WO2007015554A1

WO2007015554A1 - 建設機械のドラム回転装置

Info

Publication number: WO2007015554A1
Application number: PCT/JP2006/315442
Authority: WO
Inventors: Nobuo Uzawa; Atsushi Tanaka; Masami Ochiai; Tadahiro Shimozono; Yoshiomi Jojima; Takeshi Obata
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.; Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-02-08
Also published as: EP1914154A1; EP1914154A4; CN101175663A; EP1914154B1; JP4527778B2; US20090078528A1; KR20080034090A; KR101280667B1; JPWO2007015554A1; DE602006019738D1; CN100558592C

Abstract

トラックフレーム(3)に固定された支持部材(12)を、円筒部(12A)と蓋部(12D)とにより構成し、円筒部(12A)のブレーキ収容部(12F)内には、2個の乾式電磁ブレーキ(30)を配設する。また、支持部材(12)には電動モータ(14)を取付ける。また、支持部材(12)の外周には、軸受(19)を介してドラム(15)を回転可能に取付け、該ドラム(15)には遊星歯車減速機構(21)を収容する。そして、支持部材(12)とドラム(15)との間をフローティングシール(44)によってシールし、支持部材(12)の軸挿通孔(12E)と連結軸(26)との間をシールリング(45)によってシールする。これにより、支持部材(12)内には、2個の乾式電磁ブレーキ(30)を、潤滑油(22)から隔絶した状態で収容することができる。

Description

建設機械のドラム回転装置技術分野

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の走行装置、ロープウィンチ等に好適に用いられる建設機械のドラム回転装置に関する。

明背景技術

一般に、油圧ショベル、ホイール Π一ダ等の建設機械書

の走行装置に、履を躯動するスプ Πケッ卜が取付けられたドラム、 ·あるは車輪が取付けられたラムを回転させるドラム回転装置が設けられているまた、油圧クレ一ン等に搭載されるロープウインチにはロープの巻取り、巻出しを行う Fラムを回転させるドラム回転装置が設けられている (例えば、特開 2. 0 0 0 ― 9 0 1 7 号公報、特開平 1 一 1 5 3 8 4 0号公報特開昭 6 0 —

1 8 3 4 9 8 号公報参照）。

で、従来技,術にるドラム回転装置は駆動.源となる油圧モータと、 Fラムの内周側にき n又 sけられ油圧モー夕の回.転を減速してド、ラムに伝達する減速機構と、油圧モ一夕の出力軸と減速機構との間を連結する連結軸と ¾ 備えて構成されているそして、このラム回転装滅は油圧モ ―夕の回転を減速機構によつて減速することにより、ド、ラムを大きなルクをもって回させるものであまた、この種のドラム回転装置には通常油圧モー夕が停止しているとさには連結軸に制動を与え、油圧モ夕が回転しているときには連結軸への制動を解除するネガティブ型の湿式多板ブレーキが設けられている。そして、この湿式多板ブレーキは、減速機構と一緒にドラムの内周側にコンパク卜に配設され、ドラム回転装置全体を小型化する構成となっている。

ところで、上述した従来技術のドラム回転装置に用いられる油圧モータはエンジンによって駆動される油圧ポンプから圧油が給排されることにより、出力軸.を回転させるものである。のため、ドラム回転置の作動時には、エンジンカゝら排出される排気ガス等によつて周囲の環境を汚染してしまう上に、エンジンの作動時に発生する騒音によって作業環境が低下してしまうという問題ヽ

がある

れに対し、油圧モ一夕に代えて電動モ ―夕を駆動源として用いたドラム回転装置が知られており、このドラム回 fe装置は、バッテリ等の電源からの給電によって電動モ —タを駆動するとにより、排気ガスや騒音の，生を抑えることができるものである（例えば特開平 1 1

― 1 5 5 2 5 6号公報参照）。

ところで、電動.モ ―夕を用いたドラム回転装置においては、パッテリ等の電源を有効に利用するため、湿式多板ブレーキに代えてネガティブ型の乾式電磁ブレーキを用いることが望ましい

しかし、電動モー夕を用いたドラム回転装置において、ドラム内に減速機構'と一緒に潤滑油が収容されている場

Π には、ネガティブ型の乾式電磁ブレーキを、引火性を有する潤滑油から隔絶した状態でドラムの内周側にコンパクトに配設するのが困難であるという問 mが、ある。発明の開示

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、ネガティブ型の乾式電磁ブレーキを、潤滑油から隔絶した状態でドラムの内周側にコンパク卜に収容するとができるようにした建設機械のドラム回転装置を提供することを目的としている

( 1 ) . 上述した課題を解決するため、本発明に係る建設機械のドラム回転装置は、軸方向の一側が開口し軸方向の他側が蓋部となつて閉塞された筒状に形成され. 、建設機械の機体に固定して取付けられる支持部材と、該支持部材の軸方向一側に設けられ、外部から給電されることにより.該支持部材に向けて延びる出力軸を回転させる電動モータと'、軸方向の一側が開口し軸方向,の他側が閉塞された筒状に形成され、軸方向の一側が前記支持部材の外周に軸受を介して回転可能に支持されたドラムと、該ドラム内に潤滑油に浸漬した状態で収容された 1 段または複数段の減速段を有し、入力された回転を減速し該ドラムを回転する減速機構と、前記支持部材内を軸方向に伸長して設けられ、 .軸方向の一側が前記電動モー夕の出力軸に連結され.、軸方向の他側が前記支持部材の蓋部に回転可能に支持されると共に前記減速機構に連結された連結軸と、前記支持部材内に収容して設けられ、前記電動モータが停止しているときに前記連結軸に制動を与え、前記電動モー夕が回転しているときに前記連結軸への制動を解除するネガテイブ型の乾式電磁ブレーキと、

