(57)【要約】      （修正有）【課題】建設機械の旋回装置において、周辺構造物との位置関係にかかわらず適正なシール面を確保し、異物の侵入を確実に防止できるグリスバスシール装置を提供する。【解決手段】アッパーフレーム２３の下面における旋回ピニオン２６よりも内周側の位置に、グリスバス２８の底壁２９ａから立ち上がる円筒状のシール壁２９ｂを設け、このシール壁２９ｂの上端部にシール部材３３を取付ける。一方、アッパーフレーム２３の下面におけるシール部材３３と対向する部位に環状部材３４を設け、この環状部材３４に、シール部材３３が摺接するシール面を設けることにより、グリスバス２８への異物の侵入を防止するグリスバスシール装置を構成した。【選択図】図１
2016135966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、この下部走行体上に旋回軸受を介して旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置を具備し、上記旋回駆動装置は、旋回駆動源としての旋回モータと、上記旋回軸受の内輪の内周に設けられたリングギヤと、このリングギヤに歯合する状態で上記旋回モータの出力軸に取付けられた旋回ピニオンを備え、かつ、上記旋回軸受の内周に、上記旋回ピニオンとリングギヤの噛み合い部分を潤滑するためのグリスを貯留するグリスバスが設けられるとともに、上記上部旋回体のベースとなるアッパーフレームの中央部にスイベルジョイントが設置される中央開口部が設けられ、上記グリスバスへの異物の侵入を防止するグリスバスシール装置が上記中央開口部よりも外周位置で上記グリスバスの内周部に設けられる建設機械において、上記アッパーフレームの下面における上記旋回ピニオンよりも内周側の位置に、上記グリスバスの底壁から立ち上がる円筒状のシール壁を設け、このシール壁の上端部にシール部材を取付ける一方、上記アッパーフレームの下面における上記シール部材と対向する部位に環状部材を設け、この環状部材に、上記シール部材が摺接するシール面を設けて上記グリスバスシール装置を構成したことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
上記環状部材の外周側と内周側のいずれか一方に上記アッパーフレームに着脱自在にボルト止めされる取付部、他方に、下面に上記シール面を有するシール部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【請求項３】
上記環状部材の内周側に上記取付部、外周側に上記シール部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項２記載の建設機械。
【請求項４】
上記環状部材の取付部とシール部を、シール部上面が取付部上面よりも低くなるように段差を持って形成し、上記シール部の上面と上記アッパーフレーム下面との間に上記段差に基づく隙間を形成したことを特徴とする請求項３記載の建設機械。
【請求項５】
上記環状部材の取付部とシール部を、取付部下面が上記シール面よりも高位に位置するように段差を持って形成したことを特徴とする請求項３または４記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショベル等の旋回式の建設機械であって、旋回ピニオンとリングギヤの噛み合い部分を潤滑するためのグリスバスのシール構造を改良した建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
ショベルは、図５に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が旋回軸受３を介して地面に対して垂直となる軸Ｏのまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム４、アーム５、バケット６を備えたフロントアタッチメント７が取付けられて構成される。
【０００４】
図６はこのショベルの旋回駆動系の構成を示す。
【０００５】
図示のように下部走行体１のフレーム(走行フレーム)８の上面に旋回軸受３の内輪３ａ、上部旋回体２のベースとなるアッパーフレーム９の下面に旋回軸受３の外輪３ｂが互いの間にボール３ｃが介装された状態でそれぞれ取付けられ、アッパーフレーム９が旋回駆動装置１０によって旋回駆動される。
【０００６】
旋回駆動装置１０は、減速機付きの旋回モータ(油圧モータまたは電動機)１１と、この旋回モータ１１の出力軸(減速出力軸)に取付けられた旋回ピニオン１２を備え、この旋回ピニオン１２と、旋回軸受３の内輪３ａに設けられたリングギヤ(旋回歯車)１３とが歯合してモータ出力がアッパーフレーム９に旋回駆動力として伝えられる。
【０００７】
ここで、旋回軸受３の内周に、旋回ピニオン１２とリングギヤ１３の噛み合い部分を潤滑するためのグリスＧを貯留するグリスバス１４が設けられる。
【０００８】
このグリスバス１４は、旋回軸受３の内輪３ａが取付けられた旋回台座１５の内周に、外周側が凹んだ板状のグリスバス部材１６が溶接等で取付けられることによって形成され、外周凹み部分に旋回ピニオン１２及びグリスＧが収容される。
