(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の回転を、旋回体にケーシングが固定された遊星歯車減速機構により減速し、その遊星歯車減速機構の鉛直の出力軸に固着されたピニオンギアをリングギアに噛み合わせることにより、上記旋回体を旋回させ、かつ、上記出力軸を上下２つの自動調心ころ軸受で支承する旋回駆動装置であって、
上記上下２つの自動調心ころ軸受のうち、下方側に用いられる軸受の上方端面上にグリース溜まりを有し、上記下方側の軸受は、その内外輪のいずれか一方の軸方向両端のうちの下方側に調心性を備えたオイルシールが装着され、かつ、上方側が開放されて上記グリース溜まりと連通していることを特徴とする旋回駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばミニ油圧ショベル等に用いられる旋回駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミニ油圧ショベル等に用いられる旋回駆動装置は、一般に、油圧モータ等の駆動源の回転を遊星歯車減速機構によって減速するとともに、その減速機構はケーシングを旋回体に固定し、かつ、その出力軸にはピニオンギアを儲け、そのピニオンギアを車体側に固定配置されたリングギアに噛み合わせることによって、旋回体を旋回させる。
【０００３】
このような旋回駆動装置の要部構成例を図３に要部断面図で示す。この例においては、２段の遊星歯車機構が用いられ、図において３０は旋回体Ｔに固定されたケーシングであり、３１ａ，３１ｂは太陽歯車、３２ａ，３２ｂは各太陽歯車３１ａ，３１ｂに噛み合う遊星歯車、３３ａ，３３ｂはその各遊星歯車３２ａ，３２ｂをシャフト３３ｃ，３３ｄを介して支持するキャリア、３４ａ，３４ｂは各遊星歯車３２ａ，３２ｂに噛み合う内歯車であり、１段目の太陽歯車３１ａはキー溝嵌合等により駆動源の回転軸（入力軸）３５に連結される。また、２段目のキャリア３３ｂは、キー溝嵌合等により出力軸３６に連結されており、駆動源の回転軸３５の回転が減速されて出力軸３６に伝達される。そして、出力軸３６の下端部にはピニオンギア３７が設けられ、このピニオンギア３７が固定配置されたリングギア３８に噛み合っており、回転軸３５の駆動によりピニオンギア３７が回転して旋回体Ｔが旋回するようになっている。
【０００４】
出力軸３６はケーシング３０に対して上下２個の自動調心ころ軸受４１，４２を介して回転自在に支持されており、この２個の自動調心ころ軸受４１，４２間のスパンを比較的大きくすることによって、その下端に片持ち状に設けられたピニオンギア３７を介して出力軸３６の軸端に片方から作用するラジアル荷重Ｆに耐えるように考慮されている。
【０００５】
また、各自動調心ころ軸受４１，４２のうち、上側の軸受４１は遊星歯車機構と一体に潤滑されるのであるが、下側の軸受４２の潤滑は、ケーシング３０と出力軸３６の間に挿入された上側シール４２ａと、ケーシング３０の下端部に間座４２ｃと一体的に設けられた下側シール４２ｂの間にグリースＧを密封することによって行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の旋回駆動装置用においては、下側の自動調心ころ軸受４２の潤滑用のグリースＧを密封するために、上側シール４２ａと下側シール４２ｂが必要となり、部品点数の増加および組み込み工数の増大の原因となっている。
【０００７】
本発明の目的は、このような旋回駆動装置における部品点数を削減し、装置の組立工数を削減してトータルコストを低減するとともに、装置の小型化をも達成することのできる旋回駆動装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の旋回駆動装置は、駆動源の回転を、旋回体にケーシングが固定された遊星歯車減速機構により減速し、その遊星歯車減速機構の鉛直の出力軸に固着されたピニオンギアをリングギアに噛み合わせることにより、上記旋回体を旋回させ、かつ、上記出力軸を上下２つの自動調心ころ軸受で支承する旋回駆動装置であって、上記上下２つの自動調心ころ軸受のうち、下方側に用いられる軸受の上方端面上にグリース溜まりを有し、上記下方側の軸受は、その内外輪のいずれか一方の軸方向両端のうちの下方側に調心性を備えたオイルシールが装着され、かつ、上方側が開放されて上記グリース溜まりと連通していることによって特徴づけられる。