、

刖記支持部材とドラムの一側端の開口部との間を液密にシールする第 1 のシール部材と、前記支持部材の蓋部と結軸との間を液密にシールする第 2 のシール部材とを備えたことを特徴としている。のような構成としたとにより、支持部材とドラムの一側端の開口部との間を第 1 のシール部材によてシールし、支持部材の蓋部と連結軸との間を第 2 のシ一ル部材によってシ一ルするとができ、支持部材内に収容したネガティブ型の乾式電磁ブレーキをドラム内の潤滑油から隔絶することがでぎる。従つて、乾式電磁プレ一キを用いて、電動モータが停止しているときには連軸に制動を与え、電動モー夕が回転しているときに .は連軸に対する制動を解除することができる。

また電動モ夕と減速機構とが取付けられる支持部材内に、潤滑油から隔した状で乾式電磁ブレ ―キをコンパク卜に IR容することができるので、乾式磁ブレ —キを備えたドラム回転置全体の小型化を図とができる。

( 2 ) . また、本発明は、前記乾式電磁ブレーキは前記連結軸の軸方向に離間して 2個設けることを特徴としている。 '

' このように支持部材内に連結軸の軸.方向に離間して

2個の乾式電磁ブレーキ .を設けることにより、電動モ夕の停止時に結 ,軸に対して大きな制動力を与えるとができ、ド、ラムを確実に停止させておくことができるこの場合 2個の乾式電磁ブレ ―キ間には放熱用の空間が形成されるので乾式電磁ブレーキが通電されるとにより熱を発生じたとしても、この熱を空間内に効率よく放熱するとが、できるこの結果、乾式電磁ブレキの耐久性を高めド、ラム回転装置の信頼性を高めるとができる。

( 3 ) . また、本発明は、前記 2 個の乾式電磁ブレーキは、前記支持部材内に軸方向一側の開口から蓋部に向けて同一方向に組込むことを特徴としている。

このような構成によれば 2個の乾式電磁ブレーキは、それぞれ支持部材の軸方向側の開口から蓋部に向けて同一方向に組込むことができ、当該支持部材内に取付けることがで'きる。これにより、乾式電磁ブレ一キを支持' 部材に取付けるときの作業性を高めることができる。

( 4 ) . また、本発明は、前記連結軸は、軸方向の側が前記電動モ一夕の出力軸に結され外周面にスプラィン部が設けられたカ 1動ばッッ9 プ U ングと、軸方向の側が該力ップリングに連結され軸方向の他側が前記減機構に連結された'入力軸とを有し刖記乾式電磁ブレキは、記力ップリングのスプィン部に嚙合し該力プリングと体に回転する回転板と刖記力ップリン 'グの軸方向に移動 ^能に SXけられ該回板と摩擦係合する非回転板と外部からのによて該非回転板と前 S回転板との摩擦係合を解除する 'コィルとを備えた二とを特徴としている。

このように、動モタの出力軸と減速機構との間を結する連結軸を、力プ U ングと入力軸とにり成することにより例え減速機構に入力軸を結した状態で、 · 当該入力軸と電モ夕の出力軸とを力ップ U ングによ. て容易に連結るとがでさるの結果電動モー夕の出力軸と減との間を連結するとさの作業性をめることができる

人 5 ) . 方、本発明は、 '前記支持部材内には、該支持部材を前記機体に取付けた状態で前記乾式磁ブレキょりも上，下方向の上側となる部位にコネク夕収容部 ¾tけ、該コネクタ収容部には、前記乾式電磁ブレキに接続された内部配線を外部配線に接続するネク夕を収容することを特徴としている。

この構成により、支持部材と電動モータとの取付部位から支持部材内に雨水等が浸入したとしても、この雨水等がコネクタに付着するのを抑えることができ、電磁プレ —キの信頼性を高めることができる。.

( 6 ) . さらに、本発明は、前記機体は装軌式車両の下部走行体を構成するトラックフレームであり、前記ドラムの外周側には履帯に嚙合するスプロケットを.固定して設け、前記電動モータと前記減速機構とは、前記腹 ff の横幅寸法内に収めることを特徴としている。

このように、ドラム回転装置を装軌式車両の走行装置に適用した場には、電動モータと減速機構とが履帯から外側に突出するのを抑えることができる。こ,.の結果、' 装軌式車両が不整地等を走行する場合にも、電動モ一夕、減速機構を岩石等の障害物から保護することができ、走行装 Sの信頼性を高めることができる。

'図面の簡単な説明.

図 1 は、第 1 の実施の形態によるドラム回転装置を走行装置に適用した,油圧ショベルを示す正面図である

図 2 は、油圧ショベルのトラックフレーム、走行装置等を示す外観図である。'

図 3 は、図 2 中の走行装置を示す断面図である。

図 4 は、支持部材、電動モ一夕、遊星歯車減速機構、乾式電磁ブレーキ等の要部を拡大して示す拡大断面図である。

図 5 は、乾式電磁ブレーキが出力軸に制動力を付与した状態を示す断面図である。

図 6 は、乾式電磁ブレーキが出力軸に対する制動を解除した状態を示す断面図である。

図 7 は、本発明の第 2 の実施の形態によるドラム回転装置が適用された走行装置を示す図 4 と同様な拡大断面図である。

図 8 は、本発明の第 3 の実施の形態の要部を示す図 5 と同様な断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る建設機械のドラム回転装置の実施の形態を、電動式の油圧ショベルの走行装置に適用した場合を例に挙げ、図 1 ないし図 8 を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図 1 ないし囪 6 は本発明の第 1 の実施 ίの形態を示している。図中、 1 は電動式の油庄ショベルを不し、の電動式の油圧ショ'ベル 1 は、自走可能な下部走行体

