JPH07315767A - 建設機械の旋回軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体フレームと旋回フレームの脱着が短時間
で行える建設機械の旋回軸受装置の提供。 【構成】 車体フレーム１上で旋回フレーム２を相対回
転可能に、垂直方向に離脱可能に支持する建設機械の旋
回軸受装置であって、旋回フレーム１下に固定された外
輪５とボール６と内輪４を備えた旋回輪軸受３と、車体
フレーム１上に固定されて内輪４の内周に嵌挿される固
定輪８と、固定輪８の外周の複数箇所に形成した凹部１
２に収納され、凹部１２から突出することで内輪４の内
周に形成された溝部１１に嵌着して、固定輪８と内輪４
を連結一体化する連結部材９と、車体フレーム１上に配
設されて連結部材９を固定輪８の外周面に対して突出没
入動作させる脱着駆動源１０を備える。脱着駆動源１０
で連結部材９を内輪４の溝部１１から外すことで、車体
フレーム１から旋回フレーム２が分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレーン等の旋回する
作業機を備えた建設機械の旋回軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クレーン等の作業機を搭載した旋回フレ
ームを車体フレーム上に旋回軸受装置を介して旋回可能
に取り付けた大型で大重量の建設機械は、車体フレーム
から旋回フレームが分離できるようにしたものが多い。
このような分解可能な建設機械は、車体フレームと旋回
フレームを連結する旋回軸受装置の部分で上下に分離可
能な構造になっているのが通常である。この建設機械
は、車体フレーム側と旋回フレーム側に分解して夫々に
建設現場に搬送し、建設現場で組立てるようにしてい
る。

【０００３】車体フレームと旋回フレームを分離可能に
連結する旋回軸受装置は、車体フレームと旋回フレーム
の間に設置されて相対回転動する内輪と外輪を備えた旋
回輪軸受を有する。旋回輪軸受の内輪か外輪のいずれか
一方を車体フレームにボルト止めし、他方を旋回フレー
ムにボルト止めして、内輪か外輪の一方のボルトを作業
員の手動で外すことで、車体フレームから旋回フレーム
が分離できるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、建設機械の
車体フレームから旋回フレームを分離するために必要と
するボルト外しの手作業は危険性を伴い、而もボルトの
数が多くて多大な労力と時間を要していた。また、分解
した車体フレームと旋回フレームを組立るときのボルト
締め作業も、ボルトの数が多くて多大な労力と時間を要
しており、建設現場での作業性を悪くしていた。

【０００５】本発明の目的は、車体フレームと旋回フレ
ームの脱着が短時間で行える建設機械の旋回軸受装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体フレーム
上で旋回フレームを相対回転可能に支持し、かつ、車体
フレームからを垂直方向に離脱可能に支持する建設機械
の旋回軸受装置であって、旋回フレーム下に配設される
内輪と外輪を備え、その外輪又は内輪の一方が旋回フレ
ーム下に固定され、他方が車体フレーム上に離脱自在に
当接する旋回輪軸受と、車体フレーム上に固定されて旋
回輪軸受の車体フレームに当接する内輪又は外輪が軸方
向に挿脱自在に嵌挿される周面を有する固定輪と、この
固定輪の前記周面に形成した凹部に突出没入可能に収納
され、突出することで固定輪に嵌挿された内輪又は外輪
の固定輪に嵌挿される周面に形成された溝部に係合し
て、固定輪とこれに嵌挿された内輪又は外輪を連結一体
化する連結部材と、車体フレームに配設されて連結部材
を固定輪の周面に対して突出没入動作させるする脱着駆
動源とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、上記車体フレームに当接
する旋回輪軸受の内輪又は外輪と、車体フレーム上の固
定輪との、互いに軸方向に嵌挿される双方の周面の部分
的箇所に、互いに周方向に係合する凹凸係合部を形成し
ておくことが、旋回輪軸受の組立性を良好にする上で望
ましい。

【０００８】また、本発明は、上記固定輪の凹部の内壁
面と連結部材の間に、連結部材を固定輪の周面から突出
させる方向に常時弾力を付勢するバネ材を配置しておく
ことが、連結部材を対応する内輪又は外輪の溝部に安定
して嵌着させる上で望ましい。

