(57)【要約】【課題】複数の回転軸にも対応できるスイベルジョイントを提供する。【解決手段】作業機械の送油経路３３に配置されるスイベルジョイント２０である。スイベルジョイント２０は、切替油路２７が形成された本体部２１と、本体部２１の端部に設けられた支持端部２３と、支持端部２３に支持された回動可能な回動部２２とを備える。支持端部２３は切替油路２７と個別に通ずる環状油路２６を有している。回動部２２は、一端が環状油路２６と個別に通じ、他端が送油経路３３に通ずる入出油路３２を有している。回動部２２は、本体部２１に複数設けられ、第１回転軸Ｋ１を中心に回動する第１回動部２２ａと、第２回転軸Ｋ２を中心に回動する第２回動部２２ｂとを含む。第１回動部２２ａの入出油路３２ａと第２回動部２２ｂの入出油路３２ｂとが環状油路２６、切替油路２７を介して繋がっている。【選択図】    図２
2012215191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の送油経路に配置されるスイベルジョイントであって、
内部に複数の切替油路が形成された本体部と、
前記本体部の端部に設けられた支持端部と、
前記支持端部に支持された回動可能な回動部と、
を備え、
前記支持端部は、前記切替油路と個別に通ずる複数の環状油路を有し、
前記回動部は、一端が前記環状油路と個別に通じ、他端が連関する前記送油経路に通ずる複数の入出油路を有し、
前記回動部は、前記本体部に複数設けられ、第１回転軸を中心に回動する第１回動部と、第２回転軸を中心に回動する第２回動部と、を含み、
前記第１回動部の前記入出油路と前記第２回動部の前記入出油路とが、連関する前記環状油路及び前記切替油路を介して繋がっているスイベルジョイント。
【請求項２】
請求項１に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記支持端部は、連関する回転軸に対して直交する端面を有し、
前記回動部は、前記端面に密着する接合面を有し、
前記環状油路は、前記端面に前記回転軸を中心とする同心円状に形成され、
前記入出油路の一端が、前記接合面における連関する環状油路の円周位置に開口しているスイベルジョイント。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記切替油路が、
前記第１回転軸の方向に延びる第１切替油路と、
前記第２回転軸の方向に延びる第２切替油路と、
を含み、
連関する前記第１切替油路と前記第２切替油路とが、前記本体部の内部で交差して繋がっているスイベルジョイント。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のスイベルジョイントにおいて、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが直交しているスイベルジョイント。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のスイベルジョイントを備えた作業機械であって、
支持部と、
前記支持部に軸で支持され、当該軸回りに回動可能な被支持部と、
を備え、
前記被支持部は、前記軸とは異なる回転軸回りに回動可能な回動部を少なくとも１つ有し、
前記スイベルジョイントが前記軸と兼用されている作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイベルジョイント及びそのスイベルジョイントを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械で用いられるスイベルジョイントに関しては、例えば、円筒状のハウジングの内周面に、周方向に延びる複数の環状の油路が形成されたスイベルジョイント（特許文献１）や、ケース上下の内面に、それぞれ同心円状の複数の油路が形成されたスイベルジョイント（特許文献２）などが公知である。
【０００３】
