JP2011236950A - 建設機械の旋回装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星歯車減速機構の各遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車用軸受の潤滑を効率良く行う。
【解決手段】遊星歯車減速機構１６の上方に、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を覆い、この噛合部から飛散する潤滑油を受けて遊星歯車用軸受２０に導くドーナツ状ガイド部材３８を設ける。これにより、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散する潤滑油をドーナツ状ガイド部材３８を通じて遊星歯車用軸受２０に効率良く導くことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の旋回式建設機械に好適に用いられる建設機械の旋回装置に関する。

一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、該上部旋回体と下部走行体との間には、上部旋回体を下部走行体上で旋回駆動するための旋回装置が設けられている。

そして、該旋回装置は、上端側に旋回モータが設けられ下端側が上部旋回体に取付けられる筒状のハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速機構と、前記ハウジング内を上，下方向に延び、該遊星歯車減速機構によって減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ、前記上部旋回体と下部走行体との間に設けた旋回輪の内輪に噛合するピニオンとを備えている（例えば、特許文献１または２参照）。

この場合、前記遊星歯車減速機構は、前記旋回モータの回転軸と同期して回転する太陽歯車と、該太陽歯車と前記ハウジングの内側に設けられた内歯（リング歯車）とに噛合し前記太陽歯車の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車と、該各遊星歯車を支持するための複数の支持軸を有しこれら各支持軸に遊星歯車用軸受を介して前記各遊星歯車が回転可能に設けられたキャリアとにより構成されている。また、前記ハウジング内には前記遊星歯車減速機構を潤滑する潤滑油を保持している。

なお、特許文献１による旋回装置の場合は、前記遊星歯車減速機構を、トルクの伝達方向に関し直列に連結した２段の遊星歯車式減速機構により構成している。また、特許文献２による旋回装置の場合は、前記遊星歯車減速機構を、トルクの伝達方向に関し直列に連結した３段の遊星歯車式減速機構により構成している。

この種の従来技術による旋回装置は、油圧モータ（特許文献１の場合）または電動モータ（特許文献２の場合）からなる旋回モータにより遊星歯車減速機構の太陽歯車を回転させると、太陽歯車の周囲を各遊星歯車が自転しつつ公転し、この遊星歯車の公転力がキャリアを介して次段の遊星歯車減速機構に伝達される。そして、最終段の遊星歯車減速機構のキャリアを介して出力軸に大きなトルクが伝達され、該出力軸に設けたピニオンが旋回輪の内輪に設けた内歯と噛合しつつ内輪の周囲を公転し、このピニオンの公転力が旋回装置のハウジングを介して上部旋回体側に伝わることにより、上部旋回体を下部走行体に対し低速、高トルクで旋回させることができる。

ところで、このような上部旋回体の旋回動作中、キャリアの支持軸と遊星歯車との間に設けられた遊星歯車用軸受には、遊星歯車の自転運動に伴う回転力とキャリアを回転させる力となる公転運動に伴う反力とが加わる。このため特許文献１または２による旋回装置は、遊星歯車を長期に亘り円滑に回転させることができるように、遊星歯車減速機構を、ハウジング内に保持した潤滑油に浸漬させる構成となっている。また、特許文献２による旋回装置の場合には、遊星歯車を支持する支持軸に油孔を設け、この油孔を通じて遊星歯車用軸受に潤滑油を流通させる構成となっている。

特開２００３−３５３９８号公報 特開２００９−７９６２７号公報

しかし、上述した従来技術による旋回装置は、遊星歯車減速機構をハウジン内に保持した潤滑油に浸漬させる構成となっているため、旋回モータによって太陽歯車が高速で回転すると、この太陽歯車と各遊星歯車との噛合部から潤滑油が上方に飛散（著しい場合には噴出）する。これにより、各遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車用軸受の周囲の潤滑油が不足し、遊星歯車用軸受の潤滑を効率良く行うことができなくなる。この結果、遊星歯車用軸受で焼き付き等の損傷を生じやすくなり、この遊星歯車用軸受の耐久性を十分に確保できなくなる虞がある。

また、旋回モータが電動モータからなる場合には、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部から上方に噴出した潤滑油が電動モータの内部に浸入し、この電動モータの性能、耐久性等が低下する虞もある。

さらに、上述した特許文献２による旋回装置においては、遊星歯車を支持する支持軸に油孔を設ける構成となっているが、遊星歯車減速機構の回転に伴う遠心力により潤滑油の液面がハウジングの内周面から中心部に向けてすり鉢状（円すい凹面状）に傾斜した場合には、油孔の開口端が液面の上方に突出してしまい、この油孔を通じて遊星歯車用軸受に送られる潤滑油の量が不足する虞もある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、遊星歯車減速機構を構成する各遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車用軸受の潤滑を効率良く行うことができる建設機械の旋回装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、上端側に旋回モータが設けられ下端側が上部旋回体に取付けられる筒状のハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速機構と、前記ハウジング内を上，下方向に延び、該遊星歯車減速機構によって減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ、前記上部旋回体と下部走行体との間に設けた旋回輪の内輪に噛合するピニオンとを備え、前記遊星歯車減速機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と前記ハウジングの内側に設けられた内歯とに噛合し前記太陽歯車の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車と、該各遊星歯車を支持するための複数の支持軸を有しこれら各支持軸に遊星歯車用軸受を介して前記各遊星歯車が回転可能に設けられたキャリアとにより構成し、前記ハウジング内には前記遊星歯車減速機構を潤滑する潤滑油を保持してなる建設機械の旋回装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記遊星歯車減速機構の上方には、前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を覆い、この噛合部から飛散（著しい場合には噴出）する潤滑油を受けて前記遊星歯車用軸受に導く潤滑油ガイド部材を設ける構成としたことにある。

