハウジング本体１８の上端側に取付けられる蓋体２０とにより大略構成されている。
【００３３】
ここで、ハウジング本体１８は、円筒状をなす周壁部１８Ａと、該周壁部１８Ａの上端側に設けられた蓋部１８Ｂとにより構成され、蓋部１８Ｂの中心部には、上側軸受２５が取付けられる軸受嵌合孔１８Ｃが上，下方向に貫通して設けられている。また、ハウジング本体１８の周壁部１８Ａの下側には、底板１９がボルト（図示せず）等により取付けられている。
【００３４】
底板１９は、円筒状をなす外側円筒部１９Ａと、該外側円筒部１９Ａから当該外側円筒部１９Ａの中心に向けて水平方向に張出す環状板部１９Ｂと、該環状板部１９Ｂの内周側から上，下方向に延びた内側円筒部１９Ｃとを有している。
【００３５】
外側円筒部１９Ａの下端側には、下フランジ部１９Ｄが設けられ、該下フランジ部１９Ｄは、ボルト１９Ｅを用いて上段ハウジング１５の上フランジ部１５Ｃに締結されている。内側円筒部１９Ｃの中心部には、後述するモータ軸２４が挿通される軸挿通孔１９Ｆが設けられている。
【００３６】
一方、蓋体２０は、中空な円板状に形成され、ボルト等（図示せず）を用いてハウジング本体１８の蓋部１８Ｂの上面側に取付けられるものである。ここで、蓋体２０の中心部には、後述のモータ軸２４が挿通される軸挿通孔２０Ａが形成され、該軸挿通孔２０Ａには、モータ軸２４をハウジング本体１８に対して位置決めする位置決め部材２１が嵌合する構成となっている。
【００３７】
そして、ハウジング本体１８の周壁部１８Ａの内周側には固定子２２が固定して設けられ、該固定子２２の内周側には、後述のモータ軸２４に取付けられた回転子２３が僅かな隙間をもって配置されている。
【００３８】
２４はモータハウジング１７内に上，下方向に延びて設けられたモータ軸を示している。該モータ軸２４の上端側は、ハウジング本体１８の軸受嵌合孔１８Ｃに取付けられた上側軸受２５によって回転可能に支持され、モータ軸２４の下端側は、底板１９の軸挿通孔１９Ｆに取付けられた下側軸受２６によって回転可能に支持されている。また、モータ軸２４の上，下方向（軸方向）の中間部には回転子２３が取付けられている。
【００３９】
ここで、モータ軸２４の上端部は、上側軸受２５から上方に突出し、蓋体２０の軸挿通孔２０Ａに嵌合して位置決め部材２１によって回転可能に支持されている。一方、モータ軸２４の下端部は、雄スプライン部２４Ａとして形成され、該雄スプライン部２４Ａは、下側軸受２６から上段ハウジング１５内に突出し、該上段ハウジング１５内に配置された後述するはすば太陽歯車４８の雌スプライン部４８Ａにスプライン結合されている。また、下側軸受２６の下側には、底板１９の軸挿通孔１９Ｆとモータ軸２４との間をシールするオイルシール２７が設けられている。
【００４０】
２８は電動モータ１６の回転を制動するブレーキ装置を示し、該ブレーキ装置２８は、後述する１段目の遊星歯車減速機構４７と２段目の遊星歯車減速機構４５との間に設けられている。該ブレーキ装置２８は、１段目の遊星歯車減速機構４７によって減速されたモータ軸２４の回転に対して制動力を付与するネガティブ型の湿式ブレーキ装置として構成されている。そして、ブレーキ装置２８は、後述するブレーキハウジング２９と、ブレーキ軸３０と、回転側ブレーキ板３３と、非回転側ブレーキ板３４と、ブレーキピストン３５等とにより構成されている。
【００４１】
２９はハウジング１２の一部を構成するブレーキハウジングを示し、該ブレーキハウジング２９は、ブレーキ装置２８の外殻をなすもので、下端側に底部２９Ａが設けられると共に上端側が開口した有底円筒状に形成されている。底部２９Ａの中心部には、後述するブレーキ軸３０が挿通される軸挿通孔２９Ｂが設けられている。ブレーキハウジング２９の下端側には下フランジ部２９Ｃが設けられ、該下フランジ部２９Ｃは、中段ハウジング１４の上フランジ部１４Ｃにボルト２９Ｄを用いて締結されている。また、ブレーキハウジング２９の上端側には、上段ハウジング１５が複数のボルト２９Ｅ（１本のみ図示）を用いて取付けられている。これにより、中段ハウジング１４と上段ハウジング１５との間にブレーキハウジング２９が固定されている。
【００４２】
一方、ブレーキハウジング２９の内周側には、後述する回転側ブレーキ板３３と非回転側ブレーキ板３４とが収容されるブレーキ板収容孔２９Ｆと、後述のブレーキピストン３５が挿嵌されるピストン挿嵌孔２９Ｇとが同心状に形成されている。ブレーキ板収容孔２９Ｆの内周面には、ブレーキ板係合溝２９Ｈが全周に亘って形成されている。
【００４３】
３０はブレーキハウジング２９内に配置されたブレーキ軸を示し、該ブレーキ軸３０は、後述する１段目の遊星歯車減速機構４７と２段目の遊星歯車減速機構４５との間を連結するものである。ここで、ブレーキ軸３０の上端側は、上段ハウジング１５の底部１５Ａに取付けられた上側軸受３１によって回転可能に支持され、ブレーキ軸３０の下端側は、ブレーキハウジング２９の底部２９Ａに取付けられた下側軸受３２によって回転可能に支持されている。また、ブレーキ軸３０の上端部は、底部１５Ａに設けられた軸挿通孔１５Ｂを通じて上段ハウジング１５内に突出する雄スプライン部３０Ａとして形成され、該雄スプライン部３０Ａは、後述するはすば歯車支持キャリア５２の雌スプライン部５２Ｄにスプライン結合されている。
