(57)【要約】      （修正有）【課題】高さ寸法を抑えることができるとともに、接地面に存在する障害物との干渉を回避することができる小型油圧ショベルの旋回装置を提供する。【解決手段】旋回体を旋回させる旋回モータ１３と、この旋回モータ１３の回転を減速する遊星歯車減速装置５と、旋回輪の内輪の内歯に噛み合うピニオンギヤ２３が取り付けられ、遊星歯車減速装置５の駆動に応じて回転するシャフト９とを備えたミニショベルの旋回装置であって、遊星歯車減速装置５の伝達軸８に取り付けた第１傘歯車７と、シャフト９に取り付けられ、第１傘歯車７と噛み合う第２傘歯車２０とを備え、シャフト９を鉛直方向に立設配置し、遊星歯車減速装置５の伝達軸８をシャフト９と直交する横方向に延設配置してある。【選択図】図２
2016211287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、この走行体上に配置され、作業装置が取り付けられる旋回体と、前記走行体のトラックフレームに固定され、内歯が形成された内輪、及び前記旋回体の旋回フレームに固定される外輪を含む旋回輪とを備えた建設機械に設けられ、
前記旋回体を旋回させる旋回モータと、この旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、前記旋回輪の前記内輪の前記内歯に噛み合うピニオンギヤが取り付けられ、前記遊星歯車減速装置の駆動に応じて回転するシャフトとを備えた建設機械の旋回装置において、
前記遊星歯車減速装置の伝達軸に設けた第１傘歯車と、前記シャフトに取り付けられ、前記第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車とを備え、
前記シャフトを鉛直方向に立設配置し、前記遊星歯車減速装置の前記伝達軸を前記シャフトと直交する横方向に延設配置したことを特徴とする建設機械の旋回装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の旋回装置において、
前記遊星歯車減速装置に連結され、前記ピニオンギヤ、前記シャフト、前記第１傘歯車、及び前記第２傘歯車が収納されるハウジングを備え、
前記遊星歯車減速装置と前記ハウジングを、前記旋回フレームに固定したことを特徴とする建設機械の旋回装置。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械の旋回装置において、
前記旋回モータ、前記遊星歯車減速装置、及び前記ハウジングの要部を、前記旋回輪の前記内輪と、センタジョイントとの間に形成される空間部に配置したことを特徴とする建設機械の旋回装置。
【請求項４】
請求項３に記載の建設機械の旋回装置において、
前記遊星歯車減速装置は、一段の遊星歯車減速装置から成ることを特徴とする建設機械の旋回装置。
【請求項５】
請求項１に記載の建設機械の旋回装置において、
走行体と、この走行体上に配置され、作業装置が取り付けられる旋回体と、前記走行体のトラックフレームに固定され、内歯が形成された内輪及び前記旋回体の旋回フレームに固定される外輪を含む旋回輪とを備えた建設機械に設けられ、
前記旋回体を旋回させる旋回モータと、この旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、前記旋回輪の前記内輪の前記内歯に噛み合うピニオンギヤが取り付けられ、前記遊星歯車減速装置の駆動に応じて回転するシャフトとを備えた建設機械の旋回装置において、
前記遊星歯車減速装置の伝達軸に設けた第１斜交傘歯車と、前記シャフトに取り付けられ、前記第１斜交傘歯車と噛み合う第２斜交傘歯車とを備え、
前記シャフトを鉛直方向に立設配置し、前記遊星歯車減速装置の前記伝達軸を前記シャフトの横方向であるものの、前記シャフトに対して斜め方向に延設配置したことを特徴とする建設機械の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回モータと遊星歯車減速装置とを備えた小型油圧ショベル等の建設機械の旋回装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械、例えば油圧ショベルは一般に、走行体と、この走行体上に配置され、作業装置が取り付けられる旋回体と、走行体のトラックフレームに固定され、内歯が形成された内輪、及び旋回体の旋回フレームに固定される外輪を含む旋回輪とを備えている。
【０００３】
また、油圧ショベルがミニショベル等の小型油圧ショベルである場合には、作業環境として車道脇の歩道上での掘削・積込作業や建物・庭木などが並ぶ狭い道路での掘削・積込作業や建物に囲まれた住宅地での掘削・均し作業を行いやすくするために、旋回体の後端側を短くして走行体の車幅内近くで旋回体が旋回できるようにしたものが多く、走行体及び旋回体などを含めた機体の重心位置をできる限り低くすることで旋回体の旋回作業時の安定性を高めたい、との要求がある。この旋回体の安定性の向上のためには、運転室の床を低くする低床化、及び低重心化が必要になる。
【０００４】