また、本発明に関し、走行台車に多段伸縮アームが起伏自在に支持されており、多段伸縮アームがその長手方向の中心回りに回動する付着物除去機械が公知である。この付着物除去機械では、アームの基端にスイベルジョイントが配置されていて、長い高圧ゴムホースを介してこのスイベルジョイントに作動油が供給されるように構成されている（段落００１６等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０１３０５号公報
【特許文献２】特開２０００−８４１６号公報
【特許文献３】特開平１０−５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１や特許文献２のスイベルジョイントのように、従来の作業機械の送油経路に用いられているスイベルジョイントは、１つの回転軸を中心に回動する機構にしか対応していないため、回転軸が複数組み合わされている場合には、特許文献３のように長い高圧ゴムホースを介在させたり、スイベルジョイントを２つ用いたりするなどして対処する必要があった。
【０００６】
その結果、部品点数が多くなり、構造が複雑になり易いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、１部品で複数の回転軸にも対応できる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】
【０００８】
本発明のスイベルジョイントは、作業機械の送油経路に配置されるスイベルジョイントであって、内部に複数の切替油路が形成された本体部と、前記本体部の端部に設けられた支持端部と、前記支持端部に支持された回動可能な回動部とを備える。前記支持端部は、前記切替油路と個別に通ずる複数の環状油路を有している。
【０００９】
前記回動部は、一端が前記環状油路と個別に通じ、他端が連関する前記送油経路に通ずる複数の入出油路を有している。前記回動部は、前記本体部に複数設けられ、第１回転軸を中心に回動する第１回動部と、第２回転軸を中心に回動する第２回動部とを含む。そして、前記第１回動部の前記入出油路と前記第２回動部の前記入出油路とが、連関する前記環状油路及び前記切替油路を介して繋がっている。
【００１０】
このような構成のスイベルジョイントによれば、本体部の端部に設けられた支持端部に、異なった回転軸を中心に回動する少なくとも２つの回動部が支持されている。そして、これら回動部に入出油路がそれぞれ形成され、各回動部の連関する入出油路どうしが支持端部に形成された環状油路と本体部に形成された切替油路とを介して繋がっている。
【００１１】
従って、複数の回転軸が組み合わさった経路を経て作動油を循環供給しなければならない場合でも、少ない部品点数で簡素な構造の送油経路を構築することができる。
【００１２】
例えば、前記支持端部は、連関する回転軸に対して直交する端面を有し、前記回動部は、前記端面に密着する接合面を有し、前記環状油路は、前記端面に前記回転軸を中心とする同心円状に形成され、前記入出油路の一端が、前記接合面における連関する環状油路の円周位置に開口しているように構成することができる。
【００１３】
そうすれば、高精度な環状油路を容易に加工できるので、回動部が回動しても入出油路と環状油路とを常に通じた状態に安定して保持できる。
【００１４】
更に、前記切替油路が、前記第１回転軸の方向に延びる第１切替油路と、前記第２回転軸の方向に延びる第２切替油路と、を含み、連関する前記第１切替油路と前記第２切替油路とが、前記本体部の内部で交差して繋がっているようにするのが好ましい。
【００１５】
そうすれば、２つの孔をドリル等で掘削して交差させるだけで屈曲した切替油路を形成できるので、生産性に優れる。
【００１６】
特に、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが直交していれば、汎用性に優れる。
【００１７】
このようなスイベルジョイントは、例えば、支持部と、前記支持部に軸で支持され、当該軸回りに回動可能な被支持部とを備え、前記被支持部が、前記軸とは異なる回転軸回りに回動可能な回動部を少なくとも１つ有している作業機械において、前記軸と兼用させることができる。
【００１８】
