建設機械の軸受固定装置
【課題】規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けを停止させた後、ナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる建設機械の軸受固定装置の提供。
【解決手段】２つのねじ穴２１Ｃを有し、軸受１９，２０をハウジング１５に押付けるナット部材２１と、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃと係合するスプライン部３１Ａ、及び９つの貫通孔３１Ｂを有し、ナット部材２１に固定されるロックプレート３１と、これら貫通孔３１Ｂに挿入されてねじ穴２１Ｃに螺合し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する２つのボルト２７とを備えた油圧ショベル１の旋回装置６に備えられる軸受固定装置において、ロックプレート３１は、スプライン部１０ＣのピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβ（θ）で、９つの貫通孔３１Ｂを旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に備えた。
【解決手段】２つのねじ穴２１Ｃを有し、軸受１９，２０をハウジング１５に押付けるナット部材２１と、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃと係合するスプライン部３１Ａ、及び９つの貫通孔３１Ｂを有し、ナット部材２１に固定されるロックプレート３１と、これら貫通孔３１Ｂに挿入されてねじ穴２１Ｃに螺合し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する２つのボルト２７とを備えた油圧ショベル１の旋回装置６に備えられる軸受固定装置において、ロックプレート３１は、スプライン部１０ＣのピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβ（θ）で、９つの貫通孔３１Ｂを旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル、クレーン等の建設機械に備えられる旋回装置等に含まれ、回転軸を支持する軸受を、この軸受が収容されるハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は軸受固定装置が含まれる旋回装置を備えた建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【０００３】
この図９に示す油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２上に旋回輪３を介して配置される旋回体４と、この旋回体４に上下方向の回動可能に設けられるフロント作業機５とを備えている。フロント作業機５は、旋回体４に取り付けられるブーム５ａと、このブーム５ａの先端に取り付けられるアーム５ｂと、このアーム５ｂの先端に取り付けられるバケット５ｃとを含んでいる。また、走行体２と旋回体４との間に介在され、旋回体４を旋回させる図示しない旋回装置が備えられている。例えば、この旋回装置に本発明が対象としている軸受固定装置が含まれている。
【０００４】
図１０は従来の軸受固定装置が含まれる旋回装置を示す一部を断面した正面図、図１１は図１０のＢ部を拡大して示した正面図、図１２は図１０のＣ−Ｃ線に沿って拡大して示した横断面図である。
【０００５】
図１０に示すように、旋回装置６は、旋回モータ７と、この旋回モータ７のモータ出力軸８の回転を減速し、増トルクして回転軸、すなわち旋回出力軸１０に伝える遊星減速機構９と、旋回出力軸１０が収容されるハウジング１５とを備えている。旋回モータ７と遊星減速機構９のリングギヤ１１の上面とはボルトによって固定されている。ハウジング１５のフランジ部１５Ａは旋回体４にボルトによって固定されている。
【０００６】
遊星減速機構９は２段で構成されており、旋回モータ７の回転力はモータ出力軸８により１段目の太陽歯車１２に伝えられ、遊星歯車１３はリングギヤ１１と太陽歯車１２の間で自転しつつ公転を行う。遊星歯車１３の公転は、遊星歯車１３を支持するキャリア１４を介し、２段目の太陽歯車１６へ伝えられ、遊星歯車１７はリングギヤ１１と太陽歯車１６の間で自転しつつ公転を行う。遊星歯車１７の公転は遊星歯車１７を支持するキャリア１８を介し、旋回出力軸１０へと伝えられる。
【０００７】
旋回出力軸１０の下端に設けられた歯車部１０Ａは、走行体２に固定される旋回輪３の内輪３Ａと噛み合っており、旋回出力軸１０の回転力は、この旋回輪３の内輪３Ａに伝えられる。旋回輪３の外輪は旋回体４に固定されている。旋回出力軸１０の歯車部１０Ａと旋回輪３の内輪３Ａとの噛み合い部には、この噛み合い部を潤滑するグリスが収容されるグリス室２５が設けられている。このグリス室２５は走行体２に備えられている。
【０００８】
旋回出力軸１０は軸受１９と軸受２０とによって回転自在に支持されている。軸受１９と軸受２０はハウジング１５に固定されている。これらの軸受１９，２０は円錐ころ軸受から成っている。
【０００９】
上側に配置された軸受１９の上には、この軸受け１９をハウジング１５に押付けるナット部材２１を設けてある。また、ナット部材２１上には、図１１、図１２にも示すように、旋回出力軸１０に対するナット部材２１の回り止め部材であるロックプレート２６を設けてある。また、ロックプレート２６をナット部材２１に固定するボルト２７を設けてある。これらのナット部材２１と、ロックプレート２６と、ボルト２７とによって、軸受１９，２０に押付け力、すなわち予圧を付与しつつ、これらの軸受１９，２０をハウジング１５に固定する従来の軸受固定装置が構成されている。
【００１０】