このような小型油圧ショベルに備えられる旋回装置は、前述のように旋回体の後端側を短くしていることで、例えばミニショベルでは、運転席の下に走行体に対して旋回体を旋回可能に支持する旋回輪に配置され、その旋回輪に接続される旋回装置もこれらの各装置の配置関係を考慮する必要があり、通常このような場合に旋回装置は運転席の下に設けられる。また、旋回装置は、当該小型油圧ショベルの運転席の下に配置されるコンポーネントの中で最も高さ寸法が大きくなる。これに伴って、旋回フレームの底板から運転席の床までの高さは、旋回装置の高さ寸法によって決定される。したがって、運転席の低床化、すなわち高さ位置を下げるためには、旋回装置の高さ寸法を抑えることが必要になる。
【０００５】
この種の旋回装置が特許文献１に開示されている。この従来技術は、旋回モータ、すなわち旋回体を旋回させる油圧モータを最下部に配置し、この油圧モータに連結される遊星歯車減速装置を、油圧モータの上側に配置し、この遊星歯車減速装置を走行体フレームに固定した構成となっている。すなわち、旋回装置を構成する油圧モータと遊星歯車減速装置を、鉛直方向に直列に連結した構成となっている。このように構成した従来技術では、旋回装置の旋回体側への突出寸法を抑えることができるので、運転席の低床化には有効と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３２４３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した特許文献１に開示された従来技術は、旋回装置が走行体側において立設保持されることから、建設機械がミニショベル等の小型油圧ショベルの場合には、旋回装置が接地面に近づき過ぎ、走行時等に旋回装置が接地面に存在する障害物に干渉して破損する虞がある。このようなことから、前述した従来技術は、小型油圧ショベル等の建設機械には適用が困難である。
【０００８】
本発明は、前述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、高さ寸法を抑えることができるとともに、当該建設機械が小型油圧ショベルであっても、接地面に存在する障害物との干渉を回避することができる建設機械の旋回装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明のうちの第１の発明は、走行体と、この走行体上に配置され、作業装置が取り付けられる旋回体と、前記走行体のトラックフレームに固定され、内歯が形成された内輪、及び前記旋回体の旋回フレームに固定される外輪を含む旋回輪とを備えた建設機械に設けられ、前記旋回体を旋回させる旋回モータと、この旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、前記旋回輪の前記内輪の前記内歯に噛み合うピニオンギヤが取り付けられ、前記遊星歯車減速装置の駆動に応じて回転するシャフトとを備えた建設機械の旋回装置において、前記遊星歯車減速装置の伝達軸に設けた第１傘歯車と、前記シャフトに取り付けられ、前記第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車とを備え、前記シャフトを鉛直方向に立設配置し、前記遊星歯車減速装置の前記伝達軸を前記シャフトと直交する横方向に延設配置したことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のうちの第２の発明は、走行体と、この走行体上に配置され、作業装置が取り付けられる旋回体と、前記走行体のトラックフレームに固定され、内歯が形成された内輪及び前記旋回体の旋回フレームに固定される外輪を含む旋回輪とを備えた建設機械に設けられ、前記旋回体を旋回させる旋回モータと、この旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、前記旋回輪の前記内輪の前記内歯に噛み合うピニオンギヤが取り付けられ、前記遊星歯車減速装置の駆動に応じて回転するシャフトとを備えた建設機械の旋回装置において、前記遊星歯車減速装置の伝達軸に設けた第１斜交傘歯車と、前記シャフトに取り付けられ、前記第１斜交傘歯車と噛み合う第２斜交傘歯車とを備え、前記シャフトを鉛直方向に立設配置し、前記遊星歯車減速装置の前記伝達軸を前記シャフトの横方向であるものの、前記シャフトに対して斜め方向に延設配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る建設機械の旋回装置によれば、ピニオンギヤが取り付けられ、鉛直方向に立設されるシャフトに対して、旋回モータと遊星歯車減速装置とを横方向に配置することができ、これにより当該旋回装置の高さ寸法を抑えることができる。また本発明は、当該建設機械が小型油圧ショベルであっても、接地面に存在する障害物との干渉を回避することができ、従来では困難であった当該建設機械が小型油圧ショベルである場合の運転席の低床化と、低重心化とを実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る旋回装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げたミニショベルを示す側面図である。