また、請求項２の発明は、前記潤滑油ガイド部材は、前記旋回モータの回転軸が挿通される軸挿通孔を有し前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を全周に亘って覆うドーナツ状ガイド部材（環状ガイド部材）により構成したことにある。

また、請求項３の発明は、前記ドーナツ状ガイド部材の外周側には、前記ハウジングの内周面に向けて延びる鍔部を全周に亘って設ける構成としたことにある。

また、請求項４の発明は、前記潤滑油ガイド部材は、複数個に分割された分割ガイド部材からなり、該各分割ガイド部材により前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を個別に覆う構成としたことにある。

また、請求項５の発明は、前記潤滑油ガイド部材は、前記キャリアに取付けられる底板部と、該底板部から上方に立ち上がって前記旋回モータの回転軸へと延び前記太陽歯車と前記遊星歯車との噛合部を覆う覆板部と、前記底板部に設けられ前記覆板部に沿って前記底板部側へと流下した潤滑油を前記遊星歯車用軸受に導く潤滑油通路とにより構成したことにある。

また、請求項６の発明は、前記キャリアの支持軸には潤滑油を前記遊星歯車用軸受に導く油孔を設け、前記潤滑油ガイド部材の潤滑油通路は前記支持軸の油孔に対応する部位に設ける構成としたことにある。

さらに、請求項７の発明は、前記潤滑油ガイド部材を構成する前記底板部と前記覆板部との間には、前記キャリアの支持軸を径方向から挟んで対をなし前記底板部と前記覆板部との間の空間を仕切る複数の仕切板を設け、前記潤滑油通路は前記各仕切板の間に設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、遊星歯車減速機構の上方に潤滑油ガイド部材を設ける構成としているので、この潤滑油ガイド部材により、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部から飛散（著しい場合には噴出）した潤滑油を受けると共に、この潤滑油を、各遊星歯車を回転自在に支持する遊星歯車用軸受に導くことができる。このため、遊星歯車用軸受の潤滑を効率良く行うことができ、この遊星歯車用軸受の耐久性を高め、旋回装置の寿命を向上させることができる。

また、潤滑油ガイド部材により、飛散または噴出した潤滑油が遊星歯車減速機構の上方に設けられた旋回モータに付着ないしは浸入する事も抑えることができる。このため、旋回モータが電動モータからなる場合でも、潤滑油の浸入による電動モータの性能、耐久性等の低下を防止でき、旋回装置の信頼性を高めることができる。

また、請求項２の発明によれば、潤滑油ガイド部材をドーナツ状ガイド部材（環状ガイド部材）により構成しているので、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部を全周に亘って覆うことができ、この噛合部から飛散または噴出した潤滑油を確実に受けられる。このため、遊星歯車用軸受に多量の潤滑油を導くことができると共に、電動モータへの潤滑油の浸入をより確実に防止できる。

また、請求項３の発明によれば、ドーナツ状ガイド部材の外周側に鍔部を全周に亘って設ける構成としているので、この鍔部により、ハウジングの内周面近傍の潤滑油の液面が上昇するのを抑えることができ、遊星歯車減速機構の回転に伴って潤滑油の液面がすり鉢状（円すい凹面状）に傾斜することを防止できる。この結果、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部を潤滑油に常に浸漬させておくことができ、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部を確実に潤滑することができる。

また、請求項４の発明によれば、潤滑油ガイド部材を分割ガイド部材により構成しているので、例えば何れかの分割ガイド部材が損傷した場合に、その損傷した分割ガイド部材のみを交換すれば良く、それ以外の分割ガイド部材はそのまま使用し続けることができる。このため、潤滑油ガイド部材の交換を容易に行えると共に、交換に要するコストを低減できる。

また、請求項５の発明によれば、潤滑油ガイド部材を底板部と覆板部と潤滑油通路とにより構成しているので、太陽歯車と各遊星歯車との噛合部から飛散または噴出した潤滑油を覆板部により確実に受けることができると共に、この覆板部により受けた潤滑油を潤滑油通路を通じて遊星歯車用軸受に確実に導くことができる。

また、請求項６の発明によれば、キャリアの支持軸に油孔を設ける構成としているので、潤滑油ガイド部材の潤滑油通路に導かれた潤滑油を油孔を通じて遊星歯車用軸受に確実に導くことができる。

さらに、請求項７の発明によれば、覆板部と底板部との間に仕切板を設ける構成としているので、この仕切板により潤滑油ガイド部材の強度を確保できる。また、覆板部に付着しキャリアの回転方向に流動する潤滑油を仕切板により堰き止めてこの潤滑油を潤滑油通路に導くこともできるため、遊星歯車用軸受の潤滑をより効率良く行える。しかも、対となる仕切板同士の間に潤滑油通路を設けているため、キャリアに取付けられる潤滑油ガイド部材の回転方向が何れの方向でも（正転でも逆転でも）、回転方向の後側となる仕切板により潤滑油を潤滑油通路に確実に導くことができ、遊星歯車用軸受の潤滑を一層効率良く行える。