【０００９】

【作用】車体フレーム上の脱着駆動源は油圧シリンダ等
で、これで固定輪の凹部に連結部材を没入させると、連
結部材とこれに嵌挿された旋回輪軸受の内輪又は外輪と
の係合が解かれて、車体フレームから旋回フレームが軸
方向に分離可能となる。また、車体フレームの固定輪に
旋回フレームの内輪又は外輪を位置決め嵌挿しておい
て、脱着駆動源で連結部材を突出させて内輪又は外輪の
溝部に嵌着すると、連結部材で固定輪と内輪又は外輪が
係合一体化して、車体フレームと旋回フレームの連結組
立が行われる。この車体フレームと旋回フレームの脱着
作業における連結部材の突出没入動作は、脱着駆動源の
作動でもって短時間に、安全な作業環境下で行われる。

【００１０】また、旋回輪軸受の例えば外輪を旋回フレ
ームに固定し、内輪を車体フレーム上に当接するように
して、内輪と車体フレームの固定輪に嵌挿して連結部材
で離脱可能に連結するようにすると、内輪と固定輪を嵌
挿して連結した段階で内輪が車体フレームに着座して、
旋回輪軸受の剛性が増し、車体フレーム上での旋回フレ
ームの安定性が良くなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、全図を通じて同一、又は、相当部分には同一
符号を付して、説明の重複を避ける。

【００１２】図１及び図２に示される旋回軸受装置は、
平行な車体フレーム１と旋回フレーム２の間に設置され
た旋回輪軸受３と、車体フレーム１と旋回フレーム２の
脱着手段である環状の固定輪８、連結部材９及び脱着駆
動源１０を備える。

【００１３】車体フレーム１は、図示しない車輪や無限
軌道輪等の道路上を走行する車体に固定され、旋回フレ
ーム２上にはクレーン等の作業機や運転室が搭載され
る。車体フレーム１上に旋回輪軸受３で旋回フレーム２
が回転可能に支持され、かつ、車体フレーム１上に旋回
フレーム２が旋回輪軸受３と共に垂直方向に離脱可能に
支持される。

【００１４】旋回輪軸受３は旋回フレーム２下に配設さ
れるもので、旋回フレーム２と平行な内輪４と外輪５と
この両者間に介在する複数のボール６を備える。図１の
実施例においては、外輪５が旋回フレーム２の下面にボ
ルト１９で固定されている。また、内輪４の上部内周に
はリングギヤ１７が一体に形成されている。この内輪４
の下端面は、車体フレーム１上に離脱可能に当接する。
内輪４のリングギヤ１７に、旋回フレーム２の下面の定
箇所に設置されたピニオンギヤ１８が噛合する。ピニオ
ンギヤ１８を、車体フレーム１上に設置したモータ（図
示せず）等で正逆回転させると、ピニオンギヤ１８がリ
ングギヤ１７に沿って回転して、旋回フレーム２が車体
フレーム１に対して旋回する。

【００１５】環状の固定輪８が車体フレーム１上に固定
され、この固定輪８の外周に内輪４の下部内周が軸方向
に挿脱可能に嵌挿される。内輪４の下部内周の周方向の
複数箇所に溝部１１が形成され、この溝部１１と対向す
る固定輪８の外周の複数箇所に凹部１２が形成される。
この実施例では、溝部１１と凹部１２は合致する矩形断
面の穴で、凹部１２に角形ブロック形状の連結部材９が
溝部１１内に移動可能に収納される。

【００１６】固定輪８の内側の車体フレーム１上に連結
部材９を前後動させる脱着駆動源１０が設置される。脱
着駆動源１０は、油圧シリンダやモータ等で、例えば固
定輪８を半径方向に貫通して先端が連結部材９に固定さ
れたピストンロッド２０を備え、ピストンロッド２０を
軸方向に前後動させて連結部材９を凹部１２の内外で前
後動させる。連結部材９の背面とこれに対向する凹部１
２の内壁面の間にコイルスプリングや板バネ等のバネ材
１６が圧縮挿入される。バネ材１６は、連結部材９を凹
部１２から突出させる方向に常時弾力を付勢する。

【００１７】図２に示すように、連結部材９を脱着駆動
源１０で凹部１２から内輪４の溝部１１に向けて突出さ
せると、連結部材９の略前半分が溝部１１に嵌着し、略
後半分が凹部１２に残る。この図２の状態で固定輪８と
内輪４が連結部材９で周方向と軸方向に連結一体化され
る。また、連結部材９を脱着駆動源１０で凹部１２内に
退入させると、図４に示すように連結部材９の前面が固
定輪８の外周面より内方に入って、連結部材９が内輪４
の溝部１１から離脱し、固定輪８と内輪４の係合が解除
される。

