旋回軸受、及びこの旋回軸受を用いた建設機械
【課題】転動体もしくは転動面の磨耗量を極力抑えて、長寿命化を図ることができるスラスト荷重用の旋回軸受を提供する。
【解決手段】内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体２４と、前記各転動体２４を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器２２とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、前記各保持器２２の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段３０，３１によって係合連結したことを特徴とする。
【解決手段】内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体２４と、前記各転動体２４を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器２２とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、前記各保持器２２の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段３０，３１によって係合連結したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト荷重用の旋回軸受及びこの旋回軸受を用いた建設機械に係り、更に詳しくは、環状の水平転動面とこの転動面間に複数個配設した転動体を有するスラスト荷重用の旋回軸受及びこの旋回軸受を用いた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト荷重用の旋回軸受として、環状の水平転動面と、この転動面間に複数個配設した転動体と、各転動体を収容し転動体間の間隔を保持するスペーサと称する複数の保持器とを備えたものがある。
【０００３】
この種の旋回軸受において、軸径の異なる旋回軸受のいずれにも対応可能な保持器として、隣接する複数の保持器の一方の対向面を突状の面に形成すると共に、保持器の他方の対向面を凹み状の面に形成し、保持器の一方の突状の対向面と、保持器の他方の凹み状の対向面とを摺接可能に結合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３５０１２１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、上述した従来の旋回軸受の転動体としてはローラが適用されている。ローラは環状の水平転動面を転がるが、ローラにおける旋回軸受外径側の端面とローラにおける旋回軸受内径側の端面とでは、同一旋回速度でも転がり長さが異なる。このローラの転がり長さが異なることによって生じる角速度の差が、ローラ端面の滑り運動の発生を促す。
【０００６】
ローラ端面に滑りが発生すると、転動体と転動面に磨耗が生じ、磨耗が進行するにつれて転動面と転動体の接触が不安定な状態になる。このような転動体と転動面との不安定な接触状態がさらに進行すると、転動体と転動面とは片当たりを起こし、最終的には、旋回軸受の損傷を発生させてしまう場合がある。
【０００７】
このようなローラ端面の滑り運動の発生防止を目的に、各ローラは、ローラ間の間隔を保持する保持器にそれぞれ収容されている。保持器は、環状の水平転動面に環状に配設され、対向する保持器の側壁の厚みによって、各ローラの間隔を維持させている。つまり、隣接する各保持器は、所定の各対向面での摺接が計画され、このことにより、ローラ端面の滑り運動の発生を防止できる。
【０００８】
したがって、例えば、隣接する保持器の対向面が半径方向に大きくずれると、ローラ間の間隔が保持できなくなり、上述した滑りの発生を助長してしまう。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解消するためになされたものであって、その目的は、転動体もしくは転動面の磨耗量を極力抑えて、長寿命化を図ることができる旋回軸受、及びこの旋回軸受を用いた建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体と、前記各転動体を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、前記各保持器の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段によって係合連結したことを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部とで構成したことを特徴とする。
【００１２】
更に、第３の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部と、この凹部と前記保持器の上面に至る前記保持器の環状方向の一方側面に設けられ、前記凹部の直径と同一幅、同一深さを有する条溝とで構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けた半円柱状の凸条と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けられ、隣接する前記保持器の凸条が係合する条溝とで構成したことを特徴とする。
【００１４】
更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明に係る旋回軸受を旋回部に装設したことを特徴とする建設機械にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、旋回軸受における各保持器の対向部を、調心機能を有する連結部を介して連結したので、保持器を旋回軸受の旋回中心に対して調心性を持って維持することができる。この結果、旋回軸受における転動体と転動面の磨耗量を極力低減しその長寿命化を図ることができる。