旋回出力軸１０の上方部分の外周には、図１に示すように、ねじ部１０Ｂが形成されており、ナット部材２１の内周には、ねじ部１０Ｂに螺合するねじ部２１Ａが形成されている。したがって、ナット部材２１を旋回出力軸１０にねじ込むことにより、軸受１９，２０に予圧がかけられる。ナット部材２１には、ねじ穴２１Ｃが設けられ、ロックプレート２６には、スプライン部２６Ａと貫通孔２６Ｂとが設けられている。旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃとロックプレート２６のスプライン部２６Ａとが噛み合った状態で、ボルト２７によってロックプレート２６はナット部材２１に固定される。これにより、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００１１】
旋回装置６内の潤滑はギヤオイル潤滑となっており、ギヤオイルは旋回装置６の下部のオイルシール２２、及び旋回出力軸１０に嵌合された摺動部材２４によりシールされている。オイルシール２２はハウジング１５に保持固定され、摺動部材２４の外周と摺接することにより、シール機能を果たしている。この種の公知技術として、特許文献１に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−３５１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、従来、ナット部材２１による軸受１９，２０の予圧管理は、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受に予圧を与えるようにしたときの、引きずりトルクによって管理している。規定の引きずりトルクに到達するとナット部材２１の締め付けが停止する。このようにナット部材２１が停止した位置においては、旋回出力軸１０のスプライン部１０Ｃとロックプレート２６のスプライン部２６Ａとの噛み合いの関係、及び各種の製作誤差等に起因してナット部材２１のねじ穴２１Ｃとロックプレート２６の貫通孔２６Ｂとが正しく一致することはほとんどない。したがってボルト２７の挿入前に、これらのねじ穴２１と貫通孔２６Ｂとを正しく一致させるためのナット部材２１の増し締めが実施される。このときの増し締めの回転角度は、最大でスプライン１ピッチ分になる。このような増し締めに際しての予圧による軸受１９，２０の寿命への影響は無視できないものとなっている。
【００１４】
このようなことから従来では軸受１９，２０を、増し締めを行った場合に予測される最大の予圧分の余裕を持たせた負荷容量、すなわち耐荷重を有する比較的形状の大きな、また、強度の強い軸受を設けざるを得ない。このために、軸受固定装置を構成するハウジング１５の大型化を招き、また、軸受固定装置の製作費が高くなっていた。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けを停止させた後、ナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる建設機械の軸受固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の建設機械の軸受固定装置は、回転軸を支持する軸受をハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置であって、ねじ穴を有し、前記軸受を前記ハウジングに押付けるナット部材と、前記回転軸に形成したスプライン部と係合するスプライン部、及び貫通孔を有し、前記ナット部材に固定されるロックプレートと、このロックプレートの前記貫通孔に挿入されて前記ナット部材のねじ穴に螺合し、前記ロックプレートを前記ナット部材に固定するボルトとを備えた建設機械の軸受固定装置において、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、回転軸に対して相対的にハウジングを回転させながらナット部材を回転軸に対してねじ込んで軸受に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けが停止した場合でも、ロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。そのため、ボルトを貫通孔に挿入する前に、これらのねじ穴と貫通孔とを正しく一致させるためのナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、θを前記回転軸の軸心を基準とする位相、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチをＰ（θ）、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定される前記ピッチをβ（θ）、前記回転軸に形成した前記スプライン部の歯厚と前記ロックプレートの前記スプライン部の歯厚との差をα（θ）、前記貫通孔の直径と前記ボルトの直径との差をγ（θ）としたとき、Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することを特徴としている。
【００１９】
このように構成した本発明は、回転軸に形成したスプライン部の歯厚とロックプレートのスプライン部の歯厚との差によって生じる間隙及び貫通孔の直径とボルトの直径との差によって生じる間隙を利用することができるので、ロックプレートに備えられた複数の貫通孔に製作誤差等が生じた場合でも確実にナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記ロックプレートの表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴としている。
【００２１】
このように構成した本発明は、ロックプレートの両面を使用することができるので、貫通孔を少なくすることができ、ロックプレートを小型化することができる。そのため、ロックプレートをナット部材及び回転軸に容易に設置することができると共に、ロックプレートの製作費を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記ナット部材は、遊星減速機構に含まれるキャリアに当接する円環状の凸部を有し、この凸部に前記ロックプレートに干渉しない切欠き部を設けたことを特徴としている。このように構成すると、ナット部材のねじ穴をロックプレートの貫通孔に合わせるためにロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回させても、ロックプレートがナット部材の凸部の切欠き部形成端部に干渉することがないので、ロックプレートの回動範囲を最大限に活用することができる。