【図２】本発明に係る建設機械の旋回装置の第１実施形態を一部破断して示した側面図である。
【図３】図２に対応する側面図である。
【図４】図２の平面図である。
【図５】第１実施形態に係る旋回装置の配置形態を示す平面図である。
【図６】第１実施形態に係る旋回装置が配置される部位を説明する側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を一部破断して示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る建設機械の旋回装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
第１実施形態に係る旋回装置は、建設機械例えば図１に示すミニショベルに備えられている。このミニショベルは、走行体４１と、この走行体４１上に旋回輪４２を介して配置される旋回体４３と、この旋回体４３に取り付けられ、土砂の掘削作業等に活用される作業装置４４とを備えている。作業装置４４は例えば、旋回体４３に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム４５と、このブーム４５の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム４６と、このアーム４６の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるバケット４７とを含んでいる。旋回体４３の旋回フレーム４３ａの上方にはフロアプレート４８が配置され、このフロアプレート４８上には運転席４９が設けられている。旋回フレーム４３ａの後端部には、重量バランスを確保するカウンタウェイト５０を備えている。また、運転席４９とカウンタウェイト５０の間には、エンジン、油圧ポンプ等が収容される機械室５１を備えている。運転席４９の下方には、旋回体４３を旋回させる油圧モータ５２を設けてある。
【００１５】
図２〜４にも示すように、このミニショベルは、走行体４１のトラックフレーム１２にボルト１１によって固定され、内歯が形成された内輪４２ａ、及び旋回体４３の旋回フレーム４３ａに固定される外輪４２ｂを含む旋回輪４２を備えている。
【００１６】
このミニショベルに備えられる旋回装置の第１実施形態は、旋回体４３を旋回させる旋回モータ１３と、この旋回モータ１３に連結され、旋回モータ１３の回転を減速する遊星歯車減速装置５とを含んでいる。また、この旋回装置の第１実施形態は、旋回輪１の内輪２の内歯に噛み合うピニオンギヤ２３が取り付けられ、遊星歯車減速装置５の駆動に応じて回転するシャフト９を含んでいる。このシャフト９は、軸受２４，２５によって回転自在に支持されている。
【００１７】
図２に示すように、この第１実施形態は、遊星歯車減速装置５の伝達軸８に取り付けた第１傘歯車７と、シャフト９に取り付けられ、第１傘歯車７と噛み合う第２傘歯車２０とを備えている。シャフト９は鉛直方向に立設して配置してあり、遊星歯車減速装置５の伝達軸８は、シャフト９と直交する横方向に延設配置してある。
【００１８】
遊星歯車減速装置５は、旋回モータ１３の出力軸１５に取り付けたサンギヤ１６と、このサンギヤ１６と噛み合うプラネタリギヤ１７と、このプラネタリギヤ１７と噛み合うリングギヤ１８と、サンギヤ１６を中心とするプラネタリギヤ１７の回転によって回転するキャリヤ１９とを含んでいる。このキャリア１９に前述した伝達軸８が接続され、キャリア１９の回転に伴って伝達軸８が回転し、この伝達軸８と一体的に第１傘歯車７が回転する。遊星歯車減速装置５の伝達軸８は軸受２１，２２によって水平方向に支持されている。前述のように遊星歯車減速装置５は、一段の遊星歯車減速装置５から成っている。
【００１９】
この第１実施形態は、遊星歯車減速装置５に連結され、前述したピニオンギヤ２３、シャフト９、第１傘歯車７、及び第２傘歯車２０等が収納されるハウジング２６を備えている。遊星歯車減速装置５とハウジング２６は、ボルト２７によって一体的に連結されている。また図３，４にも示すように、遊星歯車減速装置５とハウジング２６は、ボルト２８によって旋回フレーム４３ａに固定してある。すなわち、この第１実施形態に係る旋回装置は、ボルト２８によって旋回フレーム４３ａに吊り下げられるようにして固定してある。
【００２０】
図２に示すように、旋回モータ１３の出力軸１５、遊星歯車減速装置５の伝達軸８、及びピニオンギヤ２３等は、旋回フレーム４３ａの略下側に位置するように配置してある。図５，６に示すように、旋回モータ１３、遊星歯車減速装置５、及びハウジング２６の要部は、旋回輪４２の内輪４２ａと、センタジョイント２９との間に形成される空間部３０に配置してある。
【００２１】