【００４４】
そして、雄スプライン部３０Ａの上端側には、溝部３０Ｂが設けられ、雄スプライン部３０Ａの下端側には、キャリア用下ストッパとしての環状の段差部３０Ｃが設けられている。また、ブレーキ軸３０の上面３０Ｄの中央部には、断面略凹状の凹部３０Ｅが設けられている。
【００４５】
一方、ブレーキ軸３０の下端側は、ブレーキハウジング２９の軸挿通孔２９Ｂを通じて中段ハウジング１４内に突出する雄スプライン部３０Ｆとして形成され、該雄スプライン部３０Ｆは、後述する太陽歯車４５Ａにスプライン結合されている。また、ブレーキ軸３０の軸方向中間部には大径な円形状の鍔部３０Ｇが設けられ、該鍔部３０Ｇの外周面には、ブレーキ板係合溝３０Ｈが全周に亘って形成されている。
【００４６】
ここで、図４に示すように、ブレーキ軸３０の上端側を支持する上側軸受３１の内輪側の上面３１Ａは、後述するはすば歯車支持キャリア５２の下面５２Ｂ１の一部が載置されることにより、当該はすば歯車支持キャリア５２に作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパを構成している。
【００４７】
３３はブレーキ軸３０の鍔部３０Ｇの外周側に配置された複数の回転側ブレーキ板を示し、該各回転側ブレーキ板３３は、円環状の板体として形成され、後述の非回転側ブレーキ板３４と軸方向に交互に重り合う状態で、ブレーキハウジング２９のブレーキ板収容孔２９Ｆ内に収容されている。回転側ブレーキ板３３の内周側は、鍔部３０Ｇの外周面に設けられたブレーキ板係合溝３０Ｈに軸方向に移動可能に係合し、各回転側ブレーキ板３３は、ブレーキ軸３０に対して軸方向に移動可能な状態で、当該ブレーキ軸３０と一体に回転する構成となっている。
【００４８】
３４はブレーキハウジング２９の内周側に配置された複数の非回転側ブレーキ板を示し、該各非回転側ブレーキ板３４は、円環状の板体として形成され、各回転側ブレーキ板３３と軸方向に交互に重り合う状態で、ブレーキハウジング２９のブレーキ板収容孔２９Ｆに収容されている。非回転側ブレーキ板３４の外周側は、ブレーキ板収容孔２９Ｆの内周面に形成されたブレーキ板係合溝２９Ｈに軸方向に移動可能に係合し、各非回転側ブレーキ板３４は、ブレーキハウジング２９に対して軸方向に移動可能となり、かつブレーキハウジング２９に対して非回転となっている。
【００４９】
３５はブレーキハウジング２９のピストン挿嵌孔２９Ｇに軸方向に摺動可能に挿嵌されたブレーキピストンで、該ブレーキピストン３５は、回転側ブレーキ板３３と非回転側ブレーキ板３４とを押圧して摩擦係合させることにより、モータ軸２４の回転が伝達されるブレーキ軸３０に制動力を付与するものである。ここで、ブレーキピストン３５は、ピストン挿嵌孔２９Ｇの各段部に摺動可能に挿嵌される大径筒部３５Ａと小径筒部３５Ｂとにより、段付き円筒状に形成されている。
【００５０】
また、ブレーキピストン３５の上端側には、複数の軸方向に延びる有底のばね収容穴３５Ｃが設けられ、該ばね収容穴３５Ｃと上段ハウジング１５の底部１５Ａとの間には、ばね部材３６が縮装されている。従って、ブレーキピストン３５は、ばね部材３６により常時下方に付勢され、各回転側ブレーキ板３３と各非回転側ブレーキ板３４とを押圧して両者を摩擦係合させる。これにより、各回転側ブレーキ板３３が設けられたブレーキ軸３０の回転が規制される構成となっている。
【００５１】
ブレーキピストン３５の大径筒部３５Ａとピストン挿嵌孔２９Ｇとの間には、環状のシール部材３７が設けられ、ブレーキピストン３５の小径筒部３５Ｂとピストン挿嵌孔２９Ｇとの間には、環状のシール部材３８が設けられている。これにより、ブレーキピストン３５の大径筒部３５Ａと小径筒部３５Ｂとの間の角隅部と、ブレーキハウジング２９のピストン挿嵌孔２９Ｇとの間には、各シール部材３７，３８によって上，下方向から挟まれた環状な油室３９が形成され、この油室３９には、ブレーキ解除圧流入口３９Ａが連通している。そして、ブレーキ解除圧流入口３９Ａから作動油が供給されることにより、ブレーキピストン３５は、ばね部材３６の付勢力に抗して上方に移動する。これにより、回転側ブレーキ板３３と非回転側ブレーキ板３４とが非接触状態となり、電動モータ１６に対する制動を解除することができる構成としている。
【００５２】
４０は後述する減速機４４によって減速された電動モータ１６の回転を出力する出力軸で、該出力軸４０は、下段ハウジング１３内に上側軸受４１、下側軸受４２を介して回転可能に支持され、ハウジング１２内を上，下方向に延びている。ここで、出力軸４０の上端側には雄スプライン部４０Ａが形成され、該雄スプライン部４０Ａは、３段目（最下段）の遊星歯車減速機構４６のキャリア４６Ｃにスプライン結合されている。
【００５３】
