(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回機構を備える作業機械の旋回減速機であって、
旋回輪の内側で上部旋回体に取付けられ、旋回モータと直結する減速機構を下部に接続する支持ハウジングを備え、前記減速機構の出力軸が前記支持ハウジング内で上向きに配置されて軸受にて支持され、かつ前記支持ハウジングの中央上部に前記出力軸上に取付くピニオンを配する空間部が形成され、この空間部に連通して前記支持ハウジングの側部に前記旋回輪の内歯車の一部を受け入れる開口部が設けられ、この開口部において前記出力軸上のピニオンが前記旋回輪の内歯車と噛み合うように、前記支持ハウジングが下部支持体の旋回輪取付構造体内部に吊下げ配置されることを特徴とする作業機械の旋回減速機。
【請求項２】
前記支持ハウジングは、上端部に前記上部旋回体への取付座部が設けられるとともに、前記空間部の上方開口部分が取外し可能な上部カバーによって覆われている請求項１に記載の作業機械の旋回減速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として建設機械における旋回作動部を駆動操作する旋回減速機にかかるものであって、詳しくは建設機械の上部旋回体の旋回機構における旋回輪に動力を伝達する旋回減速機の取付を吊下げ構造にして、旋回部分でのスペースの確保と運転室内への騒音伝播を削減できるようになされた作業機械の旋回減速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械、たとえば油圧ショベルやクレーンのように上部旋回体を備える作業機械では、装軌式の下部走行体におけるセンターフレーム上に旋回機構が取付けられ、この旋回機構を介して作業機を装備される上部旋回体が支持される構造になっている。そして、その旋回機構にあっては、図２に従来の旋回減速機の取付構造を表わす図に示されるように、通常縦型の旋回駆動機（旋回減速機）１００を上部旋回体のフレーム（旋回フレーム）１０６側に取付けて、その遊星歯車減速機構１０１と直結される出力軸１０２に取付けた駆動歯車１０３（ピニオン）を、前記センターフレーム１１０に取付けられた旋回輪１１２の固定側１１２ａ内周部に形成されている内歯車１１３に噛合わせ、旋回駆動機１００を駆動してピニオン１０３を回転させることにより、固定されている前記内歯車１１３に噛合い駆動させて上部旋回体（旋回フレーム１０６）が回動するようにされている。
【０００３】
このように上部旋回体の旋回駆動機１００は、その旋回フレーム１０６上に動力源となるエンジンが搭載されている関係上、どうしてもその旋回フレーム１０６上に装着しなければならい。このようなことから、一般に旋回機構の上方位置で旋回フレーム１０６上に取付けられている。また、この旋回駆動機１００は旋回機構の構造上、どうしても旋回フレーム１０６の中央部に近い位置に設置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような一般に採用されている旋回減速機では、その駆動時に大きな騒音を発し、特に旋回フレーム上に設置されている運転室内にその騒音が伝播してオペレータに不快感を与え、頻繁に旋回動作を行う場合には精神疲労が高まる一因となるという問題がある。もちろん、周囲の環境に対しても好ましくない。
【０００５】
また、例えば小旋回型の油圧ショベルのように旋回フレームの後部スペースを非常に小さく纏め上げる必要のある機種においては、この旋回減速機を旋回フレーム上に設けるに際して余裕がないことから非常に無理な設計となりがちで、このようなことからも前述のような騒音がオペレータに与える影響を大にしているのが実情である。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、旋回減速機を上部旋回体から旋回輪の内側で下部の静止側支持フレーム内部に吊下げ設置して、余裕のあるスペースを利用して上部旋回体上面のスペースの有効利用と騒音の外部放散を低減させて合理的に旋回駆動できる作業機械の旋回減速機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による作業機械の旋回減速機は、
旋回機構を備える作業機械の旋回減速機であって、
