(57)【要約】【課題】スイベルジョイントを構成するシャフトとハブの相対回転時、これらの回転摩擦部位を平面スラスト軸受によって回転自在に支持して、耐久性を増大させることのできる建設機械用スイベルジョイントを提供する。【解決手段】本発明の建設機械用スイベルジョイントは、下部走行体と上部旋回体のいずれか一方に取り付けられ、作動油移動用ポート１０が形成されるハブ１１と、下部走行体と上部旋回体のいずれか他方に取り付けられ、ハブ１１にこれと相対回転運動自在に係合され、ハブ１１の作動油移動用ポート１０と連通する作動油移動通路１２が軸方向に形成されるシャフト１３と、シャフト１３の上部側であってハブ１１に一体に固定されるカバー１４に取り付けられ、下部走行体に対して上部旋回体が旋回するときにハブ１１につられて回転し、シャフト１３の上面と摩擦接触して軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受１５と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、前記下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントであって、
前記下部走行体と前記上部旋回体のいずれか一方に取り付けられ、作動油移動用ポートが形成されるハブと、
前記下部走行体と前記上部旋回体とのいずれか他方に取り付けられ、前記ハブにこれと相対回転運動自在に係合され、前記ハブの前記作動油移動用ポートと連通する作動油移動通路が軸方向に形成されるシャフトと、
前記シャフトの上部側であって前記ハブに一体に固定されるカバーに取り付けられ、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに前記ハブにつられて回転し、前記シャフトの上面と摩擦接触して軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受と、を備えることを特徴とする建設機械用スイベルジョイント。
【請求項２】
下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、前記下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントであって、
前記下部走行体と前記上部旋回体とのいずれか一方に取り付けられ、作動油移動用ポートが形成されるハブと、
前記下部走行体と前記上部旋回体のいずれか他方に取り付けられ、前記ハブにこれと相対回転運動自在に係合され、前記ハブの前記作動油移動用ポートと連通する作動油移動通路が軸方向に形成されるシャフトと、
前記シャフトの下部側に一体に固定されるプレートと摩擦接触するように前記ハブに取り付けられ、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに前記プレートと摩擦接触して前記ハブを軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受と、を備えることを特徴とする建設機械用スイベルジョイント。
【請求項３】
前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型の焼結合金材から形成されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項４】
前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型のプラスチック材から形成されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項５】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材から形成されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項６】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材と黒鉛材との組合せから形成されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項７】
前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型の焼結合金材から形成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項８】