一方、出力軸４０の下端側には、ピニオン４０Ｂが一体に設けられ、該ピニオン４０Ｂは、下段ハウジング１３の下端部から下方に突出し、旋回輪５の内輪５Ａに設けられた内歯５Ｄに噛合している。また、出力軸４０の下端側には、ピニオン４０Ｂと下側軸受４２との間に位置して円板状のスリーブ４３が挿嵌され、該スリーブ４３の外周面には、下段ハウジング１３の下端部に設けられたオイルシール４３Ａの内周面が液密に摺接している。
【００５４】
次に、電動モータ１６の下側に配置された本実施の形態による減速機４４について説明する。
【００５５】
４４は電動モータ１６の下側に配置された減速機を示し、該減速機４４は、電動モータ１６の回転を減速して出力軸４０に出力するものである。ここで、減速機４４は、最上段に位置する１段目の遊星歯車減速機構４７と、２段目（次段）の遊星歯車減速機構４５と、３段目の遊星歯車減速機構４６とにより構成され、１段目の遊星歯車減速機構４７と２段目の遊星歯車減速機構４５との間には、ブレーキ装置２８が設けられている。
【００５６】
４５はブレーキ装置２８の下側に配設された２段目の遊星歯車減速機構を示している。該遊星歯車減速機構４５は、ブレーキ軸３０の雄スプライン部３０Ｆにスプライン結合された太陽歯車４５Ａと、該太陽歯車４５Ａと中段ハウジング１４の内歯車１４Ｄとに噛合し、太陽歯車４５Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車４５Ｂ（１個のみ図示）と、該各遊星歯車４５Ｂを回転可能に支持するキャリア４５Ｃとにより構成されている。
【００５７】
４６は２段目の遊星歯車減速機構の下側に配設された３段目（最下段）の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構４６は、２段目の遊星歯車減速機構４５のキャリア４５Ｃにスプライン結合された太陽歯車４６Ａと、該太陽歯車４６Ａと中段ハウジング１４の内歯車１４Ｅとに噛合し、太陽歯車４６Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車４６Ｂ（１個のみ図示）と、該各遊星歯車４６Ｂを回転可能に支持するキャリア４６Ｃとにより構成されている。そして、遊星歯車減速機構４６のキャリア４６Ｃは、出力軸４０の上端側に設けられた雄スプライン部４０Ａにスプライン結合される構成となっている。
【００５８】
次に、最上段に位置する１段目の遊星歯車減速機構４７について説明する。
【００５９】
４７はハウジング１２の上段ハウジング１５内に配設された１段目（最上段）の遊星歯車減速機構を示している。該遊星歯車減速機構４７は、電動モータ１６とブレーキ装置２８との間に配置され、電動モータ１６の回転を減速してブレーキ軸３０に伝達するものである。そして、遊星歯車減速機構４７は、後述するはすば太陽歯車４８と、はすば遊星歯車５１と、はすば歯車支持キャリア５２とにより大略構成されている。
【００６０】
４８ははすば太陽歯車を示している。該はすば太陽歯車４８は、内周側が上，下方向（軸方向）に貫通する雌スプライン部４８Ａとなった段付きの円筒体からなり、後述する大径筒部４９と小径筒部５０とにより構成されている。はすば太陽歯車４８は、上段ハウジング１５の中央部に位置するもので、はすば太陽歯車４８の雌スプライン部４８Ａは、電動モータ１６のモータ軸２４の下端側に形成された雄スプライン部２４Ａにスプライン結合される。従って、はすば太陽歯車４８は、モータ軸２４と一体的に回転するものである。
【００６１】
４９ははすば太陽歯車４８の下側を構成する大径筒部を示している。該大径筒部４９の外周側は、大径の大はすば歯車部４９Ａとなり、該大はすば歯車部４９Ａは、後述するはすば遊星歯車５１の小はすば歯車部５１Ａと噛合する構成となっている。また、大径筒部４９の下面４９Ｂには、後述する太陽歯車用ストッパ５８の支持部５８Ａが摺動可能に当接している。
【００６２】
５０ははすば太陽歯車４８の上側を構成する小径筒部を示している。該小径筒部５０と大径筒部４９との境界は、環状の段差部５０Ａとなっており、該段差部５０Ａに後述するスラストラジアル軸受５７の内輪５７Ｂが嵌合するようになっている。
【００６３】
５１は複数のはすば遊星歯車を示している。該各はすば遊星歯車５１は、はすば太陽歯車４８の大径筒部４９よりも小径な円筒体として形成されている。そして、はすば遊星歯車５１の外周側は、はすば太陽歯車４８の大はすば歯車部４９Ａと上段ハウジング１５のはすば内歯車１５Ｄとに噛合する小はすば歯車部５１Ａとなっている。
【００６４】
５２ははすば歯車支持キャリアを示している。該はすば歯車支持キャリア５２は、複数のはすば遊星歯車５１を回転可能に支持するものである。このはすば歯車支持キャリア５２は、はすば内歯車１５Ｄの歯先円径よりも小径なドーナツ状の支持部５２Ａと、該支持部５２Ａからブレーキ軸３０に向けて突出する肉厚な筒部５２Ｂとにより構成されている。
【００６５】
ここで、支持部５２Ａには、後述する歯車支持軸５４が挿通される複数の挿通孔５２Ｃが設けられている。また、筒部５２Ｂの中央部には、ブレーキ軸３０の雄スプライン部３０Ａとスプライン結合する雌スプライン部５２Ｄが設けられている。一方、図４に示すように、筒部５２Ｂの下面５２Ｂ１は、ブレーキ軸３０の段差部３０Ｃおよび上側軸受３１の内輪側の上面３１Ａに載置され、筒部５２Ｂの上面５２Ｂ２は、後述するキャリア用上ストッパ６３に当接している。
