JPH0720201Y2 - 建設機械等の旋回ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、油圧ショベル、クレーン等の建設機械の旋回
軸受部に適用される旋回ブレーキ装置に関する。

［従来の技術］ 従来の建設機械の旋回軸受部の一例を第11図〜第13図に
より説明する。第11図において１は上部旋回体、２は下
部走行体、30は旋回軸受部で、この装置の旋回は下部走
行体２に固定されている内輪30bの周りを、上部旋回体
１に固定されている外輪30aが摺動回転することにより
行われる。19は旋回の駆動源である油圧モータ、４は旋
回減速機で、そのピニオンシャフト22が上記内輪30bの
内周面に刻設されているギア40に噛合している。従っ
て、上記油圧モータ19の作動によりピニオンシャフト22
が回転し、これにより下部走行体２に対して上部走行体
１が軸心X,Xを中心に旋回する。なお、第12図中、５は
ボールベアリング、６はシールである。

次に、上記装置の旋回ブレーキ及びロックは第13に示す
ように油圧ポンプ18、油圧モータ19に接続された、切換
弁21、リリーフ弁20、油圧配管23等からなる旋回駆動用
油圧回路の遮断により行われる。即ち、旋回ブレーキは
切換弁21を中立（第13図の状態）にすることにより該油
圧回路を遮断すると、上部旋回体１の旋回の慣性エネル
ギーが減速機４を介して油圧モータ19に伝達され、その
慣性エネルギーがすべてリリーフ弁20で油圧リリーフさ
れると、モータ19の回転が停止し旋回が停止する。そし
て、この停止状態が保持されることにより、上部旋回体
１が内輪30b、即ち、下部走行体２にロックされる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記旋回ブレーキ時においては、上部旋
回体１の慣性エネルギーがすべて油圧リリーフされるま
で停止しないため、ブレーキ停止時間が長くなりブレー
キの効きが悪いという問題があった。

また、上部旋回体１が完全停止した場合、油圧モータ19
の出力軸は切換弁21の回路遮断で油圧ロックされて回転
しないが、旋回減速機４内のピニオンシャフト22と内輪
30bのギヤ40のバックラッシュによるガタのため、下部
走行体２に対し、上部旋回体１の最大旋回半径部では機
体の振れが大きく、そのため機体の操作性の面及び機体
の接触、衝突等、安全性の面でも問題があった。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、ブレーキ
停止時間を短縮してブレーキの効きをよくすると共に、
ロックを確実にして機体の振れを無くするようにした旋
回ブレーキ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案の建設機械等の旋回ブ
レーキ装置は、上部旋回体の下面に固定された外輪と、
下部走行体の上面に固定され、かつ内周にギアが刻設さ
れた内輪と、前記ギアと噛合するピニオンシャフトを回
転駆動する油圧モータと、油圧ポンプと、該油圧ポンプ
と油圧モータ間に配設され、該油圧モータの回転方向を
切り換えると共に、油圧モータへの油圧回路を遮断する
切換弁と、該切換弁と前記油圧モータの出入口管とを連
通し、一対の配管に互いに反対方向の一対のリリーフ弁
を配設した旋回駆動用の油圧回路とを有する建設機械等
の旋回ブレーキ装置において、前記外輪には、一方が外
部に連通すると共にスプリングを配設した空気室と、他
方が前記油圧ポンプから前記切換弁に至る配管の途中に
接続されたオイル室を有するピストン室と、該ピストン
室に内蔵され、外側端が前記スプリングで内輪方向に付
勢されると共に内側端が前記外輪の内周面から突出して
内輪に接離可能なピストンと、より成る複数の旋回ブレ
ーキが同心円上に等間隔で配設されていることを特徴と
する。

［作用］ 切換弁を中立位置にすると、ポンプの吐出回路は油タン
クに連通して油圧が低下するので、オイル室の油圧も低
下し、その結果、ピストンはスプリングの付勢力によっ
て内輪側へ前進してその端面が内輪に押し付けられる。
従って、この摩擦力がブレーキとして作用するため、外
輪即ち上部旋回体の旋回は速やかに停止する。

また、旋回停止時には、引き続きピストンがスプリング
の付勢力で内輪に押し付けられているため、その摩擦力
によって内輪と外輪、即ち上部旋回体と下部走行体とが
ガタなく確実にロックされる。

さらに、旋回ブレーキは外輪内に収納されているので旋
回ベアリング（外輪）の外周に突出する部分が生じな
い。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図〜第６図は本考案の一実施例を示す。