スイベルジョイントが支持軸としても機能すれば、より少ない部品点数で作業機械を構築することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスイベルジョイント等によれば、部品点数が削減でき、構造の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の作業機械を示す概略図である。
【図２】スイベルジョイントを示す概略図である。
【図３】作業機械におけるスイベルジョイントの部分の断面を示す概略図である。
【図４】スイベルジョイントの要部を示す概略図である。
【図５】スイベルジョイントの変形例を示す概略図である。
【図６】スイベルジョイントの要部の変形例を示す概略図である。（ｂ）は（ａ）の矢印方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【００２２】
図１に、本発明を適用した作業機械の一例を示す。この作業機械には、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１に旋回自在に搭載された上部旋回体２とが備えられている。上部旋回体２にはキャブ３や機械室４、アタッチメント５、カウンターウエイト６などが配設されている。
【００２３】
機械室４には、エンジン４ａやエンジン４ａによって駆動される油圧ポンプ４ｂ、油圧ポンプ４ｂによって圧送される作動油を貯留する作動油タンク４ｃなどが収容されている。アタッチメント５は、作動油による油圧制御によって変位駆動される。
【００２４】
アタッチメント５は、第１支持部７（支持部の一例）や第２支持部８（被支持部の一例）、作用部９などで構成されている。第１支持部７は細長い支柱構造物であり、上部旋回体２に起伏自在に支持されている。第１支持部７は、その基端部が上部旋回体２に軸支されており、車幅方向に延びる回動軸Ａ１を中心に回動する。
【００２５】
第２支持部８も細長い支柱構造物である。第２支持部８は、支持基部８ａと、支持基部８ａの先端側に連なる支持回動部８ｂとを有している。支持基部８ａは、その基端部が第１支持部７の先端部位に軸支されており、車幅方向に延びる回動軸Ａ２を中心に回動する。支持回動部８ｂは、支持基部８ａに軸支されており、第２支持部８の長手方向に延びる回動軸Ａ３を中心に回動する。
【００２６】
本実施形態の作用部９は、先の尖った爪部９ａを先端に有している。作用部９は、その基端部が支持回動部８ｂの先端部位に軸支されており、回動軸Ａ３に直交する回動軸Ａ４を中心に回動する。第１支持部７や支持基部８ａ、作用部９は、油圧制御された油圧シリンダ１０ａ〜１０ｃの伸縮動作に連動して回動する。支持回動部８ｂは、油圧制御された油圧モータ１１の回転動作に連動して回動する。
【００２７】
この作業機械では、油圧モータ１１や作用部用の油圧シリンダ１０ｃへ作動油を循環供給するために、支持基部８ａを軸支する軸にスイベルジョイント２０が用いられている。
【００２８】
図２〜図４に、そのスイベルジョイント２０を示す。図２や図３に示すように、スイベルジョイント２０は、略Ｔ字形状をしており、互いに直交した第１回転軸Ｋ１と第２回転軸Ｋ２とに対応した２軸対応型のスイベルジョイントとなっている。第１回転軸Ｋ１が回動軸Ａ２と一致し、第２回転軸Ｋ２が回動軸Ａ３と一致するように、スイベルジョイント２０は作業機械に配置されている。スイベルジョイント２０は、本体部２１や３つの回動部２２ａ〜２２ｃなどで構成されている。
【００２９】
本体部２１は、第１回転軸Ｋ１の方向に延びる略円柱状の第１本体部２１ａと、第１本体部２１ａの中間部位から第２回転軸Ｋ２の方向に延びる略円柱状の第２本体部２１ｂとを有している。第２本体部２１ｂの外径は第１本体部２１ａと略同一である。第１本体部２１ａの両端部と、第２本体部２１ｂの突端部とのそれぞれに支持端部２３が設けられている。詳しくは、第１本体部２１ａの一方の端部に第１支持端部２３ａが設けられ、他方の端部に第３支持端部２３ｃが設けられている。第２本体部２１ｂの突端部に第２支持端部２３ｂが設けられている。
【００３０】