【００６６】
５４ははすば歯車支持キャリア５２の各挿通孔５２Ｃに挿通された複数の歯車支持軸を示し、該各歯車支持軸５４は、はすば遊星歯車５１を回転可能に支持するもので、その上端部には、大径な円板状の頭部５４Ａが設けられている。これら各歯車支持軸５４は、はすば歯車支持キャリア５２の挿通孔５２Ｃに挿通され、スプリングピン５３によってはすば歯車支持キャリア５２の支持部５２Ａから抜止めされる。即ち、歯車支持軸５４は、基端側（下端側）のみが支持部５２Ａによって片持ち支持された状態で、遊星歯車用軸受５５を介して各はすば遊星歯車５１を回転可能に支持している。なお、抜止め部材として、弾性を有する板材を円筒状に丸めて形成されたスプリングピン５３を用いたが、例えば中空ピン、テーパピン等を用いてもよい。
【００６７】
ここで、本実施の形態では、最上段の遊星歯車減速機構４７に、はすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１、はすば内歯車１５Ｄを採用したことにより、減速機４４の作動時にこれらはすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１、はすば歯車支持キャリア５２にスラスト荷重が作用する。
【００６８】
そこで、このスラスト荷重（軸方向荷重）を受けるために設けた太陽歯車用スラスト荷重受け部材５６と、遊星歯車用スラスト荷重受け部材５９と、キャリア用スラスト荷重受け部材６２について説明する。
【００６９】
５６ははすば太陽歯車４８に作用するスラスト荷重を受ける太陽歯車用スラスト荷重受け部材を示している。該太陽歯車用スラスト荷重受け部材５６は、後述のスラストラジアル軸受５７と、太陽歯車用ストッパ５８とにより構成されている。
【００７０】
５７はハウジング１２とはすば太陽歯車４８との間に設けられたスラストラジアル軸受を示し、該スラストラジアル軸受５７は、はすば太陽歯車４８をモータハウジング１７の底板１９に対して回転可能に支持すると共に、はすば太陽歯車４８の軸方向上向きおよび軸方向下向きのスラスト荷重を受けることのできる複列アンギュラ軸受を用いている。スラストラジアル軸受５７は、底板１９に嵌合する外輪５７Ａと、はすば太陽歯車４８の段差部５０Ａに嵌合する内輪５７Ｂと、外輪５７Ａと内輪５７Ｂとの間に設けられ上，下方向（軸方向）に並列した複数の鋼球５７Ｃ（転動体）とにより構成されている。
【００７１】
５８ははすば太陽歯車４８の下端部とブレーキ軸３０の上端部との間に設けられた太陽歯車用ストッパを示している。該太陽歯車用ストッパ５８は、例えば摺動磨耗に強いポリアミド系樹脂材料等のエンジニアリングプラスチックを用いて形成されている。ここで、太陽歯車用ストッパ５８は、はすば太陽歯車４８の下面４９Ｂに摺動可能に当接する円盤状の支持部５８Ａと、該支持部５８Ａの中央部から下向きに突出し、ブレーキ軸３０の凹部３０Ｅに嵌合する突出部５８Ｂとにより構成されている。
【００７２】
これにより、はすば太陽歯車４８に作用する上向きのスラスト荷重は、スラストラジアル軸受５７によって受け、下向きのスラスト荷重は、スラストラジアル軸受５７と太陽歯車用ストッパ５８によって受けることができる構成となっている。
【００７３】
５９ははすば遊星歯車５１に作用するスラスト荷重を受ける遊星歯車用スラスト荷重受け部材を示している。該遊星歯車用スラスト荷重受け部材５９は、後述の遊星歯車用ストッパ６０と、下側遊星歯車用スラスト軸受６１とにより構成されている。
【００７４】
６０ははすば遊星歯車５１の上面とはすば歯車支持キャリア５２の歯車支持軸５４との間に設けられた遊星歯車用ストッパを示している。該遊星歯車用ストッパ６０は、例えば一部が開口した環状のスナップリングからなり、遊星歯車用軸受５５を上方から覆った状態で、歯車支持軸５４の頭部５４Ａとはすば遊星歯車５１の上面との間に設けられている。
【００７５】
６１ははすば遊星歯車５１とはすば歯車支持キャリア５２との間に設けられた下側遊星歯車用スラスト軸受を示し、該下側遊星歯車用スラスト軸受６１は、例えばスラスト針状ころ軸受を用いている。そして、下側遊星歯車用スラスト軸受６１の下面は、はすば歯車支持キャリア５２の支持部５２Ａの上面に当接し、下側遊星歯車用スラスト軸受６１の上面は、はすば遊星歯車５１の下面に当接している。
【００７６】
これにより、各はすば遊星歯車５１に作用する上向きのスラスト荷重は、遊星歯車用ストッパ６０によって受け、下向きのスラスト荷重は、下側遊星歯車用スラスト軸受６１によって受けることができる構成となっている。
【００７７】
６２ははすば歯車支持キャリア５２に作用するスラスト荷重を受けるキャリア用スラスト荷重受け部材を示している。該キャリア用スラスト荷重受け部材６２は、後述のキャリア用上ストッパ６３と、キャリア用下ストッパとしてのブレーキ軸３０の段差部３０Ｃおよび上側軸受３１の上面３１Ａとにより構成されている。