第１図、第４図、第５図において3aは上部旋回体１に固
定された外輪、3bは下部走行体２に固定された内輪で、
両者の間に介在するボールベアリング５と合わせて旋回
軸受部を形成している。また、内輪3bの内周にはギア31
が刻設されており、該ギア31が旋回減速機４のピニオン
シャフト22（第11図）と噛合している点は従来の装置と
同様の構成である。

上記外輪3aの下部には外周側からリング９が嵌装され、
内周側の均等４分割位置（第５図）にそれぞれピストン
室32が形成されている。この各ピストン室32には第２図
に示すような湾曲状のピストン７が収容され、そのピン
７の内端部が外輪3aの内周面から出没可能に突出してい
る。該ピストン７は、その外周側に形成された空気室33
に収容したスプリング８によって内周側に付勢され、ま
たその空気室33はエアフィルタ25を介して外部に連通し
ている。上記ピストン室32の内周側にはオイル室34が形
成されており、このオイル室34は高圧ジョイント17及び
配管24を介して旋回駆動用油圧回路35に接続されている
（第６図）。該油圧回路35は、油タンク26、切換弁21、
リリーフ弁20,20及びそれらを接続する配管23から構成
され、油圧モータ19及び油圧ポンプ18に連結されてい
る。上記配管24は油圧ポンプ18と切換弁21との間の配管
23の油圧ポンプ18側に接続されている。なお、図中、27
はボールベアリング５部に封入されている潤滑油グリー
スの侵入を防止するオイルシール、６はシール、10,11,
12,13はそれぞれＯリングである。

第７図〜第10図は本考案の他の実施例を示す。

上記一実施例のピストン７は、図示の如き大小の矩形を
連結した断面で、長手方向に湾曲した形状であるが、他
の実施例はピストンが第７図に7aで示すように円筒形
で、外輪3cの円周を均等８分割した位置（第９図）で軸
心方向にそれぞれ形成された円筒形ピストン室32aに収
容されている。そして前記ピストン7aの円筒形内端部が
外輪3cの内周面から出没可能に突出している。前記ピス
トン室32aは外輪3cの外周側から嵌入したピストンカバ
ー9aで封止されボルト14,15で外輪3cに締め付けられて
いる。前記ピストン7aはその外側に形成された円筒形の
空気室33aに収容したスプリング８によって内側へ付勢
され、またその空気室33aはエアフィルタ25を介して外
部に連結している。前記ピストン室32aの内側には円筒
形のオイル室34aが形成されている。なお、11a,12aはピ
ストン7aのシール用Ｏリング、14はブレーキシュー、15
aはカバー9aシール用のＯリングである。

以上説明した外輪3c,ピストン7a,カバー9aとそれに関連
する部分以外は前に説明した一実施例と同じ構造であ
る。

次に上記装置の作動を説明する。（ ）内は他の実施例
の場合を示す。

上部旋回体１の通常の旋回は、第６図（第10図）の切換
弁21を所定の旋回方向に切り換えて回路を接続させ、油
圧ポンプ18の吐出圧を油圧モータ19に導いて回転させ
る。この油圧モータ19の駆動力は、第11図で示す旋回減
速機４、ピニオンシャフト22さらに内輪3bのギア31へと
伝達され、上部旋回体１の回転力となる。この時、同時
にポンプ吐出圧は油圧ポンプ18と切換弁21の間より分岐
した油圧配管24を経て高圧ジョイント17へ達しピストン
７（7a）を外輪3a（3c）側へ後退させる力として作用す
る。即ち、ピストン７（7a）は、オイル室34（34a）に
流入してきたポンプ吐出圧によってスプリング８を圧縮
しながら後退し、リング９（カバー9a）に接触して停止
する。これによってピストン７（7a）は内輪3bより離れ
た位置で停止して旋回ブレーキは解除され、油圧モータ
19の駆動力によって上部旋回体１が旋回する。この状態
から切換弁21を中立位置に戻すと、ポンプ吐出圧は切換
弁21で遮断され、従来の装置と同様にリリーフ弁20が働
いてブレーキがかかる。そして、この場合、ポンプ18の
吐出回路は油タンク26に連通して油圧が低下するので、
オイル室34（34a）の油圧も低下し、その結果、ピスト
ン７（7a）はスプリング８の付勢力によって内輪3b側へ
前進してその端面が内輪3bに押し付けられる。従って、
この摩擦力がブレーキとして作用するため、外輪3a（3
c）即ち上部旋回体１の旋回は速やかに停止するもので
ある。