【００１６】
更には、本発明に係る旋回軸受を建設機械に適用することにより、旋回軸受の交換に伴う建設機械の休止時間の間隔を延長することができるので、建設機械による生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を拡大して示す縦断側面である。
【図３】本発明の旋回軸受を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を更に拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図５】図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図６】図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【図７】本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図８】図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図９】図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【図１０】本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図１２】図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の旋回軸受及びこの旋回軸受を適用した建設機械の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の旋回軸受を適用した建設機械の一実施の形態を示す側面図である。この図１においては、本発明の旋回軸受を適用した建設機械の一実施の形態として、大型自走式建設作業機械の一例であるクローラ式の油圧ショベルを示している。
図１において、１は自走式建設機械を走行可能にするためのクローラ式の走行体、２は走行体１上に旋回可能に搭載した旋回フレーム、３は旋回フレーム２の上部に設置された諸装置からなる旋回体、４は旋回体３の前部側に設けた運転室、５は旋回体３の中央部に配置した原動機室、６は旋回体３の後部に設置したカウンタウェイトで、このカウンタウェイトは作業時に自走式建設作業機械に作用する外力と釣り合わせるためのものである。
【００１９】
７は旋回体３の前部に装設した多関節構造の作業機で、ブーム、アーム及びバケットを備え、土砂の掘削作業等を行う。８は後述する旋回軸受やこれを駆動するための駆動機構で構成され、旋回体３を旋回させるための旋回装置である。旋回装置８はこの例では車体前側と車体後側とにそれぞれ配置されている。
【００２０】
次に、上述した旋回装置８、及びこの旋回装置８に装設した本発明に係る旋回軸受の第１の実施の形態を、図２乃至図６を用いて説明する。
図２は、図１に示す本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を拡大して示す縦断側面、図３は、本発明の旋回軸受を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を更に拡大して示す斜視図、図４は、本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図５は、図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図６は、図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【００２１】
図２において、旋回装置８は、例えば遊星歯車機構等から成り、旋回フレーム２に取り付けられた減速機９と、この減速機９の上部に取り付けられた油圧駆動の旋回モータ１０で回転駆動される駆動ピニオン１１とからなる駆動機構を備え、旋回軸受１５を含んで構成されている。
【００２２】
次に、図２乃至図６を用いて、旋回軸受１５の細部の構造及びその周辺部の構造を説明する。まず図２において、１２は走行体１の上部に設けられた環状の丸胴、１３は丸胴１２の上面に複数のボルトで固定した環状の内輪で、この内輪１３の内側には駆動ピニオン１１と噛み合う内歯歯車１３Ａが設けられている。１４は旋回体３側の部材である旋回フレーム２の下面に複数のボルトで固定され内輪１３の外側を囲んで配置した環状の外輪、１５は内輪１３の外側と外輪１４の内側との間に装設した旋回軸受で、この旋回軸受１５は、旋回体３を丸胴１２に対し旋回可能に支持するものである。
【００２３】
旋回軸受１５を構成する内輪１３は、図３に示すように、外周に転動面を形成する環状の突出部１６を備えている。外輪１４は内周に内輪１３の突出部１６が嵌り込み、転動面を形成する環状の凹み部１７を備えている。外輪１４における上側の転動面１８と内輪１３における環状の突出部１６の上側の転動面１９との間には、複数個の保持器２２が環状に配設されている。複数個の保持器２２内には、ローラ状の転動体２４が転動面１８と転動面１９とに転動するように収納されている。この旋回軸受１５は、下向きのスラスト力を受けるスラスト軸受として機能を有している。
【００２４】
また、内輪１３における環状の突出部１６の下側の転動面２０と外輪１４における下側の転動面２１との間には、複数個の保持器２３が環状に配設されている。複数個の保持器２３内には、ローラ状の転動体２５が転動面２０と転動面２１とに転動するように収納されている。この旋回軸受１５は、上向きのスラスト力を受ける機能を有している。