本発明の第１の実施の形態による旋回装置が適用された油圧ショベルを示す正面図である。 旋回装置を示す縦断面図である。 図２中の旋回モータ、ハウジング、遊星歯車減速機構、ドーナツ状ガイド部材等を示す拡大断面図である。 図３中の太陽歯車、遊星歯車、キャリア、支持軸、油孔、遊星歯車用軸受、ドーナツ状ガイド部材、潤滑油通路等を示す要部拡大断面図である。 ハウジング、ドーナツ状ガイド部材、ピニオン等をハウジングの上端を断面にした状態で示す斜視図である。 ドーナツ状ガイド部材を単体で示す斜視図である。 ドーナツ状ガイド部材の平面図である。 ドーナツ状ガイド部材の底面図である。 図７中の矢示IX−IX方向からみたドーナツ状ガイド部材の断面図である。 本発明の第２の実施の形態による旋回装置のハウジング、分割ガイド部材、ピニオン等を示す図５と同様な斜視図である。 分割ガイド部材を単体で示す斜視図である。 太陽歯車、遊星歯車、キャリア、支持軸、油孔、遊星歯車用軸受、分割ガイド部材、潤滑油通路等を示す図４と同様な要部拡大断面図である。 本発明の第１の変形例による旋回モータ、ハウジング、遊星歯車減速機構、ドーナツ状ガイド部材等を示す図３と同様な要部拡大断面図である。 本発明の第２の変形例による分割ガイド部材を単体で示す図１１と同様な斜視図である。

以下、本発明に係る建設機械の旋回装置の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図９は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は油圧ショベルの下部走行体、２は該下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体で、該上部旋回体２は、旋回フレーム３を有し、該旋回フレーム３上には建屋カバー４、キャブボックス５およびカウンタウェイト６等が設けられている。また、旋回フレーム３の前部側には、土砂の掘削作業等を行う作業装置７が俯仰動可能に設けられている。

８は下部走行体１と上部旋回体２との間に設けられた旋回装置で、該旋回装置８は、図２に示すように、メカニカルブレーキ９と、旋回モータとしての電動モータ１０と、後述する減速装置１１と、旋回輪３７とによって大略構成されている。

１１は３段の減速段からなる減速装置で、該減速装置１１は、電動モータ１０の回転軸１０Ａの回転を減速して出力軸３３に出力するものである。そして、減速装置１１は、後述するハウジング１２、遊星歯車減速機構１６，２３，２８、出力軸３３等によって構成されている。

１２は上部旋回体２の旋回フレーム３に上，下方向に配設された筒状のハウジングで、該ハウジング１２は、旋回フレーム３の上面側にボルト１３を用いて取付けられた下側ハウジング１２Ａと、該下側ハウジング１２Ａ上にボルト１４を用いて取付けられた上側ハウジング１２Ｂとにより大略構成されている。そして、上側ハウジング１２Ｂの上端開口部に、ボルト１５を用いて電動モータ１０のケーシング１０Ｂが取付けられる構成となっている。

また、後述するように、ハウジング１２内には後述の遊星歯車減速機構１６，２３，２８を潤滑する潤滑油が保持されている。このために、下側ハウジング１２Ａの内周面と後述する出力軸３３の外周面との間にはシール部材（図示せず）を液密に設け、ハウジング１２内に遊星歯車減速機構１６，２３，２８が浸漬する程度の潤滑油を収容している。

１６は電動モータ１０の下側に位置してハウジング１２内に設けられた１段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構１６は、後述の太陽歯車１７、各遊星歯車１８、キャリア１９等により構成されている。

１７は電動モータ１０の回転軸１０Ａにスプライン結合された太陽歯車で、該太陽歯車１７は、後述の太陽歯車２４上に回転可能に配置されている。そして、太陽歯車１７は、電動モータ１０の回転軸１０Ａと一体に回転し、この回転を後述の各遊星歯車１８に伝達するものである。

１８はハウジング１２の内側に設けられた内歯（リング歯車）１２Ｃと太陽歯車１７とに噛合する例えば３個（１個のみ図示）の遊星歯車で、これら各遊星歯車１８は、後述するキャリア１９の各支持軸１９Ｂに遊星歯車用軸受２０を介して回転可能に支持されている。そして、各遊星歯車１８は、太陽歯車１７が回転することにより、該太陽歯車１７の周囲を自転しつつ公転するものである。

１９は各遊星歯車１８を回転可能に支持するキャリアで、該キャリア１９は、内歯１２Ｃの歯先円径よりも小径な円板状の支持板１９Ａと、該支持板１９Ａの上面側に突設された円柱状の例えば３本の支持軸１９Ｂとにより構成されている。ここで、これら各支持軸１９Ｂは、基端側（下端側）のみが支持板１９Ａによって片持ち支持され、これら各支持軸１９Ｂに遊星歯車用軸受２０を介して各遊星歯車１８が回転可能に設けられている。

また、各支持軸１９Ｂの先端面（上端面）にはそれぞれねじ穴１９Ｃが形成され、これら各ねじ穴１９Ｃに螺合する結合ねじ２１を用いて、後述のドーナツ状ガイド部材（円環状ガイド部材）３８が取付けられる構成となっている。

さらに、各支持軸１９Ｂには、潤滑油を遊星歯車用軸受２０に導く油孔１９Ｄが設けられている。この油孔１９Ｄは、図４に示すように各支持軸１９Ｂの先端面に開口し、これら各支持軸１９Ｂの中心軸に平行に延びる縦孔１９Ｄ１と、これら各支持軸１９Ｂの中心軸に対し直交する方向に延び、一方を縦孔１９Ｄ１に連通させると共に、他方を各支持軸１９Ｂの外周面で遊星歯車用軸受２０と対向する位置に開口させた横孔１９Ｄ２とにより構成している。

一方、支持板１９Ａの中心部には穴スプライン部１９Ｅが形成され、この穴スプライン部１９Ｅは後述の太陽歯車２４にスプライン結合される構成となっている。そして、キャリア１９は、各支持軸１９Ｂによって遊星歯車１８を回転可能に支持し、これら各遊星歯車１８が太陽歯車１７の周囲を公転することにより回転し、この回転を太陽歯車２４に伝達するものである。