【０００９】
また、アッパーフレーム９及びグリスバス部材１６の中央部に、スイベルジョイント１７を設置するための中央開口部１８,１９が設けられるとともに、土砂や水等の異物がこの中央開口部１８,１９からグリスバス１４に侵入することを防止するグリスバスシール装置が設けられる。
【００１０】
従来、このグリスバスシール装置として、図示のように中央開口部１８,１９よりも外周位置においてグリスバス部材１６の中央部上面とアッパーフレーム下面の間にシール部材２０を介装する技術が公知である(特許文献１参照)。
【００１１】
シール部材２０はグリスバス部材１６に固定され、アッパーフレーム下面にこれをシール面として摺接する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のようにアッパーフレーム９の下面をシール面としてこれにシール部材２０を摺接させる公知技術によると、旋回モータ１１やスイベルジョイント１７及びこれらの関連部分といった周辺構造物との位置関係によってシール面の一部にボルト先端やボルト穴等のシール障害物が位置して適正なシール面を確保できず、シール機能が低下したりシール障害物との接触によってシール部材が損傷したりするおそれがある。
【００１４】
そこで本発明は、周辺構造物との位置関係にかかわらず適正なシール面を確保し、グリスバスへの異物の侵入を確実に防止することができる建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に旋回軸受を介して旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置を具備し、上記旋回駆動装置は、旋回駆動源としての旋回モータと、上記旋回軸受の内輪の内周に設けられたリングギヤと、このリングギヤに歯合する状態で上記旋回モータの出力軸に取付けられた旋回ピニオンを備え、かつ、上記旋回軸受の内周に、上記旋回ピニオンとリングギヤの噛み合い部分を潤滑するためのグリスを貯留するグリスバスが設けられるとともに、上記上部旋回体のベースとなるアッパーフレームの中央部にスイベルジョイントが設置される中央開口部が設けられ、上記グリスバスへの異物の侵入を防止するグリスバスシール装置が上記中央開口部よりも外周位置で上記グリスバスの内周部に設けられる建設機械において、上記アッパーフレームの下面における上記旋回ピニオンよりも内周側の位置に、上記グリスバスの底壁から立ち上がる円筒状のシール壁を設け、このシール壁の上端部にシール部材を取付ける一方、上記アッパーフレームの下面における上記シール部材と対向する部位に環状部材を設け、この環状部材に、上記シール部材が摺接するシール面を設けて上記グリスバスシール装置を構成したものである。
【００１６】
この構成によれば、独立部品であるシール面付きの環状部材をアッパーフレームに取付ける構成であるため、周辺構造物との位置関係にかかわらず適正なシール面を確保することができる。
【００１７】
すなわち、シール障害物によってシール機能が低下したりシール部材が損傷したりするおそれがなく、グリスバスへの水、土砂等の異物の侵入を確実に防止することができる。
【００１８】
本発明において、上記環状部材の外周側と内周側のいずれか一方に上記アッパーフレームに着脱自在にボルト止めされる取付部、他方に、下面に上記シール面を有するシール部をそれぞれ設けるのが望ましい(請求項２〜５)。
【００１９】
環状部材をアッパーフレームに溶接で取付けるとすると、溶接熱によるシール面の歪みが発生するため、シール面の加工は溶接後にしなければならない。
【００２０】
これに対し請求項２の構成によると、環状部材をボルト止めするため、シール面を機械加工した後にアッパーフレームに取付ける手順をとることができる。このため、シール面の加工が容易となる。
【００２１】
また、取付部とシール部が内、外周に分かれているため、スイベルジョイントの回り止め取付ボルト等の周辺構造物との干渉の可能性がある場合、取付部を一部切り欠くこと等によって干渉を容易に回避することができる。
【００２２】
さらに、シール面の損傷等が発生した場合に、アッパーフレームそのものにシール面を形成する場合と比べて、環状部材のみを取外して補修し、あるいは交換すればよいため、復旧が容易となる。
【００２３】
この場合、上記環状部材の内周側に上記取付部、外周側に上記シール部をそれぞれ設けるのが望ましい(請求項３〜５)。
【００２４】
こうすれば、取付部がアッパーフレームの中央開口部に近い側(開口縁部)に位置するため、外周側に取付部を位置させる場合と比べて、環状部材を中央開口部を利用して容易に取付けることができる。
【００２５】
また、上記環状部材の取付部とシール部を、シール部上面が取付部上面よりも低くなるように段差を持って形成し、上記シール部の上面と上記アッパーフレーム下面との間に上記段差に基づく隙間を形成するのが望ましい(請求項４)。
【００２６】
この構成によると、製缶や組立の公差により旋回モータやスイベルジョイントの回り止め等を取付けた状態で、アッパーフレームを貫通した取付用のボルト先端がシール部上面に向かってアッパーフレーム下方に飛び出したとしても、その飛び出し分を上記隙間で吸収した状態で組立を完遂することができる。