【００２５】
更に、内輪１３の突出部１６の外周面における転動面２６と外輪の凹み部における転動面２７との間には、転動面２６，２７上を転動するローラ状の転動体２９とその保持器２８とが配設されている。この軸受は、ラジアルカを受ける機能を有している。
【００２６】
次に、前述したスラスト力を受ける旋回軸受１５を構成する保持器２２，２３の詳細な構成を、図４乃至図６を用いて説明する。
なお、保持器２２，２３とは、類似の構造であるので、以下、保持器２２を代表して説明する。
保持器２２は略直方体であって、上下面が開放されて中空状態の箱体構造になっている。保持器２２の中空部内には、ローラ状の転動体２４が回転可能に収納されている。保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａ（図４の右側の面）は円弧状の凸面で形成され、他方側面２２Ｂ（図４の左側側面）は円弧状の凹面によって形成されている。
【００２７】
保持器２２の環状方向の他方側面２２Ｂにおける幅方向、及び高さ方向の中間部には、図４及び図６に示すように、半球状の凸部３０が設けられている。また、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向、及び高さ方向の中間部には、図４及び図５に示すように、隣接する保持器２２の凸部３０が係合する凹部３１が設けられている。各保持器２２は、各端部の凸部３０と凹部３１とが係合して転動面１８と転動面１９との間に環状に配設され、組み付け後、凸部３０と凹部３１との係合位置は、旋回体３の旋回中心Ｓと同心円上に位置している。これにより、凸部３０と凹部３１とは、保持器２２を調心する手段として機能する。
【００２８】
次に、上述した本発明の旋回軸受の第一の実施の形態の動作を説明する。
上述したように、スラスト荷重用の旋回軸受１５は、その保持器２２，２３
が、隣接する保持器２２，２３に対して、各端部の凸部３０と凹部３１と係合して転動面１８、２０と転動面１９、２２との間に環状に配設され、組み付け後、凸部３０と凹部３１との係合位置は、旋回体３の旋回中心と同心円上に位置される。
【００２９】
このため、旋回軸受１５に径方向の力が作用しても、保持器２２，２３同士には、旋回体３の径方向ずれが発生しておらず、理想的な環状配置に維持されている。即ち、各転動体２４、２５の幅方向（径方向）の中心点を結んだ線は、旋回体３の旋回中心と同心円に位置するとともに、各転動体２４、２５の転がり運動の中心軸の延長線は、旋回体３の旋回中心点に位置するので、ローラ状の転動体２４，２５の内径側端面と外形側端面の滑り運動を最小にすることができる。これにより、旋回軸受１５における転動体２４，２５と転動面の磨耗量を極力低減しその長寿命化を図ることができる。
【００３０】
特に、建設作業機械に用いられる旋回軸受１５には、建設作業機械の性質上、アキシャルモーメント荷重、およびラジアルモーメント荷重が頻繁に作用するため、荷重負荷時の衝撃によって、旋回軸受１５内部の保持器２２，２３には、旋回軸受１５の径方向力が部分的に作用して、複数の保持器２２，２３のうちの数個が、径方向に移動することになるが、本発明においては、環状に配置した保持器２２，２３の各対向面に設けた半球状の凸部３０及び半球状の凹部３１の係合によって、転動体２４，２５及びその保持器２２，２３は、径方向の移動が抑制され、旋回体３の旋回中心とする整列循環運動を行う。このため、転動体２４，２５と転動面１８〜２１との間の磨耗を従来のものよりも軽減することができる。
【００３１】
上述した本発明の実施の形態によれば、旋回軸受１５を構成する各保持器２２，２３の各対向面に、凸部３０と凹部３１との係合手段を設けたので、保持器２２，２３の調心機能が向上する。この結果、旋回軸受１５における転動体２４，２５と転動面１８〜２１との磨耗量を極力低減させることができ、その長寿命化を図ることができる。
【００３２】
図７乃至図９は、本発明の旋回軸受の第二の実施の形態を示すもので、図７は本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図８は図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図９は図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。これらの図において、図４乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
この実施の形態においては、前述した第一の実施の形態と同様に、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向、及び高さ方向の中間部に、図８に示すように、隣接する保持器２２の凸部３０が係合する半球状の凹部３１を設け、この半球状の凹部３１と保持器２２の上面に至る保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａに、前記凹部３１の直径と同一幅、同一深さの条溝３２を設けたものである。
【００３４】
この本発明の第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、上述した第一の実施の形態では、保持器２２を環状に配置する際に、半球状の凹凸部３１，３０の係合に注意しなければならないが、この第二の実施の形態では、条溝３２に対して上から凸部３０を嵌め込むことが可能なため、組付け作業性が向上する。
【００３５】