２０はキャリア１９の各支持軸１９Ｂと各遊星歯車１８との間に設けられた遊星歯車用軸受で、これら各遊星歯車用軸受２０は、各支持軸１９Ｂの外周面と各遊星歯車１８の内周面とに接触する複数のニードル２０Ａを有するニードル軸受から構成されている。ここで、遊星歯車用軸受とは、キャリア１９の支持軸１９Ｂに対して遊星歯車１８を回転可能に支持する軸受である。

２２はキャリア１９の各支持軸１９Ｂの先端側（上端側）に取付けられたプレートで、該プレート２２は、各遊星歯車１８の上面との間の摺動抵抗を低減すると共に後述するドーナツ状ガイド部材３８との摺動抵抗を低減するためのものである。また、プレート２２は、キャリア１９に結合ねじ２１を用いて取付けられるドーナツ状ガイド部材３８により、各遊星歯車１８が各支持軸１９Ｂから軸方向に抜出るのを阻止する機能も備えている。

２３は１段目の遊星歯車減速機構１６の下側に位置してハウジング１２内に設けられた２段目（中段）の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構２３は、後述の太陽歯車２４、各遊星歯車２５、キャリア２６等により構成されている。

２４は１段目のキャリア１９の穴スプライン部１９Ｅにスプライン結合された太陽歯車で、該太陽歯車２４は、後述する太陽歯車２９上に回転可能に配置されている。そして、太陽歯車２４は、１段目のキャリア１９と一体に回転し、この回転を後述の各遊星歯車２５に伝達するものである。

２５は後述のキャリア２６によって回転可能に支持された複数個（１個のみ図示）の遊星歯車で、これら各遊星歯車２５は、ハウジング１２の内側に設けられた内歯（リング歯車）１２Ｄと太陽歯車２４とに噛合している。そして、各遊星歯車２５は、太陽歯車２４が回転することにより、該太陽歯車２４の周囲を自転しつつ公転するものである。

２６は各遊星歯車２５を回転可能に支持するキャリアで、該キャリア２６の中心部には太陽歯車２９にスプライン結合する穴スプライン部２６Ａが形成されている。また、キャリア２６には、穴スプライン部２６Ａを取囲んで複数本（１本のみ図示）のピン２７が両持ち状態で固定されている。

そして、キャリア２６は各ピン２７によって遊星歯車２５を回転可能に支持し、各遊星歯車２５が太陽歯車２４の周囲を自転しつつ公転することにより、この遊星歯車２５の公転力を太陽歯車２９に伝達するものである。

２８は２段目の遊星歯車減速機構２３の下側に位置してハウジング１２内に設けられた３段目（最終段）の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構２８は、後述の太陽歯車２９、各遊星歯車３０、キャリア３１等により構成されている。

２９は２段目のキャリア２６の穴スプライン部２６Ａにスプライン結合された太陽歯車で、該太陽歯車２９は、後述する出力軸３３上に回転可能に配置されている。そして、太陽歯車２９は、２段目のキャリア２６と一体に回転し、この回転を後述の各遊星歯車３０に伝達するものである。

３０は後述のキャリア３１によって回転可能に支持された複数個（１個のみ図示）の遊星歯車で、これら各遊星歯車３０は、ハウジング１２の内側に設けられた内歯（リング歯車）１２Ｅと太陽歯車２９とに噛合している。そして、各遊星歯車３０は、太陽歯車２９が回転することにより、該太陽歯車２９の周囲を自転しつつ公転するものである。

３１は各遊星歯車３０を回転可能に支持するキャリアで、該キャリア３１は、後述する出力軸３３の軸スプライン部３３Ａとスプライン結合する穴スプライン部３１Ａが形成されている。また、キャリア３１には、穴スプライン部３１Ａを取囲んで複数本（１本のみ図示）のピン３２が両持ち状態で固定されている。

そして、キャリア３１は各ピン３２によって遊星歯車３０を回転可能に支持し、各遊星歯車３０が太陽歯車２９の周囲を自転しつつ公転することにより、この遊星歯車３０の公転力を出力軸３３に伝達するものである。

３３はハウジング１２内を上，下方向に延びる出力軸で、該出力軸３３は、上側軸受３４、下側軸受３５を介して下側ハウジング１２Ａに回転可能に取付けられ、電動モータ１０の回転を、各遊星歯車減速機構１６，２３，２８によって３段減速して出力するものである。

ここで、出力軸３３の軸方向の一側（上側）には、上側軸受３４から上方に突出する軸スプライン部３３Ａが一体に設けられ、この軸スプライン部３３Ａは、３段目のキャリア３１に設けられた穴スプライン部３１Ａにスプライン結合されるものである。

３６は出力軸３３の下端側に一体に設けられたピニオンで、該ピニオン３６は、ハウジング１２から下方に突出し、後述する旋回輪３７の内歯３７Ｄに噛合している。そして、ピニオン３６は、遊星歯車減速機構１６，２３，２８によって３段減速された出力軸３３の回転を、後述する旋回輪３７の内輪３７Ａに伝達するものである。

そして、ハウジング１２内には、各遊星歯車減速機構１６，２３，２８、上側軸受３４、下側軸受３５を潤滑する潤滑油（図示せず）が保持され、この潤滑油の油面は、第１段の遊星歯車減速機構１６を構成する太陽歯車１７、各遊星歯車１８等が半分程度浸漬する位置に達している。