前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型のプラスチック材から形成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項９】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材から形成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【請求項１０】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材と黒鉛材との組合せから形成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用スイベルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械用スイベルジョイント（ｓｗｉｖｅｌ  ｊｏｉｎｔ）に係り、さらに詳しくは、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダなどのコンポネントに供給する油圧配管などを連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、掘削機などのような建設機械は、旋回自在に搭載される上部旋回体に運転室、エンジン室、ブームなどの作業装置などが取り付けられ、下部走行体に左右側の走行モータを有する走行装置及びホイールタイプ掘削機にはアクスルロッキング、ドーザブレードシリンダ、操向シリンダなどの様々なコンポネントが付け加えて取り付けられる。
そこで、旋回時に上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、下部走行体に取り付けられた各コンポネント側に供給する油圧配管、信号ケーブル、電源ケーブルなどのよじれを防止できるようにスイベルジョイントが用いられる。
【０００３】
図１と、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、従来の技術による建設機械用スイベルジョイントは、上部旋回体または下部走行体のいずれか一方に固定されるハブ（ｈｕｂ）１と、ハブ１が固定されていない上部旋回体または下部走行体のいずれか一方に固定され、上部旋回体の旋回動作とは無関係に油圧配管が捩れることなく作動油を連続して供給するシャフト２と、上部旋回体側から下部走行体側に接続する油圧配管間での漏油を抑えて流路を形成する封止材３と、ハブ１及びシャフト２の相対回転運動時に接触ガイドを形成する側面軸受４と、ハブ１及びシャフト２の離脱を防止し、回転接触ガイドの機能を果たすスペーサ５と、外部との隔離を通じてドレーンなどの空間を形成するカバー６と、を備える。
【０００４】
図１において、符号７は、シャフト２に軸方向（長手方向をいう）に形成される作動油の移動通路であり、符号８は、移動通路７に連通するようにハブ１に形成される作動油移動用ポートであり、符号９は、シャフト２に軸方向に貫設される作動油排出用、または電気配線用通路である。
【０００５】
前記した構成を有するスイベルジョイントにおいて、前記ハブ１及びシャフト２の相対回転運動の際、これらの回転摩擦部位は寸法調整によってハブ１及びシャフト２の直接的な局部摩擦面１ａ、２ａが決定される（図２Ａに示す）、またはシャフト２に一体に締め付けられるスペーサ５などの別途の部品で回転摩擦面１ｂが形成される（図２Ｂに示す）。
【０００６】
図示はしないが、他の適用例として、ハブ１及びシャフト２の回転摩擦が予想される部位にスチールワッシャーを取り付けてドレーンオイルを用いた低回転摩擦材として用いる。
【０００７】
前記したように、スイベルジョイントのハブ１及びシャフト２の回転摩擦部位を支持する場合、ハブ１またはシャフト２の形状公差が誤差範囲を外れたり、規定値を外れる面粗度、接触部位における異常摩擦、外力による瞬時的な偏心が生じたりする場合、金属対金属の接触が激しくなり内部に金属材の異物が生じて封止材３への深刻な損傷を招いたり、ハブ１及びシャフト２の不均一な回転運動による振動、騒音を引き起こして建設機械全体の性能に障害を発生させることになる。
【０００８】
これにより、油圧システムのメインコントロール弁（ＭＣＶ）と管路上に異物が介在されて油圧システムの性能を低下させてしまう。また、スイベルジョイントの金属性異物が内部に流入されることにより部品の使用寿命を短縮させると共に、流路間の封止材が損傷されると隣り合うポートに作動油が伝わってしまい、機器の誤動作による不具合により安全性が低下するという問題点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、スイベルジョイントを構成するシャフトとハブの相対回転運動時に、これらの回転摩擦部位を平面スラスト軸受（ｔｈｒｕｓｔ  ｂｅａｒｉｎｇ）によって回転自在に支持して安定した回転運動を確保し、しかも、耐久性を増大させることのできる建設機械用スイベルジョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１実施形態による建設機械用スイベルジョイントは、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、前記下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントであって、前記下部走行体と前記上部旋回体のいずれか一方に取り付けられ、作動油移動用ポートが形成されるハブと、前記下部走行体と前記上部旋回体とのいずれか他方に取り付けられ、前記ハブにこれと相対回転運動自在に係合され、前記ハブの前記作動油移動用ポートと連通する作動油移動通路が軸方向に形成されるシャフトと、前記シャフトの上部側であって前記ハブに一体に固定されるカバーに取り付けられ、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに前記ハブにつられて回転し、前記シャフトの上面と摩擦接触して軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受と、を備える。