図１０乃至図１２は、本発明の旋回軸受の第三の実施の形態を示すもので、図１０は本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図１１は図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図１２は図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。これらの図において、図４乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
この実施の形態においては、図１０及び図１２に示すように、保持器２２の環状方向の他方側面２２Ｂにおける幅方向の中間部に、半円柱状の凸条３３を保持器２２の下面から上面に亘って設け、また、図１０及び図１１に示すように、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向の中間部に、隣接する保持器２２の凸条３３が係合する条溝３４を保持器２２の下面から上面に亘って設けたものである。
【００３７】
この実施の形態によれば、前述した第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、この実施の形態によれば、前述した第二の実施の形態と同様に組付け作業性が向上するとともに、保持器を製作する際に、形状形成後に金型の上方向に引き抜くことが可能なため、保持器の生産性が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１ 走行体
２ 旋回フレーム
３ 旋回体
７ 作業機
８ 旋回装置
９ 減速機
１０ 駆動ピニオン
１１ 旋回モータ
１２ 丸胴
１３ 内輪
１４ 外輪
１５ 旋回軸受
２２ 保持器
２３ 保持器
２４ 転動体
２５ 転動体
３０ 凸部（調心手段）
３１ 凹部（調心手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト荷重用の旋回軸受及びこの旋回軸受を用いた建設機械に係り、更に詳しくは、環状の水平転動面とこの転動面間に複数個配設した転動体を有するスラスト荷重用の旋回軸受及びこの旋回軸受を用いた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト荷重用の旋回軸受として、環状の水平転動面と、この転動面間に複数個配設した転動体と、各転動体を収容し転動体間の間隔を保持するスペーサと称する複数の保持器とを備えたものがある。
【０００３】
この種の旋回軸受において、軸径の異なる旋回軸受のいずれにも対応可能な保持器として、隣接する複数の保持器の一方の対向面を突状の面に形成すると共に、保持器の他方の対向面を凹み状の面に形成し、保持器の一方の突状の対向面と、保持器の他方の凹み状の対向面とを摺接可能に結合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３５０１２１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、上述した従来の旋回軸受の転動体としてはローラが適用されている。ローラは環状の水平転動面を転がるが、ローラにおける旋回軸受外径側の端面とローラにおける旋回軸受内径側の端面とでは、同一旋回速度でも転がり長さが異なる。このローラの転がり長さが異なることによって生じる角速度の差が、ローラ端面の滑り運動の発生を促す。
【０００６】
ローラ端面に滑りが発生すると、転動体と転動面に磨耗が生じ、磨耗が進行するにつれて転動面と転動体の接触が不安定な状態になる。このような転動体と転動面との不安定な接触状態がさらに進行すると、転動体と転動面とは片当たりを起こし、最終的には、旋回軸受の損傷を発生させてしまう場合がある。
【０００７】
このようなローラ端面の滑り運動の発生防止を目的に、各ローラは、ローラ間の間隔を保持する保持器にそれぞれ収容されている。保持器は、環状の水平転動面に環状に配設され、対向する保持器の側壁の厚みによって、各ローラの間隔を維持させている。つまり、隣接する各保持器は、所定の各対向面での摺接が計画され、このことにより、ローラ端面の滑り運動の発生を防止できる。
【０００８】
したがって、例えば、隣接する保持器の対向面が半径方向に大きくずれると、ローラ間の間隔が保持できなくなり、上述した滑りの発生を助長してしまう。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解消するためになされたものであって、その目的は、転動体もしくは転動面の磨耗量を極力抑えて、長寿命化を図ることができる旋回軸受、及びこの旋回軸受を用いた建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体と、前記各転動体を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、前記各保持器の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段によって係合連結したことを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部とで構成したことを特徴とする。
【００１２】
更に、第３の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部と、この凹部と前記保持器の上面に至る前記保持器の環状方向の一方側面に設けられ、前記凹部の直径と同一幅、同一深さを有する条溝とで構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けた半円柱状の凸条と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けられ、隣接する前記保持器の凸条が係合する条溝とで構成したことを特徴とする。