【００２７】
また、隙間が外周側に位置するため、つまり、中央開口部側に開口しないため、隙間に水が浸入して錆びたり土砂が詰まったりするおそれがない。
【００２８】
さらに、上記環状部材の取付部とシール部を、取付部下面が上記シール面よりも高位に位置するように段差を持って形成するのが望ましい(請求項５)。
【００２９】
こうすれば、環状部材の取付部を、スイベルジョイントに接続された配管、とくに環状部材に近い高位の配管との干渉を避けながらできるだけ旋回中心側に位置させることができる。これにより、グリスバスを内周側に広げることができるため、必要なグリスバス容積を確保し易くなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、周辺構造物との位置関係にかかわらず適正なシール面を確保し、グリスバスへの異物の侵入を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を示すショベルの旋回駆動部分の垂直断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図１のＢ部の拡大図である。
【図４】環状部材の一部切欠斜視図である。
【図５】本発明の適用対象であるショベルの概略側面図である。
【図６】グリスバスシール構造に関する公知技術を示すショベルの旋回駆動部分の垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施形態はショベルを適用対象としている。
【００３３】
実施形態において、次の点は図６に示す公知技術と同じである。
【００３４】
(ｉ)  図１に示すように、下部走行体を構成する走行フレーム２１の上面に旋回軸受２２の内輪２２ａ、上部旋回体のベースとなるアッパーフレーム２３の下面に旋回軸受２２の外輪２２ｂが互いの間にボール２２ｃが介装された状態でそれぞれ取付けられ、アッパーフレーム２３(上部旋回体)が旋回駆動装置２４によって旋回駆動される点。
【００３５】
(ｉｉ)  旋回駆動装置２４は、減速機付きの旋回モータ(油圧モータまたは電動機)２５と、この旋回モータ２５の出力軸(減速出力軸)に取付けられた旋回ピニオン２６を備え、この旋回ピニオン２６と、旋回軸受２２の内輪２２ａに設けられたリングギヤ(旋回歯車)２７とが歯合してモータ出力がアッパーフレーム２３に旋回駆動力として伝えられる点。
【００３６】
(ｉｉｉ)  旋回軸受２２の内周に、旋回ピニオン２６とリングギヤ２７の噛み合い部分を潤滑するためのグリスＧを貯留するグリスバス２８が設けられる点。
【００３７】
(ｉｖ)  このグリスバス２８は、旋回軸受２２の内輪２２ａが取付けられた旋回台座２９の内周にグリスバス部材２９が溶接等で取付けられることによって形成される点。
【００３８】
(ｖ)  アッパーフレーム２３及びグリスバス部材２９の中央部に、スイベルジョイント３０を設置するための中央開口部３１,３２が設けられるとともに、土砂や水等の異物がこの中央開口部１８,１９からグリスバス２８に侵入することを防止するグリスバスシール装置が設けられる点。
【００３９】
グリスバス部材２９は、中央開口部３２を有するリング板状の底壁２９ａと、この底壁２９ａの開口縁部上面から短円筒状に立ち上がるシール壁２９ｂから成り、シール壁２９ｂの上端部全周に亘ってシール部材３３が取付けられている。
【００４０】
シール部材３３はほぼ断面Ｖ字形に形成され、Ｖ字の基部がシール壁２９ｂの上端部に嵌合した状態で取付けられている。
【００４１】
一方、アッパーフレーム２３の下面におけるシール部材３３と対向する部位に、アッパーフレーム２３の中央開口部３１とほぼ同じ内径寸法を持ったリング状の板体として形成された環状部材３４が設けられている。
【００４２】
この環状部材３４は、内周側の取付部３５と、外周側のシール部３６が一体に成形されて成り、図２,３に拡大して示すように、シール部３６の下面に形成されたシール面３６ａにシール部材３３の上端が摺接する状態で、取付部３５がアッパーフレーム２３の下面に円周方向の複数個所で環状部材取付ボルト３７によって着脱自在に取付けられる。
【００４３】
シール面３６ａは、シール部材３３と接触してシール機能を果たし得る十分平滑な面として形成されている。
【００４４】
また、取付部３５とシール部３６は、図３に示すようにシール部上面が取付部上面よりも低くなるように段差を持って形成され、シール部３６の上面とアッパーフレーム下面との間に上記段差に基づく隙間ｃが形成されている。
【００４５】
さらに、取付部３５とシール部３６は、図２,３に示すように取付部下面がシール部下面(シール面３６ａ)よりも高位に位置するように段差を持って形成されている。
【００４６】
こうして、環状部材３４と、この環状部材３４のシール面３６ａに摺接するシール部材３３によってグリスバスシール装置が構成され、このグリスバスシール装置によってグリスバス２８への異物の侵入が防止される。
【００４７】