2 と、該下部走行体 2 上に旋回可能に設けられた後述の上部旋回体 7 とにより大略構成されている。

こで、下部走行体 2 は、セン夕フレーム 3 Aと左，右のサイドフレーム 3 B とにより構成されたトラックフレ ―ム 3 を有し、，該 hラックフレ ―ム 3 は、本実施の形目における油圧ショベル 1 の機体を構成するものある。そして、各サイドフレ ―厶 3 Bの後端側にはスプロケッ

4が設けられ、各サィドフレーム 3 Bの前端側にはァィド、ラ 5 が設けられ、れらスプ口ケッ卜 4 とァィドラ

5 とには無限軌道を形成する履帯 6 が卷装されている。また、図 1 及び図 3 に示すように、サイドフレーム 3

Bの後端側には、後述の支持部材 1 2 を取付けるためのブラケット 3 Cが突設され、該ブラケッ卜 3 Cの外周側には、後述の電動モ一夕 1 4 を覆うモ —タカパー 3 Dが設けられている。

7 は下部走行体 2 上に設けられた上部旋回体で、該上部旋回体 7 は、建屋 8 とキヤプ 9 とにより大略構成されている。ここで、建屋 8 は、卜ラックフレム 3上に旋回可能に取付けられた旋回フレーム 8 Aと、該旋回フレーム 8 A上に設けられ、バッテリー、電動機、油圧ボンプ、作動油タンク等（いずれも図示せず）を収容する建屋カバー 8 B とにより大略構成されている。また.、キヤブ 9 は、旋回フレーム 8 Aの前部左側に設けられ運転室を画成するものである。

1 0 は上部旋回体 7 の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置である。この作業装置 1 0 は、基端側が旋回フレーム 8 Aに'ピン結合されたブーム 1 0 A、，該ブ一ム

1 0 Aの先端側にピン結合されたアーム 1 0 B、該ァ— ム 1 0. B の先端側にピン結合されたパケット 1 0 C、プ一ムシリンダ 1 0 D、ァ一ムシリンダ 1 0 E 、ノ、ケッ卜シ U ンダ 1 O F等により構成されている

そして、作業装置 1 0 の各シリンダ 1 0 D , 1 0 E ,

1 0 F に対し、建屋カバ一 8 B内に収容された油圧ポンプ (図示せず）か,ら圧油が給排されることにより、作業装置 1 0 によつて土砂の掘削作業等を行う構成となっている

1 1 は本実施の形態によるドラム回転装置の代表例として適用された下部走行体 2 の走行装置を示している。の走行装置 1 1 ば、トラヅクフレーム 3 を構成する左右のサイドフレーム 3 B にそれぞれ設けられている。そして、走行装置 1 1 は、図 3及び図 4等に示すように、後述の支持部材 1 2 、電動モータ 1 4 、ド、ラム 1 5 、遊星歯車減速機構 2 1 、乾式電磁ブレーキ 3 0等により構成されている。

1 2 は機体となる卜ラックフレ ―ム 3 のサイドフレーム 3 B に固定して設けられた支持部材で、該支持部材 1

2 は、図 3 ないし図 5等に示すように軸方向（左，右方向 ) ίこ延びる段付きの有蓋円筒状に形成されている。こで、支持部材 1 2 は、軸方向に延びる円筒部 1 2 Aを有し、該円筒部 1 2 Aの軸方向の一側は開口部 1 2 B となり、該開口部 1 2 Bの周囲には環状なフランジ.部 1 2

Cが設けられている。そして、図 3及び図 4 に示すように支持部材 1 2 のフランジ部 1 2 Cは、サイドフレーム 3 Βの後端側に突設されたブラケッ卜 3 Cにポルト 1

3 を用いて固定されている円筒部 1 2 Aの軸方向の他側は蓋部 1 2 Dとなって閉塞され、該蓋,部 1 2 D の中心部には後述の入力軸 2 8 が揷通される軸揷通孔 1

2 Eが形成されている（図 5参照）。

ま fc、円筒部 1 2 Aの内周側には、後述の乾式電磁プレーキ 3' 0 を収容するブレーキ収容部 1 2 Fが設けられ 'ている。また、支持部材 1 2 をトラックフレーム 3 に取付けた状態で乾式電磁ブレーキ 3 0 よりも上，下方向の上側と'なる部位に,は、後述のコネクタ 4 1 を収容するコネク夕収容部 1 2 Gが設けられている。さらに、円筒部 1 2 A.の軸方向他側の外扇面には、後述する遊星歯車減速機構 2 1 のキャリア 2 5 Cが嚙合するスプライン部 1 2 Hが形成されている。

1 4 は支持部材 1 2 の軸方向一側となる開口部 1 2 B 側に取付けられた走行用の電動モータである。ここで、電動モータ 1 4 は、図 3 に示すように、モータケ一シング 1 4 Aに回転可能に支持され支持部材 1 2 内を軸方向に延びた出力軸 1 4 B と、該出力軸 1 4 Bの外周側に一体的に設けられた口一夕 4 C と、夕 1 4 Cの外周側に配置されたステ —夕 4 D とを備えた交流電動モー夕により構成されている

そして、電動モー夕 1 は、建屋カバ — 8 B内に収容したパッテリ力ゝらィンパ夕（いずれ図示せず）等を介して交流に変換された力が供給（給電）されることにより出力軸 1 4 B を転させるちのでる。また、モータケシング 1 4 A 上側位には端

箱 1 .4 Eが取付けられ、該端子箱 1 Eを含む動モー夕 1 4 は、筒周外てム力回のの 47

プラケット 3 Cのモ一夕パー 3 D よって覆われている

1 5 は支持材 1 2 の周側に歯、回のとリ転能設けられたドラムを示しているドラム 1 5 3 ,及び図 4 に示すように、全体とし段付さ蓋円筒状に形成されているドラ 1 5 は