【００１４】
更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明に係る旋回軸受を旋回部に装設したことを特徴とする建設機械にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、旋回軸受における各保持器の対向部を、調心機能を有する連結部を介して連結したので、保持器を旋回軸受の旋回中心に対して調心性を持って維持することができる。この結果、旋回軸受における転動体と転動面の磨耗量を極力低減しその長寿命化を図ることができる。
【００１６】
更には、本発明に係る旋回軸受を建設機械に適用することにより、旋回軸受の交換に伴う建設機械の休止時間の間隔を延長することができるので、建設機械による生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を拡大して示す縦断側面である。
【図３】本発明の旋回軸受を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を更に拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図５】図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図６】図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【図７】本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図８】図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図９】図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【図１０】本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図である。
【図１２】図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の旋回軸受及びこの旋回軸受を適用した建設機械の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の旋回軸受を適用した建設機械の一実施の形態を示す側面図である。この図１においては、本発明の旋回軸受を適用した建設機械の一実施の形態として、大型自走式建設作業機械の一例であるクローラ式の油圧ショベルを示している。
図１において、１は自走式建設機械を走行可能にするためのクローラ式の走行体、２は走行体１上に旋回可能に搭載した旋回フレーム、３は旋回フレーム２の上部に設置された諸装置からなる旋回体、４は旋回体３の前部側に設けた運転室、５は旋回体３の中央部に配置した原動機室、６は旋回体３の後部に設置したカウンタウェイトで、このカウンタウェイトは作業時に自走式建設作業機械に作用する外力と釣り合わせるためのものである。
【００１９】
７は旋回体３の前部に装設した多関節構造の作業機で、ブーム、アーム及びバケットを備え、土砂の掘削作業等を行う。８は後述する旋回軸受やこれを駆動するための駆動機構で構成され、旋回体３を旋回させるための旋回装置である。旋回装置８はこの例では車体前側と車体後側とにそれぞれ配置されている。
【００２０】
次に、上述した旋回装置８、及びこの旋回装置８に装設した本発明に係る旋回軸受の第１の実施の形態を、図２乃至図６を用いて説明する。
図２は、図１に示す本発明の旋回軸受の一実施の形態を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を拡大して示す縦断側面、図３は、本発明の旋回軸受を適用した建設作業機械の旋回装置の部分を更に拡大して示す斜視図、図４は、本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図５は、図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図６は、図４に示す本発明の旋回軸受の第一の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。
【００２１】
図２において、旋回装置８は、例えば遊星歯車機構等から成り、旋回フレーム２に取り付けられた減速機９と、この減速機９の上部に取り付けられた油圧駆動の旋回モータ１０で回転駆動される駆動ピニオン１１とからなる駆動機構を備え、旋回軸受１５を含んで構成されている。
【００２２】
次に、図２乃至図６を用いて、旋回軸受１５の細部の構造及びその周辺部の構造を説明する。まず図２において、１２は走行体１の上部に設けられた環状の丸胴、１３は丸胴１２の上面に複数のボルトで固定した環状の内輪で、この内輪１３の内側には駆動ピニオン１１と噛み合う内歯歯車１３Ａが設けられている。１４は旋回体３側の部材である旋回フレーム２の下面に複数のボルトで固定され内輪１３の外側を囲んで配置した環状の外輪、１５は内輪１３の外側と外輪１４の内側との間に装設した旋回軸受で、この旋回軸受１５は、旋回体３を丸胴１２に対し旋回可能に支持するものである。
【００２３】
旋回軸受１５を構成する内輪１３は、図３に示すように、外周に転動面を形成する環状の突出部１６を備えている。外輪１４は内周に内輪１３の突出部１６が嵌り込み、転動面を形成する環状の凹み部１７を備えている。外輪１４における上側の転動面１８と内輪１３における環状の突出部１６の上側の転動面１９との間には、複数個の保持器２２が環状に配設されている。複数個の保持器２２内には、ローラ状の転動体２４が転動面１８と転動面１９とに転動するように収納されている。この旋回軸受１５は、下向きのスラスト力を受けるスラスト軸受として機能を有している。