３７は上部旋回体２と下部走行体１との間に設けられた旋回輪で、該旋回輪３７は、下部走行体１の丸胴（図示せず）に固着された内輪３７Ａと、旋回フレーム３の下面に固着された外輪３７Ｂと、これら内輪３７Ａと外輪３７Ｂとの間に配設された複数個の鋼球３７Ｃ（１個のみ図示）とによって構成され、内輪３７Ａの内周側には、全周に亘って内歯３７Ｄが形成されている。そして、旋回輪３７は、内輪３７Ａに形成された内歯３７Ｄが出力軸３３のピニオン３６に噛合することにより、該出力軸３３の回転に応じて内輪３７Ａに対して外輪３７Ｂを回転させ、下部走行体１上で上部旋回体２を旋回させるものである。

次に、３８は潤滑油ガイド部材としてのドーナツ状ガイド部材（円環状ガイド部材）を示している。ここで、ドーナツ状ガイド部材３８は、図３ないし図５に示すように、１段目の遊星歯車減速機構１６の上方に設けられており、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を覆い、この噛合部から飛散または噴出する潤滑油を受けて遊星歯車用軸受２０に導くものである。そして、ドーナツ状ガイド部材３８は、合成樹脂、アルミニウム合金等の軽量で強度を有する材料により造られており、底板部３９と、覆板部４０と、複数の仕切板４１と、潤滑油通路４２と、鍔部４３とにより大略構成されている。

３９は遊星歯車減速機構１６のキャリア１９に取付けられる円環状の底板部で、該底板部３９は、中央部に旋回モータ１０の回転軸１０Ａが挿通される軸挿通孔３９Ａを有している。また、底板部３９のうち、支持軸１９Ｂのねじ穴１９Ｃに対応する位置には、それぞれねじ挿通孔３９Ｂが設けられている。そして、このねじ挿通孔３９Ｂを通じてねじ穴１９Ｃに螺合する結合ねじ２１を用いて、キャリア１９に底板部３９を取付ける構成となっている。

４０は太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を覆う円環状の覆板部で、該覆板部４０は、底板部３９から上方に立ち上がって旋回モータ１０の回転軸１０Ａへと延びる略凸湾曲状（ドーム状）に形成され、その中央部には回転軸１０Ａが挿通される軸挿通孔４０Ａが設けられている。この場合、この軸挿通孔４０Ａの内径は、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を結ぶ仮想円（太陽歯車１７の基準ピッチ円）の内径よりも小さく設定されている。

また、覆板部４０の内側面は、図９に示すように、内径側が底板部３９の上面に平行な水平面４０Ｂとなっており、外径側がこの水平面４０Ｂから底板部３８の上面に向けて連続する凹湾曲面４０Ｃとなっている。そして、図３および図４に矢印Ｆで示すように、旋回装置８の作動時に太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油は、水平面４０Ｂに衝突した後、キャリア１９の回転に伴う遠心力により凹湾曲面４０Ｃに沿って底板部３９の上面へ流下し、後述の潤滑油通路４２に導かれる構成となっている。

なお、覆板部４０のうち底板部３９の各ねじ挿通孔３９Ｂと上下方向で対応する位置には、工具挿通孔（図示せず）がそれぞれ設けられている。そして、この工具挿通孔を通じて結合ねじ２１をキャリア１９（支持軸１９Ｂ）のねじ穴１９Ｃに螺入し、ドライバ等の工具を用いて締結することにより、各支持軸１９Ｂにドーナツ状ガイド部材３８の底板部３９を取付けられるように構成している。また、このように結合ねじ２１を用いてドーナツ状ガイド部材３８を取付けた後は、例えば封止栓等を用いて各工具挿通孔を塞ぐことが好ましい。

４１は底板部３９と覆板部４０との間に設けられた複数（例えば６枚）の仕切板で、該各仕切板４１は、底板部３９と覆板部４０との間の円環状の空間を径方向に仕切るものである。ここで、各仕切板４１は、キャリア１９の支持軸１９Ｂを径方向から挟んで対をなす様に設けられており、覆板部４０の水平面４０Ｂ並びに凹湾曲面４０Ｃに付着して円周方向に流れる潤滑油を堰き止めて、後述する潤滑油通路４２に潤滑油を導く役割を有している。

４２は底板部３９のうちで覆板部４０の基端部よりも径方向内側に設けられた潤滑油通路で、該潤滑油通路４２は、キャリア１９の支持軸１９Ｂを径方向から挟んで対をなす仕切板４１の間に位置し、かつ、支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄに対応する部位に設けられている。即ち、ドーナツ状ガイド部材３８の底板部３９を結合ねじ２１を用いてキャリア１９の支持軸１９Ｂに取付けた状態で、この支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄと潤滑油通路４２とが連通するように構成されている。そして、旋回装置８の作動時に、覆板部４０の内側面と仕切板４１の側面とに沿って底板部３９側へと流下した潤滑油は、潤滑油通路４２と油孔１９Ｄとを通じて遊星歯車用軸受２０に導かれる構成となっている。

４３はドーナツ状ガイド部材３８の外周側に全周に亘って設けた鍔部を示している。ここで、該鍔部４３は、底板部３９と覆板部４０との連結部からこの底板部３９を外径側に延長させたもの、即ち、この結合部からハウジング１２の内周面に向けて環状に延びるもので、鍔部４３の外周縁部は、ハウジング１２の内歯１２Ｃと各遊星歯車１８との噛合部を覆う位置まで延在している。そして、鍔部４３は、キャリア１９等の回転に伴う遠心力によりハウジング１２の内周面近傍の潤滑油の液面が上昇して、この液面がすり鉢状（円すい凹面状）に傾斜するのを抑えることにより、１段目の太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を確実に潤滑することができるようにしている。