方向側が開口部

1 6 Aとなった大径な円体.1 6 該円筒体 1 6 の軸方向他側に取付けられ内側に内 Aが形成された円筒状のリングギヤ 1 と、ン

ヤ 1 7 の軸方向他側を液密に閉塞する円板状の ί本 8 とにより構成されて'いる ₀ '

そして、円筒体 1 6 の開口部 1 6 Aと支持部材 1 2 の円筒部 1 2 A外周面との間には複の軸受 1 9が設けられ、ドラム 1 5 は、これら各軸受 1 9 を介して支持部材

1 2 の円筒部 1 2 Aの外周に回転可能に支持されている。また、円筒.体 1 ' 6 め開口部 1 6 Aの周囲には環状なフンジ部 1 6 Bが設けられ、該フランジ部 1 6 Bには複数のボル卜 2 0 を用いてスプロケッ 4が固定されている。

2 1 はドラム 1 5 内に収容された星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機栲 2 1 は、電動モ夕 1 4 の出力軸 4 Bの回転を m速してドラム 1 5 に伝達し、該ドラム 1

5 を高ルクをづて低速で回転させるものである。ここで、遊星歯車減速機構 2 1 は、図 4 に示すように、後述する 3段の遊星歯車機構 2 3 ， 2 4 ， 2 5 により構成され、 Hラム 1 5 内に保持された潤滑油 2 2 に浸漬されている < _れにり、遊星歯車減速機構 2 1 は、潤滑油

2 2 によつて常時潤滑され、長期に亘つて円滑に作動する構成となつている。

2 3 は 1 段目の遊 M歯車機構で、該遊星歯車機構 2 3 は、リングギヤ 1 7 内を軸方向に延びる軸部 2 3 Aがー体形成された太陽歯車 2 3 B と、該太陽歯車 2 3 B とリングギヤ 1 7 の内車 1 7 Aとに嚙合し、太陽歯車 2 3

Bの周囲を自転'しつつ公転する複数の遊星歯車, .2 3 C と、該各遊星歯車 2 3 C をピン等を介して回転可能に支持するキャリア 2 3 D とにより構成されている。

2 4 は 2段目の遊星歯車機構で、 '該遊星歯車機構 2 4 は、 1 段目めキャ U ァ 2 3 Dにスプライン結合された太歯車 2 4 Aと、該太陽歯：車 2 4 Aとリ.'ングギヤ 1 7 の内歯車 1 7 Aとに嚙 O し '、太陽歯車 2 4 Aの周囲を自転しつつ'公転する複 '数の遊星歯車 2 4 B と、該各遊星歯車

2 4 B をピン等を介して回転可能に支持するキャリア 2

4 C とにより構成されている

2 5 は最終段となる 3段巨の遊星歯車機構で、該遊星歯車機構 2 5 は、 2 段 Sのキャ U ァ 2 4 C にスプライン結合された太陽歯 2 5 Aと、該太陽歯車 2 5 Aとリングギヤ 1 7 の内歯車 1 7 Aとに嚙合する複数の遊星歯車

2 5 B と、該各遊星歯車 2 5 B をピン等を介して回転可能に支持するキャ V ァ 2 5 C とにより構成されている。しこで、キヤリァ 2 5 Cは、支持部材 1 2 の軸方向他側の外周面に形成されたスプライン部 1 2 Hに嚙合することにより、支持部材 1 2 に対して回転方向に固定されている

の段目の遊星歯車機構 2 5 は、各遊星歯車

2 5 Bの自転のみをドラム 1 5 に伝える構成となっている o のように、星歯車減機構 2 1 は、電動モー夕

1 4の出力軸 1 4 Bの回転を各段の遊星歯車機構 2 3

2 4 2 5 によつて 3段減速しの減速した回転をドラム 1 5 のリングギヤ 1 7 に伝する。これにより、ドラム 1 5 は大きなトルクをもつて回転する構成となっている o

2 6 は支持部材 1 2 内を軸方向に伸長して設けられた結軸で、該連結軸 6 は、電動モ ―夕 1 4 の'.出力軸 1

4 B と星歯車減速機構 2 1 との間を連結するものである o こで、連結軸 2 6 は、図 4及び図 5 に示すように後述の力、プリング 2 7 と、 '入力軸 2 8 とにより構成されている

2 7 は軸方向の側が電動モ夕 1 4の出力軸 1 4 B に ¾ aされた円筒状のカップリングで、該カツプリング

2 7 の外周面には雄スプライン 2 7 Aが形成されて.いるで、カップリング 2 7 の軸方向側の内周面には、動モ一夕 1 4 の出力軸 1 4 Bがスプライン結合され、力ップリング 2 7 の雄スプライン 2 7 Aには、後述する乾式電磁ブレーキ 3 0 の回転板 3 6 が嚙合する構成となつ Tいる

2 8 は軸方向の側が力ップ U ング 2 7 の内周面にスプラィ Z 口 Gれた入力軸で、該入力軸 2 8 の軸方向の他側は、支持部材 1 2 の蓋部 1 2 Dに形成された軸挿通孔 1 2 Eに揷通されている。こで入力軸 2 8 と支持部材 1 2 の軸揷通孔 1 2 E との間には複数の軸受 2 9 が設けられ、入力軸 2 8 は各軸受 2 9 を介して支持部材 1 2 の蓋部 1 2 Dに回転可能に支持されている。そして、入力軸 2 8 の軸方向他側には、 1 段目の遊星歯車機構 2 3 を檎成する太陽歯車 2 3 B に一体形成された軸部 2 3 Aがスプライン結合されている。

3 0 ， 3 0 は支持部材 1 2 内に軸方向に離間して設けられた 2個の乾式電磁ブレーキを示している。こ.れら各乾式電磁ブレーキ 3 0 は、油圧ショベル 1 の駐車ブレーキ（ネガティブブレーキ）として作用するものである。即ち、各乾式電磁ブレーキ 3 0 は、電動モータ 1 4が停止しているときには出力 ¾1| 1 4 B に制動力を付与し、電動モータ 1 4が作動するときには出力軸 1 4 B ,への制動を解除するものである。