このように構成した第１実施形態に係る旋回装置は、旋回モータ１３を駆動させると、この旋回モータ１３の出力軸１５によってサンギヤ１６が回転し、このサンギヤ１６の回転に伴ってプラネタリギヤ１７が、リングギヤ１８に噛み合いながらサンギヤ１６を中心に自転しつつ公転する。また、プラネタリギヤ１７の公転によってキャリア１９が回転し、このキャリア１９の回転に伴って伝達軸８が回転する。
【００２２】
さらに、伝達軸８の回転によって第１傘歯車７が回転し、この第１傘歯車７と噛み合う第２傘歯車２０が回転し、この第２傘歯車２０の回転によってシャフト９が回転する。シャフト９の回転と一体的に旋回輪４２の内輪４２ａの内歯と噛み合うピニオンギヤ２３が回転し、これによって旋回体４３が旋回する。この旋回体４３の旋回によって旋回体４３に取り付けられた作業装置４４による各種の作業が実施される。なお、旋回体４３の旋回の間、この第１実施形態に係る旋回装置は、図６に示した旋回輪４２の内輪４２ａとセンタジョイント２９との間に形成されるドーナツ状の空間部３０内を支障なく移動する。
【００２３】
以上のように構成した第１実施形態に係る旋回装置は、ピニオンギヤ２３が取り付けられ、鉛直方向に立設されるシャフト９に対して、旋回モータ１３と遊星歯車減速装置５とを横方向に配置することができる。これにより当該旋回装置の高さ寸法を抑えることができる。すなわち、旋回フレーム４３ａから上方に突出する寸法を抑えることができる。また、接地面方向に突出する寸法も抑えることができるので、ミニショベルのように小型油圧ショベルであっても、接地面に存在する障害物との干渉を回避することができる。したがって、この第１実施形態によれば、建設機械がミニショベルである場合の運転席４９の低床化と、低重心化とを実現させることができる。
【００２４】
また、第１実施形態は、旋回モータ１３に連結された遊星歯車減速装置と、ピニオンギヤ２３、シャフト９、第１傘歯車７、及び第２傘歯車２０が収納されるハウジング２６とを、旋回フレーム４３ａに固定したことから、当該旋回装置を旋回体４３に安定して保持させることができ、信頼性の高いミニショベルを実現させることができる。
【００２５】
また、この第１実施形態は、旋回輪４２の内輪４２ａとセンタジョイント２９との間に形成される空間部３０を、旋回モータ１３、遊星歯車減速装置５、及びハウジング２６の要部の収納領域として有効に活用させることができる。
【００２６】
また、この第１実施形態は、第１傘歯車７、第２傘歯車２０との噛み合わせにより、減速比を増大させることができ、これに伴って、遊星歯車減速装置５を前述のように一段の遊星歯車減速機構とすることができる。これにより、当該旋回装置の構成を簡単にすることができ、製作費の低減が可能となる。
【００２７】
図７に示す第２実施形態に係る旋回装置も、例えば前述した第１実施形態におけるのと同様のミニショベルに設けたものである。
【００２８】
同図７に示すように、この第２実施形態は、遊星歯車減速装置５の伝達軸３１に設けた第１斜交傘歯車３２と、シャフト９に取り付けられ、第１斜交傘歯車３２と噛み合う第２斜交傘歯車３３とを備えている。シャフト９は、第１実施形態におけるのと同様に立設配置してある。遊星歯車減速装置５の伝達軸３１は、シャフト９の横方向ではあるが、シャフト９に対して斜め方向に延設配置してある。
【００２９】
このように構成した第２実施形態は、基本的には、旋回モータ１３と遊星歯車減速装置５とを、立設保持されるシャフト９に対して横方向に配置した構成であるから、前述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、この第２実施形態は、旋回輪４２の内輪４２ａと、センタジョイント２９との間に形成される空間部３０の大きさに制約を受ける機械の場合でも、当該旋回装置を設けることが可能になる。
【００３０】
なお本発明は、建設機械としてミニショベルを例に挙げたが、ミニショベルよりも大きな小型油圧ショベルにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
５    遊星歯車減速装置
７    第１傘歯車
８    出力軸
９    シャフト
１２    トラックフレーム
１３    旋回モータ
１５    伝達軸
１６    サンギヤ
１７    プラネタリアギヤ
１８    リングギヤ
１９    キャリア
２０    第２傘歯車
２３    ピニオンギヤ
２６    ハウジング
２９    センタジョイント
３０    空間部
３１    伝達軸
３２    第１斜交傘歯車
３３    第２斜交傘歯車
４１    走行体
４２    旋回輪
４２ａ  内輪
４ａｂ  外輪
４３    旋回体
４３ａ  旋回フレーム
４４    作業装置
４９    運転席
【図１】
2016211287.tif 000003
【図２】
2016211287.tif 000004
【図３】
2016211287.tif 000005
【図４】
2016211287.tif 000006
【図５】
2016211287.tif 000007
【図６】
2016211287.tif 000008
【図７】
2016211287.tif 000009