【００７８】
６３ははすば歯車支持キャリア５２の上面５２Ｂ２とブレーキ軸３０との間に設けられたキャリア用上ストッパを示している。該キャリア用上ストッパ６３は、例えば一部が開口した環状のスナップリングからなり、ブレーキ軸３０の溝部３０Ｂに嵌合している。
【００７９】
一方、はすば歯車支持キャリア５２の下面５２Ｂ１とブレーキ軸３０との間には、キャリア用下ストッパとしての段差部３０Ｃが設けられ、段差部３０Ｃと上側軸受３１の上面３１Ａとは、水平方向に平坦な環状の同一平面を形成している。そして、はすば歯車支持キャリア５２の下面５２Ｂ１は、ブレーキ軸３０の段差部３０Ｃと、上側軸受３１（内輪）の上面３１Ａとに載置されている。
【００８０】
これにより、はすば歯車支持キャリア５２に作用する上向きのスラスト荷重は、キャリア用上ストッパ６３によって受け、下向きのスラスト荷重は、ブレーキ軸３０の段差部３０Ｃおよび上側軸受３１の上面で受けることができる構成としている。
【００８１】
本実施の形態による建設機械の旋回装置１１は上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル１の停止時においては、図示しないブレーキ制御弁により、ブレーキ装置２８の油室３９内へのブレーキ解除圧の供給が停止されている。これにより、ブレーキピストン３５がばね部材３６の付勢力によって各回転側ブレーキ板３３と各非回転側ブレーキ板３４とを押圧して両者を摩擦係合させる。この結果、ブレーキ軸３０に対して制動力が付与され、電動モータ１６のモータ軸２４が停止するため、上部旋回体３は下部走行体２上で静止した状態を保つ。
【００８２】
次に、油圧ショベル１を作動させると、ブレーキ制御弁（図示せず）により、ブレーキ解除圧が、ブレーキ装置２８の油室３９内に供給される。これにより、ブレーキピストン３５が、ばね部材３６に抗して非回転側ブレーキ板３４等から離間し、各回転側ブレーキ板３３と各非回転側ブレーキ板３４との摩擦係合が解除されることにより、ブレーキ軸３０に対する制動が解除される。
【００８３】
この状態で、電動モータ１６に電力が供給されてモータ軸２４が回転すると、このモータ軸２４の回転が、減速機４４の１段目の遊星歯車減速機構４７，２段目の遊星歯車減速機構４５，３段目の遊星歯車減速機構４６によって３段減速されて出力軸４０に伝わり、ピニオン４０Ｂは大きな回転力（トルク）をもって回転する。そして、ピニオン４０Ｂが、旋回輪５の内輪５Ａに設けた内歯５Ｄに噛合しつつ内輪５Ａに沿って公転し、このピニオン４０Ｂの公転力がハウジング１２を介して旋回フレーム３Ａに伝わることにより、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回動作を行う。
【００８４】
このとき、油圧ショベル１は、モータ軸２４、各遊星歯車減速機構４７，４５，４６、出力軸４０を右回転および左回転させることにより、上部旋回体３を下部走行体２に対して、右旋回および左旋回とすることができる。一方、電動モータ１６への電力の供給を停止したときには、旋回動作によって電動モータ１６が慣性回転して回生エネルギを発生することにより、上部旋回体３に対して制動力が作用する。
【００８５】
ここで、本実施の形態においては、最上段に位置する１段目の遊星歯車減速機構４７にはすば歯車を採用している。はすば歯車は、その歯すじが回転軸に対して斜めにねじった方向に切ってあるので、複数の歯同士の噛合い状態が常に形成される。これにより、１つの歯におけるたわみ量が低減されるので、静かに動力を伝達することができる。一方、歯すじが斜めであることから、各歯の接触面が回転軸に対して平行ではないので、伝達する動力に比例したスラスト荷重（軸方向荷重）が生じることになる。旋回装置１１は、上部旋回体３を右旋回および左旋回させるために、モータ軸２４を右回転および左回転させるので、１段目の遊星歯車減速機構４７のはすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１、はすば歯車支持キャリア５２には、それぞれ軸方向上向きおよび下向きのスラスト荷重が生じることになる。
【００８６】
即ち、はすば太陽歯車４８の大はすば歯車部４９Ａは、はすば遊星歯車５１の小はすば歯車部５１Ａに噛合しているため、はすば太陽歯車４８には、軸方向上向きおよび軸方向下向きのスラスト荷重が生じることになる。
【００８７】
このとき、はすば太陽歯車４８に作用する軸方向上向き（電動モータ１６側）のスラスト荷重は、はすば太陽歯車４８とハウジング１２との間に設けられたスラストラジアル軸受５７で受けることができる。一方、はすば太陽歯車４８に作用する軸方向下向き（ブレーキ装置２８側）のスラスト荷重は、はすば太陽歯車４８とブレーキ軸３０との間に設けられた太陽歯車用ストッパ５８で受けることができる。
【００８８】
また、各はすば遊星歯車５１は、はすば太陽歯車４８およびはすば内歯車１５Ｄと噛合しているため、はすば遊星歯車５１には、軸方向上向きおよび軸方向下向きのスラスト荷重が生じることになる。