【００１８】また、固定輪８の外周と内輪４の下部内周
の周方向の部分的箇所に周方向に係合する凹凸係合部１
３が形成される。凹凸係合部１３は、例えば固定輪８の
外周に軸方向に突設した係合突起１４と、内輪４の下部
内周に軸方向に形成した係合溝１５である。凹凸係合部
１３は、固定輪８に内輪４を嵌挿するときの位置決め機
能と、固定輪８に嵌挿された内輪４の回り止め機能を有
する。

【００１９】図３及び図４は車体フレーム１から旋回フ
レーム２を分離した状態が示される。即ち、脱着駆動源
１０で連結部材９を固定輪８の凹部１２に没入させる
と、固定輪８と内輪４の係合が解除されて、内輪４が固
定輪８から軸方向真上に離脱可能な状態となる。この状
態で旋回フレーム２をクレーンやジャッキ等で車体フレ
ーム１から持ち上げると、固定輪８から内輪４が抜け
て、車体フレーム１から旋回フレーム２が旋回輪軸受３
と共に離脱する。

【００２０】分離させた旋回フレーム２の車体フレーム
１への組付けは、次のように行われる。車体フレーム１
の真上に旋回フレーム２を持ち上げておいて、ピニオン
ギヤ１８で内輪４を回転させる等して内輪４の係合溝１
５と固定輪８の係合突起１４の位置合わせを行い、係合
溝１５に係合突起１４を嵌挿しながら旋回フレーム２を
下降させて内輪４の下部内周を固定輪８の外周に嵌挿す
る。内輪４の下端面が車体フレーム１上に当接し、内輪
４の溝部１１と固定輪８の凹部１２が合致した時点で、
脱着駆動源１０を作動させて連結部材９を凹部１２から
溝部１１へと突出させ、固定輪８に内輪４を連結一体化
する。

【００２１】車体フレーム１上に旋回フレーム２が組立
られた図２の状態において、内輪４の溝部１１に嵌着す
る連結部材９は、溝部１１への嵌着状態が脱着駆動源１
０の押圧力とバネ材１６の弾力の双方で確実に維持され
る。また、仮に脱着駆動源１０の連結部材９への押圧力
が油漏れ等のトラブルで低減しても、バネ材１６の弾力
で連結部材９の溝部１１への嵌着が維持されて、車体フ
レーム１と旋回フレーム２の連結が安全に維持される。

【００２２】また、車体フレーム１上に内輪４を当接さ
せることで、旋回フレーム２から旋回輪軸受３への荷重
は、外輪５からボール６、内輪４、車体フレーム１へと
加わるので、旋回輪軸受３の剛性が増大して、車体フレ
ーム１上での旋回フレーム２の安定性が良くなる。

【００２３】また、固定輪８に内輪４を連結する連結部
材９の個々のサイズや数、配列は、建設機械の形状、重
量の大小規模により設定される。通常の建設機械におい
ては、固定輪８の外周に連結部材９を等間隔で８個程度
配置すればよい。また、固定輪８と内輪４間の凹凸係合
部１３の数が多いほど、固定輪８への内輪４の周方向で
の結合強度が増大するが、この凹凸係合部１３は等間隔
で２〜４箇所設ける程度でよい。

【００２４】次に、本発明の他の実施例を図５と図６に
基づき説明する。

【００２５】図５に示される旋回軸受装置は、内輪４の
下部外周に嵌挿される環状の固定輪８を車体フレーム１
上に固定している。固定輪８の内周の複数箇所に凹部１
２が形成され、内輪４の下部外周に凹部１２と合致する
溝部１１が形成され、凹部１２に収納された連結部材９
が溝部１１に嵌着されて、固定輪８と内輪４が連結一体
化される。連結部材９は、固定輪８の外側の車体フレー
ム１上に設置された着脱駆動源１０で固定輪８の半径方
向に前後動して、内輪４の溝部１１と脱着する。

【００２６】図６に示される旋回軸受装置は、図５装置
の内輪と外輪を入れ替えた構造で、旋回フレーム２の下
面に内輪４をボルト１９で固定し、外輪５の下端面を車
体フレーム１上に当接させている。外輪５の下部外周に
嵌挿される環状の固定輪８が車体フレーム１に固定され
る。外輪５の下部外周に形成された溝部１１と、固定輪
８の内周に形成された凹部１２を対向させて、溝部１１
と凹部１２の中に連結部材９が収容される。連結部材９
を脱着駆動源１０で溝部１１に嵌着させることで、固定
輪８と外輪５が連結一体化される。この場合、外輪５の
上部外周にリングギヤ１７が形成され、リングギヤ１７
に旋回フレーム２の定箇所に取付けたピニオンギヤ１８
が噛合し、ピニオンギヤ１８を回転させて旋回フレーム
２を回転させる。