ここで、各乾式電磁ブレーキ 3 0 は、図 5及び図 6 に示すように、カップリング 2 7 の外周側に位置して支持部材 1 2'のブレーキ収容部 1 2 F内に収容され、後のヨーク部材 3 1 、固定板 3 3 、回転板 3 '6 、非回転板 3

7 、電磁コイル 3 9等により構成されている。

3 1 'は乾式電磁.ブレーキ 3 0 のベ —スとなるヨーク部材で、該ヨーク部材 3 1 は、例えば磁性材料を用いて中心部に.軸揷通孔 3 1 Aが穿設された厚肉な円板状に形成されている。この場合、各乾式電磁ブレーキ 3 0 のョーク部材 3 1 fま、それぞれ支持部材 1 2 のブレーキ収容部

1 2 F内に、開口部 1 2' Bから蓋部 1 2 Dに向けて同一方向に組込まれ、複数のポル卜 3 2 ( 1本のみ図示）を用いて固定されている。そして、 3 —ク部材 3 1 の軸揷通孔 3 1 A内には、連結軸 2 6 の力ップリング 2 7 が隙間をもって揷通されている。また Ξ ク部材 3 1 には、軸揷通孔 3 1 Aと同心状をなす環状の凹窪部 3 1 Bが形成され、該凹窪部 3 1 B 内には後述の電磁コィル 3 9が収容されている。さらに、ヨーク部材 3 1 には軸方向に延びる複数の有底穴 3 1 C ( 1 個のみ図示）が穿設され、該有底穴 3 1 C内には後述のィルばね 3 8 が保持されている

3 3 は 3―ク部材 3 1 に固定して設けられた固定板で、該固定板 3 3 は-中空な円板状に'形成されその内.周側には力ップリング 2 7 が揷通されている。そして、固定板 3 3 は周方向に離間した複数のポルト 3 4 と円筒状のガイド 3 5 ( 1 個のみ図示）とを用いて 3ーク部材 3 1 に固定されて —いる。の場合、各ポルト 3 4 は、ガイド

3 5 内に揷通された祆態で先端側をョ一ク部材,..3 1 に螺着するとにより、固定板 3 3 をヨーク部材 3 1 に固定するものである。

3 '6 はカップリング 2 7 の雄スプライン 2 7 Aに嚙合した回転板で、該回転板 3 6 は、ヨーク部材 3 1 と固定板 3 3 との間に配瞿されている。ここで人回転板 3 6 は中空な円板状に形成され、. その内周側には雌スプラ 'ィン

3 6 Aが形成され,ているそして、回転板 3 6 は、雌スプライン 3 6 Aを力ップリング 2 7 の雄スプライン 2 7

Aに嚙合させるとによりカップリング 2 7 と一体に回転する構成となつている

3 7 はヨーク部材 3 1 と固定板 3 3 との間に位置して力ップリング 2 7 (D軸方向に移動可能に設けられた非回転板で、該非回転板 3 7 は中空な円板状に形成され、その内周側には力プ V ング 2 7 が揷通されている。そして、非回転板 3 7 は固定板 3 3 との間で回転板 3 6 を挟込むものであるこで非回転板 3 7 は、その外周側にガイド 3 5が揷通されるとにより、力ップ U ング

2 7 に対して非回転状で保持され、ガィド 3 5 に沿つてカップリング 2 7 の軸方向への移動のみが許容されている。

3 8 はョ一ク部材 3 1 に穿 u又された複数の有底穴 3 1

C ( 1 個のみ図示）内に設けられたコィルばねで、該コィルばね 3 8 は、非回転板 3 7 を固定板 3 3 に向けて常時押圧している。そして e

、 ¾磁コィル 3 9 への給電が行われていないときには、図 5 に示すよ Ό に、コィルばね 3 8 に押圧された非回転板 3 7 が回転板 3 6 に摩擦係合することにより、回転板 3 6 の回転が規制される 0 これにより、回転板 3 6 にカップリング 2 7 を介して連結された電.動モータ 1 4め出力軸 1 4 Bに対し、制,.動力を付与することができる ft成となつている

3 9 はョ一ク部材 3 1 の凹窪部 3 1 B内に収容された電磁コィルで、該電磁コイル 3 9 は、例えば電動モ一夕

1 4への給電と同時に給電されることにより励磁され、

'非回転板 3 7 を磁気的に吸着するもので.ある _σ しれにより、図 6 に示すように、 3ィルばね 3 8 のばね力に抗して非回転板 3 7が,回板 3 6 から離間し、非回転板 .3 7 と回転板 3 6 との摩擦係合が解除されるとにより、電動モ夕 1 4 の出力軸 1 4 B に対する制動を解除する構成となつている。

4 0 は支持部材 1 2 のブレーキ収容部 1 2 F内に形成された空間で、該空間 4 0 は、軸方向に離間して設けられた 2個の乾式電磁ブレーキ 3 0 間に形成されている。そして、各乾式電磁ブレーキ 3 0 の電磁コイル 3 9が励磁されるときに発生する熱を、空間 4 0 内に放熱することができる構成となっているまた、 2個の乾式電磁ブレーキ 3 0 は、電動モータ 1

4 と遊星歯車減速機構 2 1 との間に位置して支持部材 1

2 内に収容されている。れにより、図 3 に示すように、電動モータ 1 4 と遊星歯車減速機構 2 1 とを、履帯 6 の横幅（履帯幅 ) 寸法 S 内に収めることができる構成となつている。