【００８９】
このとき、はすば遊星歯車５１に作用する軸方向上向き（電動モータ１６側）のスラスト荷重は、はすば遊星歯車５１の上面と歯車支持軸５４の頭部５４Ａとの間に設けられた遊星歯車用ストッパ６０で受けることができる。一方、はすば遊星歯車５１に作用する軸方向下向き（ブレーキ装置２８側）のスラスト荷重は、はすば遊星歯車５１とはすば歯車支持キャリア５２との間に設けられた下側遊星歯車用スラスト軸受６１で受けることができる。
【００９０】
さらに、各はすば遊星歯車５１は、歯車支持軸５４を介してはすば歯車支持キャリア５２に回転可能に支持されていることから、遊星歯車用ストッパ６０および下側遊星歯車用スラスト軸受６１に作用したスラスト荷重は、はすば歯車支持キャリア５２にも作用することになる。
【００９１】
このとき、はすば歯車支持キャリア５２に作用する軸方向上向き（電動モータ１６側）のスラスト荷重は、はすば歯車支持キャリア５２とブレーキ軸３０との間に設けられたキャリア用上ストッパ６３で受けることができる。
【００９２】
一方、はすば歯車支持キャリア５２に作用する軸方向下向きのスラスト荷重は、キャリア用下ストッパとしてのブレーキ軸３０の段差部３０Ｃと上側軸受３１（内輪）の上面３１Ａとにより受けることができる。
【００９３】
かくして、本実施の形態によれば、高速回転する電動モータ１６の回転を減速する最上段に位置する遊星歯車減速機構４７を、はすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１およびはすば遊星歯車５１に噛合するはすば内歯車１５Ｄとしたことにより、各歯車が、高速回転に耐え得る強度を保つことができ、しかも各歯車の噛合いによる騒音を低減させることができる。これにより、騒音を低減させることができると共に、旋回装置の信頼性、安定性を高めることができる。
【００９４】
また、遊星歯車減速機構４７にはすば歯車を採用したことにより、はすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１、はすば歯車支持キャリア５２のそれぞれに生じるスラスト荷重を、太陽歯車用スラスト荷重受け部材５６、遊星歯車用スラスト荷重受け部材５９、キャリア用スラスト荷重受け部材６２によって確実に受けることができ、はすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１を安定して回転させることができる。
【００９５】
このように、最上段に位置する遊星歯車減速機構４７に、はすば太陽歯車４８，はすば遊星歯車５１を用いることで、電動モータ１６の回転数を高くすることができるので、旋回モータに小型の電動モータ１６を採用することができ、旋回装置１１全体の小型化を図ることができる。
【００９６】
さらに、電動モータ１６の回転を一段減速した後に、ブレーキ装置２８を設けていることから、電動モータ１６の小型化と共に、ブレーキ装置２８をも小型化することができ、さらなる旋回装置１１全体の小型化を図ることができる。
【００９７】
また、はすば太陽歯車４８、はすば遊星歯車５１、はすば歯車支持キャリア５２のそれぞれに生じるスラスト荷重は、各スラスト荷重受け部材５６，５９，６２により受ける構成としている。これら各スラスト荷重受け部材５６，５９，６２により、はすば太陽歯車４８や、はすば歯車支持キャリア５２と同軸上に設けられた電動モータ１６のモータ軸２４にスラスト荷重を生じさせないようにしている。これにより、スラスト荷重による電動モータ１６の破損、損傷を防止することができるので、旋回装置１１の信頼性、安定性を向上させることができる。
【００９８】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、はすば遊星歯車５１を支持する歯車支持軸を、はすば歯車支持キャリアに対して両持ち支持する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９９】
７１ははすば歯車支持キャリア５２に一体に設けられた上支持部を示し、該上支持部７１は、はすば内歯車１５Ｄの歯先円径よりも小径なドーナツ状をなし、はすば歯車支持キャリア５２の支持部５２Ａと一定の間隔をもって対面している。ここで、上支持部７１には、はすば歯車支持キャリア５２の支持部５２Ａの挿通孔５２Ｃと同心上に貫通する挿通孔７１Ａが設けられている。
【０１００】
７２ははすば歯車支持キャリア５２の挿通孔５２Ｃと、上支持部７１の挿通孔７１Ａとによって両持ち支持された複数の歯車支持軸を示し、該歯車支持軸７２は、はすば遊星歯車５１を回転可能に支持するものである。これら各歯車支持軸７２は、下端側がはすば歯車支持キャリア５２の挿通孔５２Ｃに挿通された状態でスプリングピン５３によって抜止めされ、上端側が上支持部７１の挿通孔７１Ａに挿通された状態でスプリングピン７３によって抜止めされている。これにより、歯車支持軸７２は、はすば遊星歯車５１の下側を支持するはすば歯車支持キャリア５２の支持部５２Ａと、はすば遊星歯車５１の上側を支持する上支持部７１とによって両持ち支持され、遊星歯車用軸受５５を介して各はすば遊星歯車５１を回転可能に支持している。