第１支持端部２３ａには第１回動部２２ａが支持されており、第１回動部２２ａは第１回転軸Ｋ１を中心に第１支持端部２３ａに対して相対的に回動する。同様に、第２支持端部２３ｂには、第２回動部２２ｂが第２回転軸Ｋ２を中心に回動可能に支持されており、第３支持端部２３ｃには、第３回動部２２ｃが第１回転軸Ｋ１を中心に回動可能に支持されている。
【００３１】
第１回動部２２ａ及び第３回動部２２ｃは、第１支持部７に固定されている。本体部２１は支持基部８ａに固定されている。第２回動部２２ｂは支持回動部８ｂに固定されている。すなわち、第１本体部２１ａは支持基部８ａを第１支持部７に軸支する支持軸として機能し、本体部２１や第２回動部２２ｂは支持回動部８ｂを支持基部８ａに軸支する支持軸として機能している。
【００３２】
図４に詳しく示すように、各支持端部２３はいずれも同じ構造である。同図に示す第２支持端部２３ｂを例に説明すると、第２支持端部２３ｂは、連関する回転軸Ｋ２の方向に突出し、突端に平坦な端面２４ａが拡がる円柱状の嵌合部２４を有している。嵌合部２４は第２本体部２１ｂ等と同軸でこれらよりも小径であり、嵌合部２４の周囲には、輪状のフランジ面部２５が形成されている。端面２４ａ及びフランジ面部２５はいずれも連関する回転軸と直交している。
【００３３】
端面２４ａには、環状に凹む複数の環状油路２６（本実施形態では２つの環状油路２６ａ、２６ｂ）が、連関する回転軸を中心として内外に同心円状に形成されている。本体部２１の内部には、これら環状油路２６ａ、２６ｂと個別に通ずる切替油路２７が形成されている。
【００３４】
具体的には、第１本体部２１ａにおける第１支持端部２３ａ側の内部には、第１回転軸Ｋ１の方向に直線状に延びる２つの第１切替油路２７ａが形成されている。第２本体部２１の内部には、第２回転軸Ｋ２の方向に直線状に延びる２つの第２切替油路２７ｂが形成されている。
【００３５】
各第１切替油路２７ａの一方の端部は、第１支持端部２３ａの各環状油路２６ａ、２６ｂの底部に開口し、各第２切替油路２７ｂの一方の端部は、第２支持端部２３ｂの各環状油路２６ａ、２６ｂの底部に開口している。そして、各第１切替油路２７ａは、連関する第２切替油路２７ｂと交差することにより、それぞれの他方の端部で繋がって通じている。
【００３６】
なお、一対の切替油路２７は回転軸Ｋ１、Ｋ２を挟んで対向状に配置するのが好ましい。送油時の油圧が回転軸周りに分散して回動動作が安定する。
【００３７】
また、第１本体部２１ａにおける第３支持端部２３ｃ側の内部には、第１回転軸Ｋ１の方向に直線状に延びる２つの第３切替油路２７ｃが形成されている。第１本体部２１ａの外周面には、２つの第４送油口２８ｄが形成されていて、これら第４送油口２８ｄに通ずる第４切替油路２７ｄが第１本体部２１ａの内部に形成されている。各第４切替油路２７ｄは第１本体部２１ａの径方向に直線状に延びていて、連関する第３切替油路２７ｃと第４切替油路２７ｄとが交差して繋がっている。
【００３８】
直線状の切替油路２７を本体部２１の内部で交差させるようにすれば、本体部２１の内部の屈曲部位まで２つの孔をドリル等で掘削して交差させることにより、屈曲した切替油路２７を容易に形成することができる。
【００３９】
図４に示したように、各支持端部２３と同様に、各回動部２２もいずれも同じ構造である。例えば、第２回動部２２ｂは、第２本体部２１ｂ等と略同径の短い円柱状の部材である。第２回動部２２ｂの一方の端面（接合側）には、第２支持端部２３ｂの嵌合部２４と嵌合する円筒状の凹部３１が形成されている。凹部３１の底面には端面２４ａと摺動可能に密着する接合面３１ａが形成されており、端面２４ａに形成された環状油路２６ａ、２６ｂの上面は、嵌合部２４に凹部３１が嵌合されることにより接合面３１ａによって封止されている。第２回動部２２ｂの接合側の端面の外周部分はフランジ面部２５と摺動可能に密着する。
【００４０】
回動部２２の内部には、連関する回転軸の方向に延びる２つの入出油路３２が形成されている。各入出油路３２の一方の端部は、回動部２２の他方の端面（外側）に開口している。具体的には、第１回動部２２ａには、第１入出油路３２ａに連なる第１送油口２８ａが２つ形成されている。同様に、第２回動部２２ｂに第２入出油路３２ｂに連なる第２送油口２８ｂが２つ形成され、第３回動部２２ｃに第３入出油路３２ｃに連なる第３送油口２８ｃが２つ形成されている。なお、一対の入出油路３２も切替油路２７と同様に回転軸を挟んで対向状に配置するのが好ましい。