本実施の形態による旋回装置８は上述の如き構成を有するもので、電動モータ１０の回転軸１０Ａが回転すると、この回転軸１０Ａの回転が遊星歯車減速機構１６，２３，２８によって３段減速されて出力軸３３に伝わり、ピニオン３６は大きな回転力（トルク）をもって回転する。

そして、ピニオン３６が旋回輪３７の内輪３７Ａに設けた内歯３７Ｄと噛合しつつ内輪３７Ａに沿って公転し、このピニオン３６の公転力がハウジング１２を介して旋回フレーム３に伝わることにより、上部旋回体２全体が下部走行体１上で旋回する。

この旋回装置８の作動時に、電動モータ１０の回転軸１０Ａは高速で回転し、１段目の遊星歯車減速機構１６を構成する太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から潤滑油が上方に向けて飛散または噴出する。

このとき、１段目の遊星歯車減速機構１６の上方に取付けられたドーナツ状ガイド部材３８は、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油を受けると共に、この受けた潤滑油を、各遊星歯車１８を回転自在に支持する遊星歯車用軸受２０に導く。

即ち、図３および図４に矢印Ｆで示すように、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油は、ドーナツ状ガイド部材３８を構成する覆板部４０の水平面４０Ｂや凹湾曲面４０Ｃ、仕切板４１の側面に付着する。そして、この様に付着した潤滑油は、キャリア１９と共に回転するドーナツ状ガイド部材３８の回転に伴う遠心力に基づいて回転方向外側へ、即ち、覆板部４０の凹湾曲面４０Ｃに沿って底板部３９側へと流下する。

そして、底板部３９側へと流下した潤滑油は、潤滑油通路４２を通じてキャリア１９の支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄに流入し、この油孔１９Ｄの縦孔１９Ｄ１、横孔１９Ｄ２を通じて遊星歯車用軸受２０に供給され、この遊星歯車用軸受２０を潤滑する。

ここで、ドーナツ状ガイド部材３８の底板部３９側に流入した潤滑油は、ドーナツ状ガイド部材３８の回転に伴い、覆板部４０の凹湾曲面４０Ｃに沿いつつ回転方向に流動するが、この潤滑油は、底板部３９と覆板部４０との間に設けられた仕切板４１により堰き止められる。これにより、互いに対となる仕切板４１の間に溜まった潤滑油を効率良く潤滑油通路４２に導くことができ、キャリア１９の支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄを通じて多量の潤滑油を遊星歯車用軸受２０に供給することができる。

このように、第１の実施の形態によれば、１段目の遊星歯車減速機構１６の上方に設けたドーナツ状ガイド部材３８により、１段目の太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油を受けると共に、この受けた潤滑油を、各遊星歯車１８を回転自在に支持する遊星歯車用軸受２０に導くことができる。このため、この遊星歯車用軸受２０の潤滑を効率良く行うことができ、この遊星歯車用軸受２０の耐久性、延いては、旋回装置８の寿命を向上させることができる。

また、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油は、ドーナツ状ガイド部材３８により遮断されるため、１段目の遊星歯車減速機構１６の上方に設けられた電動モータ１０に潤滑油が付着ないしは浸入する事も抑えられる。このため、潤滑油の浸入による電動モータ１０の性能、耐久性等の低下を防止でき、旋回装置８の信頼性を高めることができる。

また、潤滑油を受けるドーナツ状ガイド部材３８の覆板部４０は、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を全周に亘って覆っているため、この噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油を確実に受けられる。このため、遊星歯車用軸受２０に導く潤滑油の量を多くできると共に、電動モータ１０への潤滑油の浸入を確実に防止できる。

また、ドーナツ状ガイド部材３８は、底板部３９と覆板部４０と潤滑油通路４２とを備えているので、覆板部４０により太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油を確実に受けることができると共に、この覆板部４０により受けた潤滑油を潤滑油通路４２に確実に導くことができる。また、キャリア１９の支持軸１９Ｂには油孔１９Ｄを潤滑油通路４２と連通する状態で設けているので、この潤滑油通路４２に導かれた潤滑油を、この油孔１９Ｄを通じて遊星歯車用軸受２０に確実に供給することができる。

また、覆板部４０と底板部３９との間に仕切板４１を設けているので、この仕切板４１によりドーナツ状ガイド部材３８の強度を確保できる。即ち、仕切板４１により覆板部４０と底板部３９とが補強されるため、これら覆板部４０や底板部３９の変形を抑え、損傷を防止することができる。また、覆板部４０から底板部３９に流下した潤滑油が、ドーナツ状ガイド部材３８の回転方向に流動するのを仕切板４１により堰き止めることにより、多量の潤滑油を潤滑油通路４２に導くことができるため、遊星歯車用軸受２０の潤滑を効率良く行うことができる。

しかも、対となる仕切板４１の間に潤滑油通路２０を設けているため、キャリア１９に取付けられるドーナツ状ガイド部材３８の回転方向が何れの方向でも（正転でも逆転でも）、回転方向の後側となる仕切板４１により潤滑油の流動を堰き止め、この潤滑油を潤滑油通路４２に確実に導くことができ、遊星歯車用軸受２０の潤滑を効率良く行うことができる。

さらに、ドーナツ状ガイド部材３８の外周側に鍔部４３を全周に亘って設けているので、この鍔部４３により、ハウジング１２の内周面近傍の潤滑油の液面が上昇してこの液面がすり鉢状（円すい凹面状）に傾斜することを防止できる。この結果、１段目の太陽歯車１７の周囲で潤滑油が不足するのを抑え、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を適性に潤滑することができる。