【０００９】
本発明は、旋回駆動装置の遊星歯車減速機構の出力軸を支承する下側の自動調心ころ軸受に、装置への組込状態において下側となる端面側に、調心性を有するオイルシールを一体化することにより、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１０】
すなわち、上記の出力軸を支承する上下の自動調心ころ軸受のうちの下側の自動調心ころ軸受には、その潤滑のためのグリースを封入する空間を形成すべく、従来、上下のシールが用いられているが、このうち、上側のシールについては、上下の自動調心ころ軸受間に相応のスパンが必要で、それが故にスペース的なゆとりがあるとともに、下側の自動調心ころ軸受のためのグリース量を確保する意味からも、軸受に対して離隔した位置に設けることが望ましいのであるが、下側のシールについては、これを当初から軸受に組み込んでユニット化することによって、軸受とは別に間座や下側シールを必要とすることなく、旋回駆動装置の部品点数を削減し、また、組立工数を削減することが可能となり、更には間座の不要化等によって軸方向寸法を削減し、装置の小型化にも寄与することができる。
【００１１】
ここで、本発明の自動調心ころ軸受に用いられるオイルシールは、軸受が調心性を有しているが故に調心性のあるものとされ、その具体的な構成としては、実公平４−２９１３０号に開示されている構成を好適に用いることができ、この構成の採用により、出力軸がその先端に片持ち状に設けられたピニオンギアを介してその軸端部に片方からラジアル荷重を受けることによって生じる内輪の軸偏心に対して有効に密封性を維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の主要構成要素である下側の自動調心ころ軸受の構成を示す軸平行断面図であり、図２は本発明の実施の形態の要部断面図である。
まず、本発明の実施の形態に組み込まれる下側の自動調心ころ軸受について説明すると、この自動調心ころ軸受は、内輪１と外輪２の間に転動体としての複数の球面ころ３が転動自在に配置されている。内輪１は複列の軌道面を有しているとともに、外輪２の軌道面は軸受中心を曲率中心とする球面の一部をなしている。各球面ころ３は、内輪１の各軌道面ごとに、それぞれ周方向等間隔に配置されるように保持器４ａ，４ｂによって保持されている。なお、５は浮き案内輪である。
【００１３】
この自動調心ころ軸受には、その一方の端面側にのみオイルシール６が取り付けられている。すなわち、内輪１の一端側には、オイルシール６の後述するシールリップが摺動接触するシール面１１が形成されており、このシール面１１は直円筒面である。また、外輪２の一端側には、オイルシール６を嵌め込むための嵌合溝２１が形成されている。
【００１４】
オイルシール６は、実公平４−２９１３０号に開示されているものと同等の構造を有し、金属製の芯金６１と、その芯金６１に一体化されたゴム製の弾性部材６２、およびガータスプリング６３を主体として構成されている。芯金６１は全体として環状でその断面形状が略Ｌ字形であり、その外径面が外輪２の嵌合溝２１の底面（内周面）に沿うように外輪２に対して装着される。
【００１５】
弾性部材６２は、シールリップ６２ａ，可撓部６２ｂおよびリップ腰部６２ｃを有し、シールリップ６２ａには内輪１のシール面１１に全周にわたって摺動接触する主リップＭとその内側でシール面１１に対して同じく全周にわたって摺動接触する補助リップＳが形成されており、主リップＭの外周側にガータスプリング６３が嵌着されている。可撓部６２ｂは、芯金６１とシールリップ６２ａの間に介在して、シールリップ６２ａの半径方向への変位を可能とするもので、芯金６１の内周から軸方向内側に向けて小径となる向きに傾斜し、その先端がリップ腰部６２ｃに繋がっている。リップ腰部６２ｃはシールリップ６２ａを補強する役割を担うものであり、その側面部には、比較的剛性の高い材料からなる補強リング６４が一体化されている。
【００１６】