【００２４】
また、内輪１３における環状の突出部１６の下側の転動面２０と外輪１４における下側の転動面２１との間には、複数個の保持器２３が環状に配設されている。複数個の保持器２３内には、ローラ状の転動体２５が転動面２０と転動面２１とに転動するように収納されている。この旋回軸受１５は、上向きのスラスト力を受ける機能を有している。
【００２５】
更に、内輪１３の突出部１６の外周面における転動面２６と外輪の凹み部における転動面２７との間には、転動面２６，２７上を転動するローラ状の転動体２９とその保持器２８とが配設されている。この軸受は、ラジアルカを受ける機能を有している。
【００２６】
次に、前述したスラスト力を受ける旋回軸受１５を構成する保持器２２，２３の詳細な構成を、図４乃至図６を用いて説明する。
なお、保持器２２，２３とは、類似の構造であるので、以下、保持器２２を代表して説明する。
保持器２２は略直方体であって、上下面が開放されて中空状態の箱体構造になっている。保持器２２の中空部内には、ローラ状の転動体２４が回転可能に収納されている。保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａ（図４の右側の面）は円弧状の凸面で形成され、他方側面２２Ｂ（図４の左側側面）は円弧状の凹面によって形成されている。
【００２７】
保持器２２の環状方向の他方側面２２Ｂにおける幅方向、及び高さ方向の中間部には、図４及び図６に示すように、半球状の凸部３０が設けられている。また、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向、及び高さ方向の中間部には、図４及び図５に示すように、隣接する保持器２２の凸部３０が係合する凹部３１が設けられている。各保持器２２は、各端部の凸部３０と凹部３１とが係合して転動面１８と転動面１９との間に環状に配設され、組み付け後、凸部３０と凹部３１との係合位置は、旋回体３の旋回中心Ｓと同心円上に位置している。これにより、凸部３０と凹部３１とは、保持器２２を調心する手段として機能する。
【００２８】
次に、上述した本発明の旋回軸受の第一の実施の形態の動作を説明する。
上述したように、スラスト荷重用の旋回軸受１５は、その保持器２２，２３
が、隣接する保持器２２，２３に対して、各端部の凸部３０と凹部３１と係合して転動面１８、２０と転動面１９、２２との間に環状に配設され、組み付け後、凸部３０と凹部３１との係合位置は、旋回体３の旋回中心と同心円上に位置される。
【００２９】
このため、旋回軸受１５に径方向の力が作用しても、保持器２２，２３同士には、旋回体３の径方向ずれが発生しておらず、理想的な環状配置に維持されている。即ち、各転動体２４、２５の幅方向（径方向）の中心点を結んだ線は、旋回体３の旋回中心と同心円に位置するとともに、各転動体２４、２５の転がり運動の中心軸の延長線は、旋回体３の旋回中心点に位置するので、ローラ状の転動体２４，２５の内径側端面と外形側端面の滑り運動を最小にすることができる。これにより、旋回軸受１５における転動体２４，２５と転動面の磨耗量を極力低減しその長寿命化を図ることができる。
【００３０】
特に、建設作業機械に用いられる旋回軸受１５には、建設作業機械の性質上、アキシャルモーメント荷重、およびラジアルモーメント荷重が頻繁に作用するため、荷重負荷時の衝撃によって、旋回軸受１５内部の保持器２２，２３には、旋回軸受１５の径方向力が部分的に作用して、複数の保持器２２，２３のうちの数個が、径方向に移動することになるが、本発明においては、環状に配置した保持器２２，２３の各対向面に設けた半球状の凸部３０及び半球状の凹部３１の係合によって、転動体２４，２５及びその保持器２２，２３は、径方向の移動が抑制され、旋回体３の旋回中心とする整列循環運動を行う。このため、転動体２４，２５と転動面１８〜２１との間の磨耗を従来のものよりも軽減することができる。
【００３１】
上述した本発明の実施の形態によれば、旋回軸受１５を構成する各保持器２２，２３の各対向面に、凸部３０と凹部３１との係合手段を設けたので、保持器２２，２３の調心機能が向上する。この結果、旋回軸受１５における転動体２４，２５と転動面１８〜２１との磨耗量を極力低減させることができ、その長寿命化を図ることができる。
【００３２】
図７乃至図９は、本発明の旋回軸受の第二の実施の形態を示すもので、図７は本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図８は図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図９は図７に示す本発明の旋回軸受の第二の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。これらの図において、図４乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
この実施の形態においては、前述した第一の実施の形態と同様に、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向、及び高さ方向の中間部に、図８に示すように、隣接する保持器２２の凸部３０が係合する半球状の凹部３１を設け、この半球状の凹部３１と保持器２２の上面に至る保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａに、前記凹部３１の直径と同一幅、同一深さの条溝３２を設けたものである。
【００３４】