【００４１】
一方、各入出油路３２の他方の端部は、接合面３１ａに開口し、接合面３１ａにおける連関する環状油路２６ａ、２６ｂの円周位置（図４において仮想線で示す）に開口している。このように、入出油路３２の他方の端部を環状油路２６ａ、２６ｂの円周位置に位置させることで、回動部２２が回動しても、入出油路３２を連関する環状油路２６ａ、２６ｂと常に通じた状態に保持することができる。
【００４２】
具体的には、第１回動部２２ａの入出油路３２ａは、環状油路２６ａ又は２６ｂ、第１切替油路２７ａ、第２切替油路２７ｂ、環状油路２６ａ又は２６ｂを介して第２回動部２２ｂの入出油路３２ｂと繋がっていて、連関する第１送油口２８ａと第２送油口２８ｂとが通じている。また、第３回動部２２ｃの入出油路３２ｃは、環状油路２６ａ又は２６ｂ、第３切替油路２７ｃ、第４切替油路２７ｄと繋がっていて、連関する第３送油口２８ｃと第４送油口２８ｄとが通じている。
【００４３】
図２に示したように、第１送油口２８ａには油圧ポンプ４ｂや作動油タンク４ｃに通ずる送油経路３３ａが接続され、第２送油口２８ｂには油圧シリンダ１０ｃに通ずる送油経路３３ｂが接続されている。そして、これら送油経路３３ａ等を経由して油圧制御された作動油が油圧シリンダ１０ｃに循環供給されることにより、作用部９が回動する。
【００４４】
また、第３送油口２８ｃにも油圧ポンプ４ｂ等に通ずる別系統の送油経路３３ｃが接続され、第４送油口２８ｄには油圧モータ１１に通ずる送油経路３３ｄが接続されている。そして、これら送油経路３３ｃ等を経由して油圧制御された作動油が油圧モータ１１に循環供給されることにより、支持回動部８ｂが回動する。
【００４５】
このように、本実施形態のスイベルジョイント２０によれば、複数の回転軸が組み合わさった経路を経て作動油を循環供給しなければならない場合でも、少ない部品点数で簡素な構造の送油経路を構築することができる。また、本実施形態のスイベルジョイント２０は支持軸としても機能するため、より少ない部品点数で作業機械を構築することができる。
【００４６】
なお、本発明にかかるスイベルジョイント２０等は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【００４７】
例えば、スイベルジョイント２０は、図５に示すように、第３回動部２２ｃを軸機能だけにして、送油機能は第１回動部２２ａ及び第２回動部２２ｂの２つだけにしてあってもよい。また、図示はしないが、第１本体部２１ａの第３回動部２２ｃ側を無くし、略Ｌ字形状のスイベルジョイントにしてあってもよい。
【００４８】
図６に示すように、環状油路２６は嵌合部２４の外周面に形成してもよい。この場合、例えば、入出油路３２を回動部２２の径方向に延びるように形成し、送油口２８を回動部２２の外周面に開口させることができる。この場合も、入出油路３２の一端は環状油路２６の円周位置に位置させる。また、環状油路は円弧（Ｃ字状）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
２つ以上の回転軸を有する作業装置を備えた作業機械に好適である。
【符号の説明】
【００５０】
７  第１支持部
８  第２支持部
８ａ  支持基部
８ｂ  支持回動部
２０  スイベルジョイント
２１  本体部
２１ａ  第１本体部
２１ｂ  第２本体部
２２  回動部
２３  支持端部
２４  嵌合部
２４ａ  端面
２５  フランジ面部
２６ａ、２６ｂ  環状油路
２７  切替油路
２８  送油口
３１  凹部
３１ａ  接合面
３２  入出油路
３３  送油経路
Ｋ１  第１回転軸
Ｋ２  第２回転軸
【図１】
2012215191.tif 000003
【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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