また旋回停止時には、引き続きピストン７（7a）がスプ
リング８の付勢力で内輪3bに押し付けられているため、
その摩擦力によって内輪3bと外輪3a（3c）、即ち上部旋
回体１と下部走行体２とが確実にロックされる。従っ
て、従来のバックラッシュによるガタに起因する機体の
振れを完全に防止することができる。

なお、前記一実施例では上記ピストン７を外輪3aの複数
個所（実施例では均等４分割位置）に、また、他の実施
例ではピストン7aを外輪3cの複数個所（実施例では均等
８分割位置）にそれぞれの設けたことにより、ピストン
７（7a）の内輪3bに対する押圧力が分散かつバランス
し、一部及び一方向に過大な荷重がかかることが避けら
れるため、軸受部の耐久性が向上する。

前記一実施例の構造は、ピストン７の外輪3aの内周面か
ら突出している部分が内輪3bの外側に円弧状に面接触す
るするので、ブレーキ力が強く比較的大型の機種に適す
るが、前記他の実施例の構造は、点接触のためブレーキ
力が前者に比べて弱いので小型機種に適し、製造コスト
が安くなる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、旋回ブレーキ停止
時間が短縮されてブレーキの効きが向上すると共に作業
能率がアップし、かつリリーフ弁による油圧リーフが減
少するので油温の上昇を減少させることができる。ま
た、旋回停止時には確実にロックされるため、機体の振
れが無くなって機体周辺の安全性が向上する共に、特に
油圧ショベル等の掘削機械においては直線作業性が向上
する。

さらに、本考案は、旋回ブレーキが外輪内に収納されて
いるので次のような効果を奏する。

旋回ベアリング（外輪）の外周に突出する部分がな
くなるので、外部からの落下物等により旋回ブレーキ装
置を損傷することがない。

この種履帯式建設機械では、顧客のニーズに応じて
巾の広いクローラを装着することが頻繁にあるが、本考
案の旋回ブレーキ装置では、旋回ベアリング（外輪）外
周に突出する部分（少なくとも余分な突起が生じない）
がないので巾広クローラ装着時に、クローラとの干渉が
ない。また、標準仕様ではなく、オプションとしての設
定も、外観寸法が標準仕様のベアリングと同等または同
一にできるので機体側に影響を及ぼすことなく実施でき
る。

内外輪間の制動部分は、ダストシールによりシール
されているので、ダストまたは土砂が制動部分に入り込
むことがなく、双方の摺動部品の寿命増が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す斜視図、第２図は同，
一実施例のピストンの斜視図、第３図は同，断面図、第
４図は本考案の一実施例を示す要部の縦断面図、第５図
は同，一部切断した要部の平面図、第６図は同，駆動用
油圧回路図、第７図は本考案の他の実施例を示す斜視
図、第８図は同，要部の縦断面図、第９図は要部の平面
図、第10図は同，駆動用油圧回路図、第11図は従来例の
部分断面図、第12図は従来例の要部の拡大断面図、第13
図は従来例の駆動用油圧回路図である。 １……上部旋回体、２……下部旋回体、3a,3c……外
輪、3b……内輪、7,7a……ピストン、８……スプリン
グ、18……油圧ポンプ、19……油圧モータ、20……リリ
ーフ弁、21……切換弁、22……ピニオンシャフト、23,2
4……配管、31……ギア、32,32a……ピストン室、33,33
a……空気室、34,34a……オイル室、35……油圧回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 長尾 活雄 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−24627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72081（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−129503（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−81601（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−21132（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−31096（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部旋回体の下面に固定された外輪と、 下部走行体の上面に固定され、かつ内周にギアが刻設さ
   れた内輪と、 前記ギアと噛合するピニオンシャフトを回転駆動する油
   圧モータと、 油圧ポンプと、 該油圧ポンプと油圧モータ間に配設され、該油圧モータ
   の回転方向を切り換えると共に、油圧モータへの油圧回
   路を遮断する切換弁と、該切換弁と前記油圧モータの出
   入口管とを連通し、一対の配管に互いに反対方向の一対
   のリリーフ弁を配設した旋回駆動用の油圧回路とを有す
   る建設機械等の旋回ブレーキ装置において、 前記外輪内には、一方が外部に連通すると共にスプリン
   グを配設した空気室と、他方が前記油圧ポンプから前記
   切換弁に至る配管の途中に接続されたオイル室を有する
   ピストン室と、 該ピストン室に内蔵され、外側端が前記スプリングで内
   輪方向に付勢されると共に内側端が前記外輪の内周面か
   ら突出して内輪に接離可能なピストンと、より成る複数
   の旋回ブレーキが同心円上に等間隔で配設されているこ
   とを特徴とする建設機械等の旋回ブレーキ装置。