【００１１】
本発明の第２実施形態による建設機械用スイベルジョイントは、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、前記下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントであって、前記下部走行体と前記上部旋回体とのいずれか一方に取り付けられ、作動油移動用ポートが形成されるハブと、前記下部走行体と前記上部旋回体のいずれか他方に取り付けられ、前記ハブにこれと相対回転運動自在に係合され、前記ハブの前記作動油移動用ポートと連通する作動油移動通路が軸方向に形成されるシャフトと、前記シャフトの下部側に一体に固定されるプレートと摩擦接触するように前記ハブに取り付けられ、前記下部走行体に対して前記上部旋回体が旋回するときに前記プレートと摩擦接触して前記ハブを軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受と、を備える。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型の焼結合金材から形成される。
【００１３】
前記平面スラスト軸受は、オイル含浸型のプラスチック材から形成される。
【００１４】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材から形成される。
【００１５】
前記平面スラスト軸受は、ブロンズメタル材と黒鉛材との組合せから形成される。
【発明の効果】
【００１６】
前記した構成を有する本発明の実施形態による建設機械用スイベルジョイントは、下記のメリットを有する。
【００１７】
スイベルジョイントを構成するシャフトとハブの回転相対運動時に部分的な異常接触が生じたり、不安定な作業条件下でも安定した回転運動を確保し、建設機械を長時間使用する場合でも金属間の直接的な摩擦接触による異音の発生を抑えることによりスイベルジョイントの耐久性を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の技術による建設機械用スイベルジョイントの要部抜粋図である。
【図２Ａ】図１に示すシャフトの回転摩擦部位の拡大図である。
【図２Ｂ】図１に示すハブの回転摩擦部位の拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態による建設機械用スイベルジョイントの要部抜粋図である。
【図４】本発明の第２実施形態による建設機械用スイベルジョイントの要部抜粋図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されるものではない。
【００２０】
図３に示すように、本発明の第１実施形態に係る建設機械用スイベルジョイントは、
下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダなどのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントにおいて、
下部走行体と上部旋回体のいずれか一方に取り付けられ（例えば、上部旋回体に取り付けられる）、作動油移動用ポート１０が形成されるハブ１１と、
下部走行体と上部旋回体のいずれか他方に取り付けられ（例えば、下部走行体に取り付けられる）、ハブ１１にこれと相対回転運動自在に係合され、ハブ１１のポート１０と連通する作動油移動通路１２が軸方向に形成されるシャフト１３と、
シャフト１３の上部側であってハブ１１に一体に固定されるカバー１４に形成された載置溝に取り付けられ、下部走行体に対して上部旋回体が旋回するときにハブ１１につられて回転し、シャフト１３の上面に当接して軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受１５と、を備える。
【００２１】
このとき、前記シャフト１３に軸方向に形成された作動油移動通路１２の入口側はシャフト１３の底面にそれぞれ開口し、ハブ１１に上下方向に間隔をあけて設けられる作動油移動用ポート１０は油圧配管（図示せず）を介して流量制御弁（例えば、ＭＣＶをいう）に接続される。
【００２２】
前記平面スラスト軸受１５は、自己潤滑性を有するオイル含浸型の焼結合金材から形成される。
【００２３】
前記平面スラスト軸受１５は、自己潤滑性を有するオイル含浸型のプラスチック材から形成される。
【００２４】
前記平面スラスト軸受１５は、自己潤滑性を有するブロンズメタル材から形成される。
【００２５】
前記平面スラスト軸受１５は、自己潤滑性を有するようにブロンズメタル材と黒鉛材との組合せから形成される。
【００２６】
また、前記平面スラスト軸受１５は、相対回転運動するハブ１１またはシャフト１３を軸方向に回転可能に支持することができる、機能上影響のない自己潤滑性を有する金属材及び非金属材、または低摩擦材として形成され得る。
【００２７】