【００２３】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記建設機械は、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、前記走行体と前記旋回体との間に設けられる旋回装置とを備えた油圧ショベルから成り、前記旋回装置の一部を構成することを特徴としている。このように構成すると、土砂の掘削作業等に頻繁に使用される油圧ショベルにおいて有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の建設機械の軸受固定装置は、軸受をハウジングに押付けるナット部材に固定されるロックプレートが、回転軸に形成したスプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、ボルトの数よりも多い複数の貫通孔を回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えていることから、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けが停止した場合でもロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。そのため、ボルトを貫通孔に挿入前に、これらのねじ穴と貫通孔とを正しく一致させるためのナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる。これにより、ナット部材の増し締めのために強度の強い軸受を設ける必要もないので、ハウジングを小型化でき、軸受固定装置の製作費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の取付状態を示す横断面図である。
【図２】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の構成を示す図で、（ａ）図は旋回出力軸部分の横断面図、（ｂ）図は旋回出力軸のスプライン部に係合するロックプレートを示す平面図である。
【図３】図２のＡ部を拡大して示した平面図である。
【図４】図２に示すロックプレートの貫通孔にボルトを挿通した状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の使用状態を説明する図である。
【図６】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の取付状態を示す横断面図である。
【図７】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の使用状態を説明する図である。
【図９】軸受固定装置が含まれる旋回装置を備えた建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図１０】従来の軸受固定装置が含まれる旋回装置を示す一部を断面した正面図である。
【図１１】図１０のＢ部を拡大して示した正面図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ線に沿って拡大して示した横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る建設機械の軸受固定装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、例えば前述した図１０〜図１２に示す旋回装置６に備えられるものであり、図１０〜図１２に示す旋回装置６は前述したように図９に示す油圧ショベル１に備えられている。すなわち、本発明に係る建設機械の軸受固定装置が備えられる旋回装置６の基本構成は、図１０〜図１２に示すロックプレート２６部分を除いた構成と同じである。従って、図９〜図１２に示す油圧ショベル１及び旋回装置６と重複する部分には同一符号を付す。
【００２８】
図１は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の取付状態を示す横断面図、図２は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の構成を示す図で、（ａ）図は旋回出力軸部分の横断面図、（ｂ）図は旋回出力軸のスプライン部に係合するロックプレートを示す平面図、図３は図２のＡ部を拡大して示した平面図、図４は図２に示すロックプレートの貫通孔にボルトを挿通した状態を示す断面図、図５は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の使用状態を説明する図である。
【００２９】
前述と一部説明が重複するが、図１、図２に示すように、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態は、複数のねじ穴２１Ｃ、例えば２つのねじ穴２１Ｃを有し、軸受１９，２０をハウジング１５に押付けるナット部材２１と、回転軸としての旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃと係合するスプライン部３１Ａ、及び複数の貫通孔３１Ｂ、例えば９つの貫通孔３１Ｂを有し、ナット部材２１に固定されるロックプレート３１と、このロックプレート３１の貫通孔３１Ｂのいずれかに挿入されてナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに螺合し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する２つのボルト２７とを備えている。すなわちロックプレート３１に設ける貫通孔３１Ｂの数をボルト２７の数よりも多く設定してある。ナット部材２１には、キャリア１８の下端に当接する凸部２１Ｂを設け、この凸部２１Ｂにロックプレート３１の回動に干渉しない切欠き部２８を設けている。
【００３０】