4 1 は支持部材 1 2 のコネク夕収容部 1 2 G内に収容されたコネク夕で、該コネクタ 4 1 は、ブレキ.側ソケッ卜 4 1 Aと電源側ソケ V 卜 4 1 B とカゝらなっている。ここで、ブレキ側ソケッ卜 4 1 Aは、電磁コイル 3 9 に接続された内部配線 4 2 の先端に取付けられている。また、電源側ソケッ卜 4 1 Bは電源（図示せず）に接続された外部配線 4 3 の先端に取付けられてい,る。そして、コネクタ 4 1 は、ブレキ側ソケッ卜 4 1 Aと電源側ソケット 4 1 B とを接 iするとにより、乾式電磁ブレーキ 3 0 の電磁コイル 3 9を源に接続するものである

この場合、支持部材 1 2 のコネクタ収容部 1 2 Gは、乾式電磁ブレ —キ 3 0 よりも上，下方向の上側となる部位に設けられてい,る。従て、コネクタ収容部 1 2 .G内にコネクタ 4 1 を収容することにより、支持部材 1 2 と電動モー夕 1 4 との取付位から支持部材 1 2 内に雨水等が浸入したとしても、の雨水等がコネクタ 4 1 に付着するのを抑えることができる構成となっている

4 4 はドラム 1 5'を構成する円筒体 1 6 の開口部 1 6

Aと支持部材 1 2 との間を液密にシールする第 1 のシ一ル部材としてのフローティングシールである。のフロティングシ —ル 4 4 は図 4等に示すように開口部

1 6 Aと支持部材 1 2 との間に全周に亘つて環状に設けられている。そして、フ π ― 丁ィングシ一ル 4 4 は、固定された支持部材 1 2 と回転するド、ラム 1 5 との間をシールし、軸受 1 9 、遊里歯車減速機構 2 1 等を潤滑する潤滑油 2 2 をドラム 1 5 内に封止するものである。

4 5 は支持部材 1 2 の蓋部 1 2 D と連結軸 2 6 との間を液密に.シ一ルする第 2 のシ一ル部材としての断面 U型のシールリングであるのシ ―ル U ング 4 5 は蓋部

1 2 Dに形成された軸挣通孔 1 2 E と連結軸 2 6 .の入力軸 2 8 との間に設けられているそして、シ一ルリング

4 5 は、軸揷通孔 1 2 E と入力軸 2 8 との間をシールすることにより、ドラム 1 5 内に保持された潤滑油 2 2 が、支持部材 1 2 のブレ ―キ収容部 1 2 F内に流入するのを阻止するものである

本実施の形態による油圧ショベル 1 の走行装置 1 1 は上述の如き構成を有するもので、以下 -、その作動について説明する。

まず、走行衣置 1 1 の動モー夕 1 4への給電が行われず、該電動モ ―タ 1 4が停止しているときには、各乾' 式電磁ブレ ―キ 3 0 の電磁コイル 3 9 に対する給電も行われないの場,合には、図 5 に示すように、非回転板

3 7 が、コィルばね 3 8 に押圧されることにより固定板

3 3 との間で回転板 3 6 を挟込み、該回転板 3 6 に摩擦係合するれにより、回転板 3 6 の回転が規制されるので、回転扳 3 6' に力ップリング 2 7 を介して連結された動モ一夕 1 4 の出力軸 1 4 Bに制動力を付与することができ、れを油圧シ 3ベル 1 の駐車ブレーキ（ネガティブブレキ ) として作動させることができる。

一方、油圧ショベル 1 を走行させるため、走行装置 1

1 の電モ夕 1 4への給電を行つたときには、コネク夕 4 1 等を介して各乾式電磁ブレーキ 3 0 の電磁コイル

3 9 に対する給電も行われる。この場合には、電磁コィル 3 9 が励磁されることにより、図 6 に示すように、非回転板 3 7 がコイルばね 3 8 のばね力に抗して電磁コィル 3 9 に磁気的に吸着される。このため、非回転板 3

7 と回転板 3 6 との摩擦係合が解除され、電動モータ 1

4 の出力軸 1 4 B に対する制動を解除することができる。

れにより電動モータ 1 .4 の出力軸 1 4 Bが.回転し、の出力軸 1 4 Bの回転は、遊星歯車減速機構 2 1 によて 3 段減速された状態でドラム 1 5 に伝達される。この a果、ドラム 1 5 の円筒体 1 6 に固定されたスプロケッ h 4 は、ド、ラム 1 5 と一体となって大きなトルクをもつて回転しのスラ。ロケット 4 に嚙合した履,帯 6 がァィラ 5 との間で周回駆動することにより、油圧ショべル 1 が走行する。

かくして、 ·本実施の形態によれば、支持部材 1 2 とドラム 1 5 (円筒体 1 6 ) の開口部 1 6 Aとの間をフローティングシル 4 •4 によって液密にシ —フレし支持部材

1 2 の蓋部 1 2 Dに設けた軸揷通孔 1 2 E と結軸 2 6

(入力軸 2 8 ) と .の間をシールリング 4 5 によつて.液密にシ—ルしているれにより、 2個の乾式磁プレーキ 3 0.を Fラム 1 5 内に収容された火性のある潤滑油 2 2 から隔絶した状態で支持部材 1 2 内に収容することができる従づて、乾式電磁ブレキ 3 0 を用いて、電動モ ―夕 1 4が、止しているときには連結軸 2 6 に制動を与え、電動モ一夕 1 4が回転しているときには連結軸 2 6 に対する制動を解除することができる

また各乾式電磁ブレーキ 3 0 を、電動.モ ―夕 1 4 と遊星歯車減速機 1 とが取付けられた支持部材 1 2 内に 3 ンパク卜に収容することができるので、乾式電磁ブレキ 3 0 を備えた走行装置 1 1 全体を小型化することがでさる