図中、符号１６は、シャフト１３に軸方向に貫設される作動油ドレーン用または電気配線用通路である。
【００２８】
以下、添付図面に基づき、本発明の第１実施形態による建設機械用スイベルジョイントの使用例について詳述する。
【００２９】
図３に示すように、前記のスイベルジョイントを構成して相対回転運動をするハブ１１及びシャフト１３を掘削機の上部旋回体と下部走行体とにそれぞれ取り付ける。これにより、スイング装置（図示せず）の駆動によって下部走行体に対して上部旋回体を旋回させるとき、ハブ１１とシャフト１３は相対回転運動をするため、カバー１４に取り付けられた平面スラスト軸受１５はハブ１１につられて回転運動をする。このとき、シャフト１３の上面と回転摩擦接触するようにカバー１４に取り付けられた平面スラスト軸受１５によってハブ１１を軸方向に回転自在に支持する。
【００３０】
一方、前記平面スラスト軸受１５がオイル含浸型の焼結合金材などから形成されて自己潤滑性を有するので、相対的に不安定な作業条件下でも安定した回転運動と、低振動及び低騒音性能を確保することができる。なお、建設機械を長時間使う場合に金属と金属との直接的な回転摩擦接触時に生じる異音を抑えるので、スイベルジョイントの耐久性が増大し、建設機械の稼動率向上につながる。
【００３１】
図４に示す本発明の第２実施形態に係る建設機械用スイベルジョイントは、
下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体に取り付けられた油圧ポンプからの流量を、下部走行体に取り付けられた走行モータ、操向シリンダなどのコンポネント側に供給する油圧配管を連結するために用いられる建設機械用スイベルジョイントにおいて、
下部走行体と上部旋回体のいずれか一方に取り付けられ（例えば、上部旋回体に取り付けられる）、作動油移動用ポート１０が形成されるハブ１１と、
下部走行体と上部旋回体のいずれか他方に取り付けられ（例えば、下部走行体に取り付けられる）、ハブ１１にこれと相対回転運動自在に係合され、ハブ１１の作動油移動用ポート１０と連通する作動油移動通路１２が軸方向に形成されるシャフト１３と、
シャフト１３の下部側に一体に固定されるプレート１７と摩擦接触するようにハブ１１の底面に形成された載置溝に取り付けられ、下部走行体に対して上部旋回体が旋回するときにプレート１７と摩擦接触してハブ１１を軸方向に回転可能に支持する平面スラスト軸受１８と、を備える。
【００３２】
前記平面スラスト軸受１８の材質は、第１実施形態による自己潤滑性を有するように形成される平面スラスト軸受１５の材質と同じであるため、これらの詳細な説明は省略する。
【００３３】
このとき、下部走行体に対して上部旋回体が旋回するとき、相対回転運動するシャフト１３のプレート１７とハブ１１との回転摩擦部位に取り付けられてハブ１１を軸方向に回転自在に支持する平面スラスト軸受１８の構成を除いては、本発明の第１実施形態によるスイベルジョイントの構成と実質的に同様であるため、これらの構成及び作動についての詳細な説明は省き、重複する構成要素に対して同じ図面符号を付する。
【００３４】
以下、添付図面に基づき、本発明の第２実施形態による建設機械用スイベルジョイントの使用例について詳細に説明する。
【００３５】
図４に示すように、相対回転運動するスイベルジョイントのハブ１１及びシャフト１３を掘削機の上部旋回体と下部走行体にそれぞれ取り付ける。これにより、旋回モータなどを有するスイング装置（図示せず）の駆動によって下部走行体に対して上部旋回体を旋回させる場合、ハブ１１とシャフト１３は相対回転運動をする。このとき、シャフト１３に一体に固定されたプレート１７と摩擦接触するようにハブ１１に取り付けられた平面スラスト軸受１８はハブ１１につられて回転運動をする。このため、シャフト１３のプレート１７の上面と回転摩擦接触するようにハブ１１に取り付けられた平面スラスト軸受１５によってハブ１１を軸方向に回転自在に支持する。
【００３６】
以上述べたように、本発明の実施形態による建設機械用スイベルジョイントによれば、スイベルジョイントを構成するシャフト１３とハブ１１の回転相対運動時に回転摩擦部位を平面スラスト軸受１５，１８によって支持することにより、部分的に異常接触が生じたり、不安定な作業条件下でも安定した相対運動を確保し、装備を長時間使用する際、金属間の直接的な摩擦接触による異音の発生を抑えることによって、スイベルジョイントの耐久性が増大する結果、信頼性が向上して機械稼動率の向上ができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  作動油移動用ポート
１１  ハブ
１２  作動油移動通路
１３  シャフト
１４  カバー
１５、１８  平面スラスト軸受
１６  通路
１７  プレート
【図１】
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【図２Ａ】
2014520985.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2014520985.tif 000010
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