旋回輪の内側で上部旋回体に取付けられ、旋回モータと直結する減速機構を下部に接続する支持ハウジングを備え、前記減速機構の出力軸が前記支持ハウジング内で上向きに配置されて軸受にて支持され、かつ前記支持ハウジングの中央上部に前記出力軸上に取付くピニオンを配する空間部が形成され、この空間部に連通して前記支持ハウジングの側部に前記旋回輪の内歯車の一部を受け入れる開口部が設けられ、この開口部において前記出力軸上のピニオンが前記旋回輪の内歯車と噛み合うように、前記支持ハウジングが下部支持体の旋回輪取付構造体内部に吊下げ配置されることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、減速機の支持ハウジングが、上部旋回体に取付けられて旋回機構の旋回輪内側で下部支持体の旋回輪取付構造体内部に吊り下げられているので、上部旋回体の中央部に近い位置において上側に突き出して設けられていたスペース分取付部分を除く上側空間に余裕が生じることになって、その有効活用が可能になり、例えば小旋回型の油圧ショベルなどに採用してより効果的である。そして、旋回減速機が上部旋回体の下側でしかもほぼ筒状に形成される下部支持体の内側に収まった状態で無理なく旋回駆動させることができ、その旋回減速機の駆動時に発生する騒音が閉じ込められた状態となって上方周囲への伝播が抑えられ、特に運転室内への騒音の侵入が著しく低減できてオペレータの騒音による精神疲労を軽減できるという効果を奏するのである。
【０００９】
本発明において、前記支持ハウジングは、上端部に前記上部旋回体への取付座部が設けられるとともに、前記空間部の上方開口部分が取外し可能な上部カバーによって覆われているのが好ましい。こうすることによって、上部カバーを取外すことによってピニオンと旋回輪側の内歯車との噛み合い状態を点検することが容易になるという利点がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による作業機械の旋回減速機の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に本実施の形態の作業機械における旋回減速機の一部を省略して表わす縦断面図が示されている。
【００１２】
この実施の形態の旋回減速機１は、旋回機構を備える図示されない作業機械、たとえば油圧ショベルの上部旋回体（旋回フレーム２０）に取付けられて、この減速機の出力軸１１上のピニオン１２を旋回機構の旋回輪２５付設の内歯車２６と噛合わせて旋回駆動するのに用いられるものである。
【００１３】
この旋回減速機１は、上部旋回体（旋回フレーム２０）上にボルト２１にて定着される取付座を備えた支持ハウジング２と、この支持ハウジング２の下端に軸心線を合致して連結される遊星歯車減速機構１０、および旋回モータ１６（この具体例では油圧モータである）とで構成される。なお、前記遊星歯車減速機構１０および旋回モータ１６は周知の構造のものが用いられている。
【００１４】
前記支持ハウジング２は、旋回フレーム２０の上面取付部にボルト２１で締着して固定されるフランジ状の取付座部３を上端外周部に設けられ、この取付座部３より下方に所要長さ寸法（所要高さ）垂下して下端に遊星歯車減速機構１０を直結するようにされている。そして、内側上部は上方に開口してピニオン１２が収まる空間部４を形成され、その空間部４における上下方向の軸心線上で内底部に軸心を上部に取付けられる遊星歯車減速機構１０の軸心線と合致させて上部軸受保持部５が凹設され、かつ適宜間隔をとってその下方に下部軸受保持部６が形成され、それら上部軸受保持部５と下部軸受保持部６に嵌め込まれる転がり軸受７，７′により、前記遊星歯車減速機構１０の出力軸１１が回転自在に支持されている。
【００１５】
また、支持ハウジング２における前記空間部４の上側における周面部分には、前記出力軸１１の上端に取付くピニオン１２に対応するようにして円周方向に適宜区間で開口部８が形成され、前記ピニオン１２を旋回輪２５付設の内歯車２６と噛合わせ得るようにされている。前記空間部４はその上方開口部分を上部カバー９によって覆われ、その上部カバー９を開放可能に取付ボルト９ａによって支持ハウジング２の上面に取付けられている。なお、支持ハウジング２は、前記開口部８が形成される側の外形をその他の周面部より中心からの半径が短い状態に形成されて、旋回フレーム２０に取付けられたとき旋回輪２５に近づけて設置されるようになされている。
【００１６】
前記出力軸１１を支持する転がり軸受７，７′と遊星歯車減速機構１０とは、支持ハウジング２内を上下に貫通する空間部分４ａによって下側の転がり軸受７′を介して遊星歯車減速機構１０のケーシング内部と連通しており、これら歯車作動部と出力軸の支持軸受部とを、支持ハウジング２の上面から内部に設けられた通孔１７を前記空間部分４ａに連通させて、潤滑油が供給され、油浴潤滑できるようにされている。なお、この油浴潤滑による潤滑油の油量検知は支持ハウジング２に取り付く検知管１８によって行えるようにされている。また、潤滑油の外部への漏出を上部では上側の転がり軸受７のベアリングカバー７ａに取付くオイルシール７ｂと、下側を遊星歯車減速機構１０のギアカバー１４とによって防止するようにされている。図中符号１９は旋回モータ１６へ油圧源からの圧油供給管である。
【００１７】