図１,２中、３８は旋回モータ２５をアッパーフレーム上面に取付けるための旋回モータ取付ボルト、図１,３中、３９はスイベルジョイント３０の回転を阻止する状態でアッパーフレーム２３の上面に取付ボルト４０によって取付けられた回り止め部材である。
【００４８】
この構成によると、次の効果を得ることができる。
【００４９】
１)   図２,３に示すように旋回モータ用の取付ボルト３８やスイベルジョイント用回り止め部材３９の取付ボルト４０がアッパーフレーム２３を貫通するため、アッパーフレーム２３の下面にシール面を形成する場合はこのボルト先端やボルト穴といった周辺構造物がシール面に存在することでシール障害となる可能性がある。
【００５０】
これに対し、独立部品であるシール面３６ａ付きの環状部材３４をアッパーフレーム２３に取付ける構成であるため、周辺構造物との位置関係にかかわらず適正なシール面を確保することができる。
【００５１】
すなわち、シール障害物によってシール機能が低下したりシール部材が損傷したりするおそれがなく、グリスバスへの水、土砂等の異物の侵入を確実に防止することができる。
【００５２】
２)  環状部材３４を内周側の取付部３５と外周側のシール部３６によって構成し、取付部３５をアッパーフレーム２３にボルト止めするため、シール面３６ａを機械加工した後にアッパーフレーム２３に取付ける手順をとることができる。このため、シール面３６ａの加工が容易となる。
【００５３】
３)  取付部３５とシール部３６が内、外周に分かれているため、スイベルジョイント用回り止め部材３９の取付ボルト４０等の周辺構造物との干渉の可能性がある場合、図４に示すように取付部３５を一部切り欠くこと(図４中、４１はその切欠部である)等によって干渉を容易に回避することができる。
【００５４】
４)  シール面３６ａの損傷等が発生した場合に、アッパーフレーム２３そのものにシール面を形成する場合と比べて、環状部材３４のみを取外して補修し、あるいは交換すればよいため、復旧が容易となる。
【００５５】
この場合、取付部３５が環状部材３４の内周側、つまりアッパーフレーム２３の中央開口部３１に近い側(開口縁部)に位置するため、外周側に取付部３５を位置させる場合と比べて、環状部材３４を中央開口部３１を利用して容易に取付けることができる。
【００５６】
５)  環状部材３４の取付部３５とシール部３６を、シール部上面が取付部上面よりも低くなるように段差を持って形成し、シール部３６の上面とアッパーフレーム下面との間に上記段差に基づく隙間ｃを形成しているため、製缶や組立の公差により旋回モータ２５やスイベルジョイント用回り止め部材３９等を取付けた状態で、図３に示すようにアッパーフレーム２３を貫通したボルト先端がシール部３６の上面に向かってアッパーフレーム下方に飛び出したとしても、その飛び出し分を上記隙間ｃで吸収した状態で組立を完遂することができる。
【００５７】
６)  隙間ｃが外周側に位置するため、つまり、中央開口部側３１に開口しないため、隙間ｃに水が浸入して錆びたり土砂が詰まったりするおそれがない。
【００５８】
７)  環状部材３４の取付部３５とシール部３６を、取付部下面がシール面３６ａよりも高位に位置するように段差を持って形成しているため、図１に示すように、取付部３５を、スイベルジョイント３０に接続された配管(とくに環状部材３４に近い高位の配管)４２との干渉を避けながらできるだけ旋回中心側に位置させることができる。これにより、グリスバス２８を内周側に広げることができるため、必要なグリスバス容積を確保し易くなる。
【００５９】
他の実施形態
環状部材３４において、上記実施形態とは逆に、取付部３５を外周側、シール部３６を内周側に設けてもよい。
【００６０】
また、取付部３５とシール部３６の間の上面側及び下面側の段差は、必要に応じて設ければよく、一方または双方の段差を省略してもよい。
【００６１】
一方、グリスバス２８(グリスバス部材２９)及びシール部材３３の形状や、グリスバス部材２９に対するシール部材３３の取付構造は、上記実施形態以外に種々変更することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  下部走行体
２  上部旋回体
２１  走行フレーム
２２  旋回軸受
２２ａ  旋回軸受の内輪
２２ｂ  同、外輪
２２ｃ  同、ボール
２３  アッパーフレーム
２４  旋回駆動装置
２５  旋回モータ
２６  旋回ピニオン
２７  リングギヤ
２８  グリスバス
２９  グリスバス部材
２９ａ  グリスバス部材の底壁
２９ｂ  同、シール壁
３０  スイベルジョイント
３３  シール部材
３４  環状部材
３５  環状部材の取付部
３６  同、シール部
３６ａ  シール面
３７  環状部材取付用のボルト
ｃ  隙間
【図１】
2016135966.tif 000003
【図２】
2016135966.tif 000004
【図３】
2016135966.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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