【０１０１】
７４は第１の実施の形態による遊星歯車用ストッパ６０に代えて設けられた上側遊星歯車用スラスト軸受を示している。この上側遊星歯車用スラスト軸受７４は、下側遊星歯車用スラスト軸受６１と同様なスラスト針状ころ軸受からなり、はすば遊星歯車５１と上支持部７１との間で歯車支持軸７２に嵌合し、はすば遊星歯車５１に作用する上向きのスラスト荷重を受けるものである。
【０１０２】
かくして、このように構成された第２の実施の形態の建設機械の旋回装置においても、第１の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。特に、本実施の形態においては、はすば遊星歯車５１に作用する軸方向上向きのスラスト荷重を上側遊星歯車用スラスト軸受７４で受けることができるので、はすば遊星歯車５１は、摺動により摩耗することなく回転動作を円滑に行うことができる。
【０１０３】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ブレーキ軸と太陽歯車用ストッパとの間に太陽歯車用ストッパ軸受を設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０４】
８１はブレーキ軸３０と太陽歯車用ストッパ５８との間に設けられた太陽歯車用ストッパ軸受を示している。該太陽歯車用ストッパ軸受８１は、例えば太陽歯車用ストッパ５８の軸方向および径方向の荷重を受けることのできる深溝玉軸受として構成されている。そして、太陽歯車用ストッパ軸受８１は、ブレーキ軸３０の凹部３０Ｅの内周面に嵌合する外輪８１Ａと、太陽歯車用ストッパ５８の突出部５８Ｂに嵌合する内輪８１Ｂと、外輪８１Ａと内輪８１Ｂとの間に設けられた複数の鋼球８１Ｃ（転動体）とにより構成されている。外輪８１Ａの上面には、ブレーキ軸３０の凹部３０Ｅの内周面に設けられたスナップリング８２が当接しており、これにより、太陽歯車用ストッパ軸受８１は、軸方向に固定されている。
【０１０５】
かくして、第３の実施の形態では、太陽歯車用ストッパ５８に太陽歯車用ストッパ軸受８１を設けることにより、太陽歯車用ストッパ５８が、はすば太陽歯車４８と共に回転することができるので、はすば太陽歯車４８や太陽歯車用ストッパ５８の摩耗を低減させることができる。これにより、はすば太陽歯車４８を円滑に回転させることができるので、安定して電動モータ１６の回転動力を伝達することができる。
【０１０６】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ブレーキ装置を電動モータの上側に配置し、２段目の遊星歯車減速機構を構成する太陽歯車の上端側を、最上段（１段目）の遊星歯車減速機構を構成するはすば歯車支持キャリアに結合させたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０７】
９１は上部旋回体３の旋回フレーム３Ａに上，下方向に配設された筒状のハウジングで、該ハウジング９１は、旋回フレーム３Ａの上面側に取付けられた下段ハウジング１３と、該下段ハウジング１３の上端側に取付けられた上段ハウジング９２と、該上段ハウジング９２の上側に取付けられたモータハウジング１７と、該モータハウジング１７の上側に取付けられたブレーキハウジング９３とからなり、旋回フレーム３Ａの上面から上，下方向に延びている。ここで、ブレーキハウジング９３内には、電動モータ１６の回転に対して制動力を付与する上述した第１の実施の形態のブレーキ装置２８と同様なネガティブ型の湿式ブレーキ装置が設けられている。
【０１０８】
そして、上段ハウジング９２内には、１段目の遊星歯車減速機構４７と、後述する２段目の遊星歯車減速機構９４と、３段目の遊星歯車減速機構４６との３段による減速段が設けられている。また、上段ハウジング９２の上端側には、はすば内歯車９２Ａが全周に亘って形成され、上段ハウジング９２の上，下方向の中間部には、内歯車９２Ｂが全周に亘って形成され、上段ハウジング９２の下端側には、内歯車９２Ｃが全周に亘って形成されている。
【０１０９】
９４は１段目（最上段）の遊星歯車減速機構４７の下方に配置された２段目の遊星歯車減速機構を示している。該遊星歯車減速機構９４は、後述する太陽歯車９５と、該太陽歯車９５と上段ハウジング９２の内歯車９２Ｂとに噛合し、太陽歯車９５の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車９６（１個のみ図示）と、該各遊星歯車９６を回転可能に支持するキャリア９７とにより構成されている。該キャリア９７は、３段目の遊星歯車減速機構４６の太陽歯車４６Ａにスプライン結合されている。
【０１１０】