この本発明の第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、上述した第一の実施の形態では、保持器２２を環状に配置する際に、半球状の凹凸部３１，３０の係合に注意しなければならないが、この第二の実施の形態では、条溝３２に対して上から凸部３０を嵌め込むことが可能なため、組付け作業性が向上する。
【００３５】
図１０乃至図１２は、本発明の旋回軸受の第三の実施の形態を示すもので、図１０は本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器を示す平面図、図１１は図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視右側面図、図１２は図１０に示す本発明の旋回軸受の第三の実施の形態における転動体とその保持器の正面視左側面図である。これらの図において、図４乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
この実施の形態においては、図１０及び図１２に示すように、保持器２２の環状方向の他方側面２２Ｂにおける幅方向の中間部に、半円柱状の凸条３３を保持器２２の下面から上面に亘って設け、また、図１０及び図１１に示すように、保持器２２の環状方向の一方側面２２Ａにおける幅方向の中間部に、隣接する保持器２２の凸条３３が係合する条溝３４を保持器２２の下面から上面に亘って設けたものである。
【００３７】
この実施の形態によれば、前述した第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、この実施の形態によれば、前述した第二の実施の形態と同様に組付け作業性が向上するとともに、保持器を製作する際に、形状形成後に金型の上方向に引き抜くことが可能なため、保持器の生産性が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１ 走行体
２ 旋回フレーム
３ 旋回体
７ 作業機
８ 旋回装置
９ 減速機
１０ 駆動ピニオン
１１ 旋回モータ
１２ 丸胴
１３ 内輪
１４ 外輪
１５ 旋回軸受
２２ 保持器
２３ 保持器
２４ 転動体
２５ 転動体
３０ 凸部（調心手段）
３１ 凹部（調心手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体と、前記各転動体を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、
前記各保持器の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段によって係合連結した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部と、この凹部と前記保持器の上面に至る前記保持器の環状方向の一方側面に設けられ、前記凹部の直径と同一幅、同一深さを有する条溝とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項４】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けた半円柱状の凸条と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けられ、隣接する前記保持器の凸条が係合する条溝とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか1項に記載の旋回軸受を旋回部に装設した
ことを特徴とする建設機械。
【請求項１】
内輪と、この内輪の外側に位置する外輪と、前記内輪の外側に設けた環状の転動面と、前記外輪の内側に設けた環状の転動面と、前記転動面間を転動するローラ状の複数の転動体と、前記各転動体を回転可能に収納し、前記各転動体を環状に配列保持する複数の保持器とを備えたスラスト荷重用の旋回軸受において、
前記各保持器の対向する面を、前記保持器を旋回中心と同心円上に位置するように保持する調心手段によって係合連結した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けた半球状の凸部と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向、及び高さ方向の中間部に設けられ、隣接する保持器の凸部が係合する凹部と、この凹部と前記保持器の上面に至る前記保持器の環状方向の一方側面に設けられ、前記凹部の直径と同一幅、同一深さを有する条溝とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項４】
請求項１に記載の旋回軸受において、
前記調心手段は、前記保持器の環状方向の他方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けた半円柱状の凸条と、前記保持器の環状方向の一方側面における幅方向の中間部に、前記保持器の下面から上面に亘って設けられ、隣接する前記保持器の凸条が係合する条溝とで構成した
ことを特徴とする旋回軸受。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか1項に記載の旋回軸受を旋回部に装設した
ことを特徴とする建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１６３５１３（Ｐ２０１１−１６３５１３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９４４３（Ｐ２０１０−２９４４３）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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