れにより、図 3 に示すように、電動モ一夕 1 4 と遊里歯車減速機構 2' 1 とを、履帯 6 の横幅（履帯幅）寸法

S 内に収めることができ、電動モータ 1 4 あるいは遊星歯車減速機構 2 1 が履帯 6から外側に張り出すのを抑えることができる。従つて、油圧ショベル 1 が不整地等を走行する場合に、電動モータ 1 4、遊星歯車減速機構 2

1 を岩石等の障害物から保護することができ、走行装置

1 1 の信頼性を高めることができる。

また、走行装置 1 1 に電勳モータ 1 4 を用いることにより例えば油圧ポシプからの圧油によって駆,動される油圧モ —夕を用いる場合に比較して、油圧ポンプを駆動するためのエンジンを不要とすることができる。従つて、油圧ショベル 1 の走行時にェンジンに起因して排気ガス、 i¾s.立

)¾ 曰等が発生する事態を抑えることができ、作業環を

'良好に保つことができる。

また、本実施の形態では、支持部材 1 2 のプレーキ収 ' 容部 1 2 F内に輒方向に離間して 2個の乾式電磁ブレキ 3 0 を設ける構成としている。これにより、電動モ夕 1 4が停止しているときに、その出力軸 1 4 B に対し

2個の乾式電磁ブレ —キ 3 0 によって大きな制動力を付与することができ、油圧ショベル 1 を確実に停止 (駐車）' させておくことができる。

しかも、 2個の乾式電磁ブレーキ 3 0 間に空間 4 0 を形成することにより、各乾式電磁ブレーキ 3 0 の電磁コィル 3 9 が励磁されるときに熱が発生したとしてもの熱を空間 4 0 内に効率良く放熱することができる 15442

れにより、乾式電磁ブレーキ 3 0 の耐久性を高めることができ、走行装置 1 1 の信頼性を高めることができる。

また、 2個の乾式電磁ブレーキ 3 0 をそれぞれ支持部材 1 2 に固定する構成としたので、予め支持部材 1 2 内に各式電磁ブレーキ 3 0 を組込んだ状態で、該支持部材 1 2 に電動モータ 1 4 を取付けることができ、その組立て時の作業性を高めることができる。

この場合、 2個の乾式電磁.ブレーキ 3 0 は、それぞれ支持部材 1 2 のブレーキ収容部 1 2 F内に、開口部 1 2 Bから蓋部 1 2 Dに向けて同一方向に組込まれ、複数のポルト 3 2 を用いて固定される。この結果、各乾式電磁ブレーキ 3 0 の組付方向を共通化することができ、これら各乾式電磁ブレ —キ 3 0 を支持部材 1 2 に組.付けるときの作業性も高めることができる。

また、電動モ夕 1 4の出力軸 1 B と遊笙歯車減； ii 機構 2 1 との間を連結する連結軸 2 6 を、力ップリング

2 7 と入力軸 2 8 とにより構成しているれによ,り、

'例えば遊星歯車減.速機構 2 1 に入力軸 2 8 を連結した状目で、当該入力軸 2 8 と電動モータ 1 4 の出力軸 1 4 B とを力ップリング 2 7 によつて容易に連結するとができその作業性を高めることができる

さらに、支持部材 1 2 内には、乾式電磁ブレーキ 3 0 りも上側となる部位にコネクタ収容部 1 2 Gを設けている。そして、のコネク夕収容部 1 2 G内には、乾式電磁プレ一キ 3 0 の電磁コィル 3 9 に接れた内部配線 4 2 と給電用の外部配線 4 3 とを接するコネクタ 4

1 を収容しているの結果、支持部材 1 2 と電動モー夕 1 4 との取付部位から支持部材 1 2 内に雨水等が浸入したとしても、の雨水等がコネクタ 4 1 に付着するの ' を抑えることができ、乾式電磁ブレーキ 3 0 の信頼性を高めることができる。

次に、図 7 は本発明の第 2 の実施の形目、し、本実施の形態の特徴は、支持部材内に設けられる 2個の電磁 5 ブレーキのうち一方を支持部材に取付け、他方を電動モ一夕に取付けたことにある。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に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、 5 1 は本実施の形態によるドラム回転装置が適 1 0 用された走行装置を示し、該走行装置 5 1 は、上述した第 1 の実施の形態による走行装置 1 1 とほぼ同様に、支持部材 1 2'、電動モータ 1 4、ドラム 1 5 、 ¾里歯車減速機構 2 1 、 2·個の乾式電磁ブレーキ 3 0 ， 5 , .2等により構成されている。

1 5 しかし、一方の乾式電磁ブレーキ 3 0が支持部材 1 2 に取けられ、他方の乾式電磁ブレーキ 5 2が電動モー夕 1 4 のモ一タケ一シング 1 4 Aに取付けられる点が第 ' 1 の実施の形態とは異なっている。

5 2 は乾式電磁ブレーキ 3 0 と共に支持部材 1 2 のブ 20 レーキ収容部 1 2 . F内に設けられた乾式電磁ブレーキで、該乾式電磁ブレーキ 5 2 は、乾式電磁ブレーキ 3 0 と同様に、 .ヨーク部材 3 1 、固定板 3 3 、ガイド 3 5 、回転板 3 6 、非回転板 3 7 、コイルばね 3 8 、電磁コイル 3 9等により構成されている。

- 25 そして、固定板 3 3、 · ガイド 3 5 、ヨーク部材 3 1 に複数のポルト 5 3 ( 1本のみ図示）を揷通し、該各ポル卜 5 3 を電動モー夕 1 4 のモ一タケ一シング 1 4 Aに螺着することにより、乾式電磁ブレーキ 5 2 を支持部材 1 2 内に固定して設ける構成としている。本実施の形態による走行装置 5 1 は上述の如き構成を有するもので、その作動については上述した第 1 の実施の形態によるものと格別差異はない。