このように構成される旋回減速機１は、旋回フレーム２０（上部旋回体）の要所に設けられた旋回減速機取付穴２３から下部走行体３０の旋回輪取付けフレーム（本発明の下部支持体の旋回輪取付構造体に相当）の内部に向けて旋回輪２５の内側に垂下させ、旋回フレーム２０の上面取付部に支持ハウジング２の取付座部３をボルト２１により締結して取付けられる。旋回減速機１は、この状態でその軸心線を作業機械の下部走行体３０のフレームと上部旋回体の旋回フレーム２０とを繋いでいる旋回機構の軸心線に平行するようにして取付けられ、かつ軸心線が旋回輪の内歯車２６に近寄せられて支持される支持ハウジング２の空間部４外周部の開口部８に、旋回輪２５の固定輪２５ａ側付設の内歯車２６が臨み、その内歯車２６に出力軸１１上のピニオン１２が正しく噛み合う状態となる。
【００１８】
そして、旋回減速機１を正規位置に固定するには、支持ハウジング２の開口部８が旋回輪２５の内歯車２６と接触しない状態で旋回減速機取付穴２３に旋回減速機１の取付座部３以下を挿入して、その後に旋回輪２５の内歯車２６の一部が開口部８内に臨むように支持ハウジング２を移動させることにより、ピニオン１２が支持ハウジング２の空間部４内で前記内歯車２６と噛み合わせることができる。なお、この状態で支持ハウジング２の旋回輪に対応する部分は他の外周部より中心までの半径を短くされているので、下部走行体３０のフレームと接触することなく支持される。このような取付作業に際しては、支持ハウジング２上面の上部カバー９を取外して行えば、ピニオン１２と旋回輪２５側の内歯車２６との噛み合わせ状態を確認しながら取付できることになって正しく噛み合わせて回転駆動させることができる。
【００１９】
したがって、旋回駆動に対する点検・整備に際して、上部カバー９を取外して上側から見れば、ピニオン１２と内歯車２６との噛み合い状態を容易に確認することができる。
【００２０】
また、この旋回減速機１は、旋回フレーム２０から下部走行体３０の旋回輪２５を取付けるフレームの内部に垂下吊設されるので、上部旋回体の下側に配されて下部走行体３０の内側に包まれた状態を保たれることになって、旋回駆動に際して発生する騒音が、周囲に放散されるのを低減することが可能になる。その上に狭いスペースでありながら運転室から遠ざけることになって、運転室内への騒音の伝播が低減されることになり、オペレータに対する影響を著しく削減できるという効果が得られるのである。
【００２１】
また、旋回駆動に際しては、旋回減速機の重心が旋回フレーム２０の下側になって、従来の取付構造のものと比較して旋回時における減速機軸心の振れをなくし、旋回減速機の機体心振れを抑えて正常な噛み合いが行えるでのある。なお、減速機内での駆動回転部の潤滑は、油浴潤滑とされているので、検油管１８によってオイルの状態確認ができ運転上支障を来すことはない。
【００２２】
以上の説明では、減速機構として遊星歯車構造のものについて説明したが、この他の歯車減速機構、例えばサイクロイド歯車を組合わせてなる減速機に採用することもできる。また、この旋回減速機は、必要に応じて旋回輪に設けられる外歯車とピニオンを噛み合わせて駆動する場合においても採用することができる。また、旋回機構を備える作業機械としては、油圧ショベルのみならず、旋回運動をする機械、例えばクレーンなどに採用することができる。その他に、モータについては油圧駆動に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施の形態の作業機械における旋回減速機の一部を省略して表わす縦断面図である。
【図２】図２は、従来の作業機械における旋回減速機の一部を省略して表わす縦断面図である。
【符号の説明】
１                    旋回減速機
２                    支持ハウジング
３                    取付座部
４                    空間部
５                    上部軸受保持部
６                    下部軸受保持部
７，７′              転がり軸受
８                    開口部
９                    上部カバー
１０                  遊星歯車減速機構
１１                  出力軸
１２                  ピニオン
１６                  旋回モータ
２０                  旋回フレーム（上部旋回体）
２５                  旋回輪
２６                  内歯車
３０                  下部走行体
【図１】
0004424844.tif 000002
【図２】
0004424844.tif 000003