【００２７】本発明は上記各実施例に限らず、例えば図
１装置における内輪４の溝部１１は、内輪４の周方向の
全周に形成した周溝であってもよく、この場合の固定輪
８に対する内輪４の周方向の固定化は凹凸係合部１３で
行われる。同様に、固定輪８の凹部１２は、固定輪８の
周方向の全周に形成した周溝状のものであっても良い。
また、着脱駆動源１０のピストンロッド２０の先端部が
内輪４の溝部１１に脱着するようにして、この先端部を
連結部材に代用させてもよい。さらに、固定輪８は環状
ではなく、複数の部分環であっても良い。これらの構造
変更は、図５装置や図６装置においても同様に可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、車体フレーム上の脱着
駆動源で固定輪の凹部に連結部材を没入させることで、
車体フレームから旋回フレームが軸方向に分離可能とな
り、脱着駆動源で連結部材を固定輪から突出させて内輪
又は外輪の溝部に嵌着することで、車体フレームと旋回
フレームの連結組立が行われるので、車体フレームと旋
回フレームの脱着作業が脱着駆動源の作動でもって短時
間に、作業員の労力を要すること無く安全な作業環境下
で行えるようになる。また、旋回輪軸受の内輪又は外輪
の一方を車体フレーム上に当接するようにして、車体フ
レームと旋回フレームを連結することで旋回輪軸受の剛
性が増し、車体フレーム上での旋回フレームの安定性が
良くなる。

【００２９】また、固定輪と内輪又は外輪の周面間に設
けた凹凸係合部は、固定輪と内輪又は外輪の嵌挿時の相
互の位置決めに使用されて、車体フレームと旋回フレー
ムの組立性を良好なものにし、更に、凹凸係合部は嵌挿
された固定輪と内輪又は外輪の周方向の結合性を増大さ
せて、車体フレーム上での旋回フレームの安定性を良好
なものにする。

【００３０】また、固定輪の凹部から連結部材が突出す
る方向に連結部材にバネ材で弾力を常時付勢しておくこ
とにより、内輪又は外輪の溝部に連結部材が確実に嵌着
して、車体フレームと旋回フレームの連結性が良好に維
持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す要部の断面図。

【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図。

【図３】図１装置の分離時の断面図。

【図４】図３Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図。

【図５】本発明の第２の実施例を示す要部の断面図。

【図６】本発明の第３の実施例を示す要部の断面図。

【符号の説明】

１ 車体フレーム ２ 旋回フレーム ３ 旋回輪軸受 ４ 内輪 ５ 外輪 ８ 固定輪 ９ 連結部材 １０ 脱着駆動源 １１ 溝部 １２ 凹部 １３ 凹凸係合部 １６ バネ材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレーム上で旋回フレームを相対回
   転可能に、かつ、車体フレームから垂直方向に離脱可能
   に支持する建設機械の旋回軸受装置であって、 前記旋回フレーム下に配設される内輪と外輪を備え、そ
   の外輪又は内輪の一方が旋回フレーム下に固定され、他
   方が車体フレーム上に離脱自在に当接する旋回輪軸受
   と、前記車体フレーム上に固定され、前記旋回輪軸受の
   車体フレームに当接する内輪又は外輪が軸方向に挿脱自
   在に嵌挿される周面を有する固定輪と、この固定輪の前
   記周面に形成した凹部に突出没入可能に収納され、突出
   することで固定輪に嵌挿された内輪又は外輪の周面に形
   成された溝部に係合して、固定輪とこれに嵌挿された内
   輪又は外輪を連結一体化する連結部材と、前記車体フレ
   ームに配設されて連結部材を固定輪の周面に対して突出
   没入動作させる脱着駆動源とを備えたことを特徴とする
   建設機械の旋回軸受装置。
2. 【請求項２】 前記車体フレームに当接する旋回輪軸受
   の内輪又は外輪と前記固定輪の軸方向に嵌挿される双方
   の周面の部分的箇所に、互いに周方向に係合する凹凸係
   合部を形成したことを特徴とする請求項１記載の建設機
   械の旋回軸受装置。
3. 【請求項３】 前記固定輪の周面の凹部内壁面と連結部
   材の間に、連結部材を固定輪の周面から突出させる方向
   に常時弾力を付勢するバネ材を配置したことを特徴とす
   る請求項１記載の建設機械の旋回軸受装置。