然るに、本実施の形態によれば、支持部材 1 2 内に設けられる 2個の乾式電磁ブレーキ 3 0 , 5 2 のうち一方の乾式電磁ブレーキ 3 0 を支持部材 1 2 に取付け、他方の乾式電磁ブレーキ 5 2 を電動モ一夕 1 4 のモータケ一シング 1 4 Aに取付ける構成としたので乾式電磁ブレキ 3 0 , 5 2 間に大きな空間 5 4 を形成することがで

、各乾式電磁ブレーキ 3 0 , 5 2 の放を一層促進することがで'きる。

次に、図 8 は本発明の第 3 の実施の形態 ¾：不し、夹施の形態の特徴は、亀動モ —夕の出力軸と減速,機構との間を連結する連結軸を、単一部材によつて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 の実施の形能と同一の構成要素に同符号を付しその説明を省略するものとする。

図中 6 1 は支持部材 1 2 内を軸方向に伸長して設けられた連結軸で、該連結軸 6 1 は、電動モ —夕 1 4の出力軸 1 . 4 B と遊星 ,#車減速機構 2 1 との間を連結するものである。ここで、連結軸 6 1 は、軸方向の側が力ップリング部 6 1 Aとなり、軸方向の他側が入力軸部 6 1 B となった単一部材として構成されている。

そして、カップリング部 6 1 Aは、電動モータ 1 4 の出力軸 1 4 B に連結され、カップリング部 6 1 Aの外周面には、乾式電磁ブレーキ 3 0 の回転板 3 6 が嚙合する雄スプライン 6 1 Cが形成されている。また、入力軸部 6 1 Bは、 1 段目の遊星歯車機構の軸部 2 3 Aにスプライン結合され、軸受 2 9 を介して支持部材 1 2 の蓋部 1 2 Dに回転可能に支持されている。

本実施の形態は、上述の如きカツプリング部 6 1 Aと入力軸部 6 1 B とが一体形成された連結軸 6 1 を備えたので、その他の構成については第 1 の実施の形態によるものと同一でめる

なお、上述した各実施の形態では、 3段減速の遊星歯車減速機構 2 1 を用いた場合を例に挙げている。しかし本発明はこれに限るものではなく、例えば 1 段減.速、 2 段減速、または 4段以上の減速段を ¾つた遊星歯車減速機構を用いる構成としてもよい。

さらに、上述した各実施の形態では、ラム回転装置として油圧ショベル 1 の走行装置 1 1 を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るので,はなく、例えば油圧グレ ―ンに搭載される口ープクィンチ装置にも適用することがでさる。この場合は、ド、ラムは、その外周にロープを卷取るための巻取りドラムとして構成すればよい。

Claims

請求の範囲

1 . 軸方向の一側が開口し軸方向の他側が蓋部となつて閉塞された筒状に形成され、建設機械の機体に固定して取 ^けられる支持部材と、

該支持部材の軸方向一側に設けられ、外部から給電されることにより該支持部材に向けて延びる出力軸を回転させる電動モータと、

軸方向の一側が開口し軸方向の他側が閉塞された筒状に形成され、軸方向の一側が前記支持部材の外周に軸受を介して回転可能に支持されたドラムと、

該ドラム内に潤滑油に寖漬した状態で収容された 1 段または複数段の減速段を有し、入力された回 Is,を減速し該ドラムを回転する減速機構と、

前記支持部材内を軸方向に伸長して設けられ、軸方向の一 toが前記電動モータの出力軸に連結され、軸方向の他側が前記支持部材の蓋部に回転可能に支持されると共

'に前記減速機構に連結された連結軸と、

前記支持部材内に収容して設けられ、前記電動モ —タが停止していると.きに前記連結軸に制動を与え、前記電動モ一夕が回転しているときに前記連結軸への制動を解除するネガティブ型の乾式電磁ブレーキと、

前記支持部材とドラムの一側端の開口部との間を液密にシールする第 1 のシール部材と、

前記支持部材の蓋部と連結軸との間を液密にシ -"ルする第 2 のシール部材とを備えたことを特徴とする建設機械のドラム回転装置。

2 . 前記乾式電磁ブレーキは前記連結軸の軸方向に離間して 2個設けることを特徴とする請求項 1 に記載の建設機械のフム回転装置

、

3 . m記 2 個の乾式磁プレーキは、刖記支持部材内に軸方向一側の開口から部に向けて同一方向に組込むことを特徵とする請求項 2 に記載の建設機械のドラム回転装

4 . 前記連結軸は、軸方向の一側が前 §ci電動モ一夕の出力軸に連結され外周面にスプライン部が設けられたカップリングと、軸方向の一側が該カツプリングに .連結され軸方向の他側が前記減速機構に連結された入力軸とを有し、

刖記乾式電磁ブレーキは HU pd刀ップリングのスプライン部に嚙合し該カツプリングと一体に回転する回転板と、前記カツプリンの軸方向に移動可能にき S又 a ,けられ該回転板と摩擦係合する非回転板と、外部からの口によつて該非回転板と前記回転板との摩擦係合を解除する電磁コイルとを備えたことを特徴とする請求項 1 ， 2 または 3 に記載の建設機械のドラム回転装置。

5 . 前記支持部材内には、該支持部林'を前記機体に取付けた状態で前記乾式電磁プレ —キよりも上，. 下方向の上側となる部位に,コネク夕収容部を設け、該コネク夕収容部には、前記乾式電磁ブレ ―十に接 '1¾ 3れた内部配線を外部配線に接続するコネクタを収容することを特徴とする請求項 1 2 または 3 に記載の建設機械のドラム回 fe ¾ H

6 ：前記機体は装軌式車両の下部走行体を構成する卜ラックフレームであり、刖記ド、ラムの外周側には履帯に嚙合するスプロケットを固定して設け、前記電動モータと前記減速機構とは、履帯の横幅寸法内に収めることを特徴とする請求項 1 ， 2 まこ ΰ D載の建設機械

のドラム回転装置。

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