９５は２段目の遊星歯車減速機構９４の太陽歯車を示し、該太陽歯車９５は、１段目の遊星歯車減速機構４７と２段目の遊星歯車減速機構９４との間を連結するものである。ここで、太陽歯車９５の上端側は、雄スプライン部９５Ａとして形成され、１段目の遊星歯車減速機構４７を構成するはすば歯車支持キャリア５２の雌スプライン部５２Ｄにスプライン結合されている。そして、雄スプライン部９５Ａの上端側には、キャリア用上ストッパ６３が嵌合して設けられ、雄スプライン部９５Ａの下端部には、はすば歯車支持キャリア５２の下面５２Ｂ１が当接するキャリア用下ストッパとしての環状の段差部９５Ｂが設けられている。また、太陽歯車９５の上面には、断面略凹状の凹部９５Ｃが設けられ、該凹部９５Ｃには、太陽歯車用ストッパ５８の突出部５８Ｂが嵌合する構成となっている。
【０１１１】
このように、１段目（最上段）の遊星歯車減速機構４７の下方に２段目（次段）の遊星歯車減速機構９４を配置した場合においても、太陽歯車９５の上面に凹部９５Ｃを設けることにより、はすば太陽歯車４８に作用する下向きのスラスト荷重を受ける太陽歯車用ストッパ５８を設けることができる。
【０１１２】
また、太陽歯車９５の雄スプライン部９５Ａの上端側にキャリア用上ストッパ６３を設けることにより、はすば歯車支持キャリア５２に作用する上向きのスラスト荷重をキャリア用上ストッパ６３で受けることができる。
【０１１３】
また、太陽歯車９５の雄スプライン部９５Ａの下端側に、キャリア用下ストッパとしての段差部９５Ｂを設けることにより、はすば歯車支持キャリア５２に作用する下向きのスラスト荷重を段差部９５Ｂによって受けることができる。
【０１１４】
なお、上述した第１の実施の形態では、スラストラジアル軸受５７をはすば太陽歯車４８の軸方向上向きおよび軸方向下向きのスラスト荷重を受けることのできる複列アンギュラ軸受とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、スラスト荷重を受ける機能をもった他の軸受を用いてもよい。
【０１１５】
さらに、はすば太陽歯車４８の軸方向下向きのスラスト荷重は、太陽歯車用ストッパ５８により受けることができるので、スラストラジアル軸受５７は、少なくとも軸方向上向きのスラスト荷重を受けるものでもよい。このことは、第２ないし第４の実施の形態についても同様である。
【０１１６】
また、上述した第１の実施の形態では、はすば歯車支持キャリア５２に作用する下向きのスラスト荷重を受けるキャリア用下ストッパを、ブレーキ軸３０の段差部３０Ｃと、ブレーキ軸３０を支持する上側軸受３１の上面３１Ａとにより構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばブレーキ軸３０の段差部３０Ｃのみによってキャリア用下ストッパを構成してもよい。このことは、第２および第３の実施の形態についても同様である。
【０１１７】
また、上述した第４の実施の形態では、電動モータ１６の上側にブレーキ装置２８を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば２段目の遊星歯車減速機構４５と３段目の遊星歯車減速機構４６との間にブレーキ装置２８を設ける構成としてもよい。
【０１１８】
また、上述した実施の形態では、油圧ショベル１の旋回装置１１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば油圧クレーン等の他の建設機械に広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１１９】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体
３  上部旋回体
５  旋回輪
５Ａ  内輪
１１  旋回装置
１２，９１  ハウジング
１４Ｄ，１４Ｅ，９２Ｂ，９２Ｃ  内歯車
１５Ｄ，９２Ａ  はすば内歯車
１６  電動モータ（旋回モータ）
２８  ブレーキ装置
３０  ブレーキ軸
３０Ｃ  段差部（キャリア用下ストッパ）
３１  上側軸受
３１Ａ  上面（キャリア用下ストッパ）
４０  出力軸
４０Ｂ  ピニオン
４４  減速機
４５，４６，４７，９４  遊星歯車減速機構
４５Ａ，４６Ａ，９５  太陽歯車
４５Ｂ，４６Ｂ，９６  遊星歯車
４５Ｃ，４６Ｃ，９７  キャリア
４８  はすば太陽歯車
５１  はすば遊星歯車
５２  はすば歯車支持キャリア
５４，７２  歯車支持軸
５６  太陽歯車用スラスト荷重受け部材
５７  スラストラジアル軸受
５８  太陽歯車用ストッパ
５９  遊星歯車用スラスト荷重受け部材
６０  遊星歯車用ストッパ
６１  下側遊星歯車用スラスト軸受
６２  キャリア用スラスト荷重受け部材
６３  キャリア用上ストッパ
７４  上側遊星歯車用スラスト軸受
８１  太陽歯車用ストッパ軸受
【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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【図７】
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【図８】
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