また、ロックプレート３１は、図２に示すように、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰに関連させて予め設定されるピッチβで、９つの貫通孔３１Ｂを旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に配置している。例えば、θを旋回出力軸１０の軸心を基準とする位相とし、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰは位相θの関数としてＰ（θ）と表し、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβも位相θの関数としてβ（θ）と表す。また、図３、図４に示すように、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差をα、貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差をγとし、同様にこれらα、γを位相θの関数としてそれぞれα（θ）、γ（θ）と表す。そして、これら４つのＰ（θ）、β（θ）、α（θ）、γ（θ）は以下（１）〜（４）の関係式を満たすものとする。
【００３１】
Ｈ＝Ｖ＋Ｃ ・・・・・・・（１）
Ｗ＝Ｃ＋１ ・・・・・・・（２）
β（θ）＝｛（Ｗ−１）／Ｗ｝Ｐ（θ） ・・・・・・・（３）
Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ） ・・・・・・・（４）
ここで、Ｃ：ボルト２７が挿入されていない貫通孔３１Ｂの数
Ｈ：貫通孔３１Ｂの全数
Ｖ：ボルト２７の数
Ｗ：ナット部材２１のねじ穴２１Ｃに対してロックプレート３１の取り得る配置状態の数
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態では、Ｈ＝９、Ｖ＝２より、式（１）からＣ＝７となり、式（２）からＷ＝８となる。また、式（３）はβ（θ）＝（７／８）Ｐ（θ）となり、式（４）は（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）となる。
【００３２】
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態を使用する場合、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受１９，２０に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した後に、図５に示すように、旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３１のスプライン部３１Ａを噛み合わせ、ロックプレート３１に設けられた貫通孔３１Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃをそれぞれ一致させる。すなわち、ロックプレート３１をナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに対して図５に示す（ａ）〜（ｈ）のピッチ１／８Ｐ（θ）ずつ変位させた８つの配置状態（Ｗ＝８）のうちいずれか１つの状態に設置し、これら貫通孔３１Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。
【００３３】
そして、これら貫通孔３１Ｂとねじ穴２１Ｃを一致させた状態で２つのボルト２７を貫通孔３１Ｂにそれぞれ挿通してねじ穴２１Ｃに締結し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する。このとき、２つのボルト２７を上手くねじ穴２１Ｃに締結できないときには、図５に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの各状態において、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差α（θ）から生じる間隙及び貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差γ（θ）から生じる間隙を利用して微調整する。このようにして、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００３４】
このように構成した本発明の第１実施形態によれば、前述のように、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した場合でも、ロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ロックプレート３１の９つの貫通孔３１Ｂのいずれかとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを正しく一致させることができる。そのため、２つのボルト２７を９つの貫通孔３１Ｂに挿入する前に、これらの貫通孔３１Ｂとねじ穴２１Ｃとを正しく一致させるためのナット部材２１の増し締めを要することなくナット部材２１の回り止めを実現させることができる。これにより、ナット部材２１の増し締めのために強度の強い軸受を設ける必要もないので、ハウジング１５を小型化でき、軸受固定装置の製作費を抑えることができる。
【００３５】
また、本発明の第１実施形態は、式（４）、すなわち（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することによって、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差によって生じる間隙及び貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差によって生じる間隙を利用することができる。そのため、例えばロックプレート３１に備えられた９つの貫通孔３１Ｂに製作誤差等が生じ、ロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させてもこれらの貫通孔３１Ｂとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを一致させることができない場合でも、これらの間隙だけロックプレート３１を回動させて微調整することによって、確実にナット部材２１のねじ穴２１Ｃをこれらの貫通孔３１Ｂのいずれかと正しく一致させることができる。
【００３６】