次に、図１０ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、潤滑油ガイド部材を複数個に分割された分割ガイド部材により構成したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、５１は潤滑油ガイド部材としての複数個（例えば３個）の分割ガイド部材で、該各分割ガイド部材５１は、第１の実施の形態によるドーナツ状ガイド部材３８に代えて本実施の形態に用いたものである。ここで、各分割ガイド部材５１は、それぞれが合成樹脂、アルミニウム合金等の軽量で強度を有する材料により造られたもので、底板部５２と、覆板部５３と、複数の仕切板５４と、潤滑油通路５５とにより大略構成されている。

５２は遊星歯車減速機構１６のキャリア１９に取付けられる底板部で、該底板部５２は、略矩形状の平板の中央部にねじ挿通孔５２Ａを設けてなるものである。そして、図１２に示すように、このねじ挿通孔５２Ａに挿通した結合ねじ２１を、キャリア１９の支持軸１９Ｂに設けたねじ穴１９Ｃに螺合することにより、各分割ガイド部材５１をキャリア１９の各支持軸１９Ｂに個別に取付ける構成となっている。

５３は太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部を覆う覆板部で、該覆板部５３は、底板部５２から上方に立ち上がって旋回モータ１０の回転軸１０Ａへと延びる略凸湾曲状に形成され、その内側面は凹湾曲面５３Ａとなっている。そして、１段目の太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散した潤滑油を凹湾曲面５３Ａで受けると共に、この潤滑油を遠心力により凹湾曲面５３Ａに沿って底板部５２の上面へ流下させ、後述の潤滑油通路５５に導く構成となっている。

５４は底板部５２と覆板部５３との間に設けられた１対の仕切板で、該各仕切板５４は、底板部５２と覆板部５３との間の空間を仕切るものである。ここで、各仕切板５４は、底板部５２をキャリア１９に取付けた状態で、このキャリア１９の支持軸１９Ｂを径方向から挟んで対をなしており、覆板部５３の凹湾曲面５３Ａに付着した潤滑油が円周方向に流動するのを堰き止め、該潤滑油を後述する潤滑油通路５５に導く役割を有している。

また、各仕切板５４の端縁部には覆板部５３の先端部から基端側に凹入する切り欠き５４Ａが設けられ、この切り欠き５４Ａを通じて覆板部５３の内側にドライバ等の工具を挿入することにより、分割ガイド部材５１の底板部５２をキャリア１９の支持軸１９Ｂに取付けるための結合ねじ２１を締結することができる構成となっている。

５５は底板部５２のうちねじ挿通孔５２Ａよりも覆板部５３の基端部側に設けた潤滑油通路で、該潤滑油通路５５は、分割ガイド部材５１の底板部５２を結合ねじ２１を用いてキャリア１９の支持軸１９Ｂに取付けた状態で、この支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄと連通するように構成している。従って、太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油は、覆板部５３の内側面と仕切板５４の側面とに沿って底板部５２側へと流下した後、潤滑油通路５５からキャリア１９の支持軸１９Ｂに設けた油孔１９Ｄを通じて遊星歯車用軸受２０に導かれる構成となっている。

本実施の形態による旋回装置８は、上述の如き分割ガイド部材５１により太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部をそれぞれ個別に覆うもので、これら各噛合部から飛散ないしは噴出した潤滑油をそれぞれの分割ガイド部材５１により受けると共に、この受けた潤滑油を、各遊星歯車１８を回転自在に支持する遊星歯車用軸受２０に導くことができる。従って、本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

しかも、第２の実施の形態では、複数（３個）の分割ガイド部材５１により太陽歯車１７と各遊星歯車１８との噛合部をそれぞれ個別に覆う構成としているので、例えば何れかの分割ガイド部材５１が損傷した場合に、その損傷した分割ガイド部材５１のみを交換すれば良く、それ以外の分割ガイド部材５１はそのまま使用し続けることができる。このため、分割ガイド部材５１の交換を容易に行えると共に、交換に要するコストを低減できる。

また、分割ガイド部材５１の仕切板５４に切り欠き５４Ａを設けているので、結合ねじ２１を螺合するための工具を分割ガイド部材５１の内側に容易に挿入することができ、この分割ガイド部材５１を取付け取り外しするときの作業性を高めることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、ドーナツ状ガイド部材３８をキャリア１９に取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１３に示すように、ドーナツ状ガイド部材３８′の外周縁部をハウジング１２′に取付ける構成としても良い。この場合には、例えばハウジング１２′の上端側の内周面に全周に亘って環状の段部１２Ｆを設けると共に、径方向外側に延長した鍔部４３′をこの段部１２Ｆに当接させた状態で、鍔部４３′に挿通した結合ねじ２１′を段部１２Ｆに螺合することにより、ドーナツ状ガイド部材３８′を容易に取付けることができる。

また、上述した第１の実施の形態では、ドーナツ状ガイド部材３８を構成する底板部３９と覆板部４０との間に仕切板４１を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば仕切板を省略した構成としても良い。この場合には、ドーナツ状ガイド部材を簡素、軽量に構成でき、ドーナツ状ガイド部材の形成を容易に行えると共に、製造コストを低減できる。このことは、第２の実施の形態による分割ガイド部材５１についても同様である。