以上のオイルシール６の構成によると、内輪１が嵌め込まれる軸の傾斜や偏心に起因して内輪１がその調心作用によって偏心したとき、可撓部６２ｂの半径方向への伸縮作用によってシールリップ６２ａがその偏心に追随して変位し、しかも、シールリップ６２ａはリップ腰部６３ｃの補強リング６４の存在によって略円形のまま変位するため、主リップＭは、内輪１のシール面１１に対する締め代以上の偏心時においても、当該シール面１１に対して全周にわたり略均一の接触パターンを保つことになる。従って、内輪１の大きな偏心ないしは傾斜に際してもその偏心に有効に追随し、自動調心ころ軸受の調心作用に対応して常に密封性を保つことができる。
【００１７】
さて、以上の自動調心ころ軸受は、図３に示した旋回駆動装置における遊星歯車減速機構の出力軸３６を支承する下側の自動調心ころ軸受４２として用いられ、オイルシール６の装着側端面が下側を向くように装置内に組み込まれる。すなわち、図２に示すように、上記した自動調心ころ軸受は、その内輪１が出力軸３６に圧入され、外輪２が遊星歯車減速機構のケーシング３０に嵌め込まれた状態で装置に組み込まれる。上側の自動調心ころ軸受４１は従来と同等のものが用いられている。また、下側の自動調心ころ軸受４２のグリース密封空間の上端を仕切る上側シール４２ａは従来と同等のものが用いられるが、従来の下側シール４２ｂおよび間座４２ｃは不要であって用いられていない。そして、下側の自動調心ころ軸受４２を潤滑するためのグリースＧは、上側シール４２ａと当該軸受４２の下端面に一体化されているオイルシール６によって仕切られた空間内に密封される。なお、図２の実施の形態においては、以上の特徴的構成をを除いては図３で示した構成と同等であり、図２では、同等の部材については図３と同じ符号を付している。
【００１８】
以上の本発明の実施の形態によると、旋回駆動装置を構成する部品点数が減少し、その組立工数を削減することができ、トータルコストを削減することが可能となる。しかも、上側シール４２ａは従来と同等としているため、下側の自動調心ころ軸受４２を潤滑するためのグリースＧの収容量は確保されるとともに、オイルシール６が高い偏心追随機能を有しているため、出力軸３６の端面に高いラジアル荷重が作用しても、密封性を維持することができる。また、下側シール４２ｂおよび間座４２ｃに代えて軸受４２に一体化されたオイルシール６を用いるため、装置の軸方向寸法（高さ）を小さくすることにも有効である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、旋回駆動装置の遊星歯車減速機構の出力軸を支承する上下の自動調心ころ軸受のうちの下側の自動調心ころ軸受について、その下方側の端部に調心性（偏心追随性）を有するオイルシールを装着し、上方側の端部を開放しているので、当該下側の自動調心ころ軸受を潤滑するためのグリースの密封空間を形成すべく従来のこの種の装置において当該軸受の上下両側に組み込まれていたシールのうち下側のシールと、それと併せて用いられていた間座が不要となり、部品点数の削減とそれに伴う装置の組立工数の削減を達成することができるとともに、自動調心ころ軸受とオイルシールとのユニット化による装置の小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態における主要構成要素である下側の自動調心ころ軸受の軸平行断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態の要部断面図である。
【図３】  従来の旋回駆動装置の要部断面図である。
【符号の説明】
１  内輪
１１  シール面
２  外輪
２１  嵌合溝
３  球面ころ
４ａ，４ｂ  保持器
５  浮き案内輪
６  オイルシール
６１  芯金
６２  弾性部材
６２ａ  シールリップ
６２ｂ  可撓部
６２ｃ  リップ腰部
６３  ガータスプリング
６４  補強リング
３０  遊星歯車減速機構のケーシング
３６  出力軸
３７  ピニオンギア
４１  上側の自動調心ころ軸受
４２  下側の自動調心ころ軸受
４２ａ  上側シール
４２ｂ  下側シール
Ｇ  グリース
【図１】
0003988010.tif 000002
【図２】
0003988010.tif 000003
【図３】
0003988010.tif 000004