また、上述した第２の実施の形態では、底板部５２に１個の潤滑油通路５５を設けた分割ガイド部材５１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１４に示す分割ガイド部材５１′のように、１対の仕切板５４の近傍にそれぞれ１個ずつ合計２個の潤滑油通路５５′を設ける構成としても良い。この場合には、分割ガイド部材５１′が取付けられるキャリアの各支持軸に、２個の潤滑油通路５５′に対応する２個の油孔を設けることにより、キャリアの回転方向が何れの方向でも潤滑油を遊星歯車用軸受に効率良く導くことができる。このことは、第１の実施の形態によるドーナツ状ガイド部材３８についても同様である。

また、上述した第２の実施の形態では、分割ガイド部材５１を構成する底板部５２に１個のねじ挿通孔５２Ａを設け、１本の結合ねじ２１により分割ガイド部材５１をキャリア１９に取付ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、複数のねじ挿通孔を設け、複数の結合ねじにより分割ガイド部材をキャリアに取付ける構成としても良い。

また、上述した各実施の形態では、遊星歯車１８を支持する遊星歯車用軸受２０として転がり軸受であるニードル軸受を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばスリーブ等の滑り軸受を用いる構成としても良い。

また、上述した各実施の形態では、遊星歯車１８を支持する支持軸１９Ｂを、キャリア１９を構成する支持板１９Ａと一体に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばキャリアを構成する支持板とは別部材からなるピンをこの支持板に固定する構成としても良い。

また、上述した各実施の形態では、旋回モータとして電動モータを用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば油圧モータを用いる構成としても良い。

また、上述した各実施の形態では、ハウジング１２内に３段の遊星歯車減速機構１６，２３，２８を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばハウジング内に１段または２段の遊星歯車減速機構を設ける構成としてもよく、ハウジング内に４段以上の遊星歯車減速機構を設ける構成としても良い。

また、上述した各実施の形態では、キャリア回転型の遊星歯車減速機構１６，２３，２８を設けた場合を例に挙げて説明したが、キャリア固定型の遊星歯車減速機を用いる構成としても良い。

さらに、上述した各実施の形態では、旋回装置を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
８ 旋回装置
１０ 電動モータ（旋回モータ）
１０Ａ 回転軸
１２，１２′ ハウジング
１２Ｃ 内歯
１６，２３，２８ 遊星歯車減速機構
１７，２４，２９ 太陽歯車
１８，２５，３０ 遊星歯車
１９，２６，３１ キャリア
１９Ｂ 支持軸
１９Ｄ 油孔
２０ 遊星歯車用軸受
３３ 出力軸
３６ ピニオン
３７ 旋回輪
３８，３８′ ドーナツ状ガイド部材（潤滑油ガイド部材）
３９，５２ 底板部
３９Ａ 軸挿通孔
４０，５３ 覆板部
４１，５４ 仕切板
４２，５５，５５′ 潤滑油通路
４３，４３′ 鍔部
５１，５１′ 分割ガイド部材（潤滑油ガイド部材）

Claims (7)

1. 上端側に旋回モータが設けられ下端側が上部旋回体に取付けられる筒状のハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記旋回モータの回転を減速する遊星歯車減速機構と、前記ハウジング内を上，下方向に延び、該遊星歯車減速機構によって減速された回転を出力する出力軸と、該出力軸の下端側に設けられ、前記上部旋回体と下部走行体との間に設けた旋回輪の内輪に噛合するピニオンとを備え、
   前記遊星歯車減速機構は、太陽歯車と、該太陽歯車と前記ハウジングの内側に設けられた内歯とに噛合し前記太陽歯車の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車と、該各遊星歯車を支持するための複数の支持軸を有しこれら各支持軸に遊星歯車用軸受を介して前記各遊星歯車が回転可能に設けられたキャリアとにより構成し、前記ハウジング内には前記遊星歯車減速機構を潤滑する潤滑油を保持してなる建設機械の旋回装置において、
   前記遊星歯車減速機構の上方には、前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を覆い、この噛合部から飛散する潤滑油を受けて前記遊星歯車用軸受に導く潤滑油ガイド部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械の旋回装置。
2. 前記潤滑油ガイド部材は、前記旋回モータの回転軸が挿通される軸挿通孔を有し前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を全周に亘って覆うドーナツ状ガイド部材により構成してなる請求項１に記載の建設機械の旋回装置。
3. 前記ドーナツ状ガイド部材の外周側には、前記ハウジングの内周面に向けて延びる鍔部を全周に亘って設ける構成としてなる請求項２に記載の建設機械の旋回装置。
4. 前記潤滑油ガイド部材は、複数個に分割された分割ガイド部材からなり、該各分割ガイド部材により前記太陽歯車と前記各遊星歯車との噛合部を個別に覆う構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回装置。
5. 前記潤滑油ガイド部材は、前記キャリアに取付けられる底板部と、該底板部から上方に立ち上がって前記旋回モータの回転軸へと延び前記太陽歯車と前記遊星歯車との噛合部を覆う覆板部と、前記底板部に設けられ前記覆板部に沿って前記底板部側へと流下した潤滑油を前記遊星歯車用軸受に導く潤滑油通路とにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械の旋回装置。
6. 前記キャリアの支持軸には潤滑油を前記遊星歯車用軸受に導く油孔を設け、前記潤滑油ガイド部材の潤滑油通路は前記支持軸の油孔に対応する部位に設ける構成としてなる請求項５に記載の建設機械の旋回装置。
7. 前記潤滑油ガイド部材を構成する前記底板部と前記覆板部との間には、前記キャリアの支持軸を径方向から挟んで対をなし前記底板部と前記覆板部との間の空間を仕切る複数の仕切板を設け、前記潤滑油通路は前記各仕切板の間に設ける構成としてなる請求項５または６に記載の建設機械の旋回装置。

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