また、本発明の第１実施形態は、ナット部材２１に設けられた凸部２１Ｂにロックプレート３１の回動に干渉しない切欠き部２８を設けたことによって、ロックプレート３１の９つの貫通孔３１Ｂをナット部材２１のねじ穴２１Ｃに合わせるためにロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させても、ロックプレート３１がナット部材２１の凸部２１Ｂの切欠き部２８形成端部に干渉することがないので、ロックプレート３１の回動範囲を最大限に活用することができ、ロックプレート３１の両端に形成された貫通孔３１Ｂの利用が妨げられることはない。
【００３７】
また、本発明の第１実施形態は、走行体２と、この走行体２上に配置される旋回体４と、走行体２と旋回体４との間に設けられる旋回装置６とを有する油圧ショベル１に備えられることから、このような旋回装置６を備えた土砂の掘削作業等に頻繁に使用される建設機械において有効に活用することができる。もちろん、油圧ショベル１とは異なる各種の建設機械にも本発明は適用することができる。
【００３８】
なお、本発明の第１実施形態は、ロックプレート３１に形成された貫通孔３１Ｂが９つの場合について説明したが、貫通孔３１Ｂが９つでなくてもボルト２７の数よりも多ければよい。この場合、式（１）、式（２）より、貫通孔３１Ｂの数Ｈが多いほどナット部材２１のねじ穴２１Ｃに対してロックプレート３１の取り得る配置状態の数Ｗが増すので、より確実かつ容易に貫通孔３１Ｂのいずれかとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを一致させることができる。
【００３９】
また、本発明の第１実施形態は、ナット部材２１のねじ穴２１Ｃ及びボルト２７の数Ｖが２つの場合について説明したが、２つでなくても３つ以上あってもよい。これにより、ロックプレート３１をナット部材２１に締付ける力が増すので、ロックプレート３１の十分な強度を確保することができ、安定した信頼性の高いナット部材２１の回り止めを実現させることができる。
【００４０】
［第２実施形態］
図６は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の取付状態を示す横断面図、図７は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の構成を示す図、図８は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の使用状態を説明する図である。
【００４１】
図６、図７に示すように、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態が本発明の第１実施形態と異なるのは、ロックプレート３５の表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、ロックプレート３５は、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβ（θ）で、ボルト２７の数Ｖよりも多い複数の貫通孔３１Ｂ、例えばボルト２７の数Ｖを２つとし、このボルト２７の数（Ｖ＝２）よりも多い５つの貫通孔３５Ｂ（Ｈ＝５）を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に備えたことであり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４２】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の場合、上述した４つの関係式（１）〜（４）は式（２）を以下の式（２ａ）に代えて満たすものとする。
【００４３】
Ｗ＝２（Ｃ＋１） ・・・・・・・（２ａ）
この場合、Ｈ＝５、Ｖ＝２より、式（１）からＣ＝３となり、式（２ａ）からＷ＝８となる。また、式（３）はβ（θ）＝（７／８）Ｐ（θ）となり、式（４）は（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）となる。
【００４４】
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態を使用する場合、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受１９，２０に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した後に、図８に示すように、例えばロックプレート３５の表面部３５ａを上にして旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３５のスプライン部３５Ａを噛み合わせ、ロックプレート３５に設けられた５つの貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。このとき、これら貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとがそれぞれ一致しない場合は、ロックプレート３５を裏返して裏面部３５ｂを上にして旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３５のスプライン部３５Ａを噛み合わせ、ロックプレート３５に設けられた５つの貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。すなわち、ロックプレート３５をナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに対して図８に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの配置状態（Ｗ＝８）のうちいずれか１つの状態に設置し、これら貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。
【００４５】
そして、これら貫通孔３５Ｂとねじ穴２１Ｃとを一致させた状態で２つのボルト２７を貫通孔３５Ｂにそれぞれ挿通してねじ穴２１Ｃに締結し、ロックプレート３５をナット部材２１に固定する。このとき、２つのボルト２７を上手くねじ穴２１Ｃに締結できないときには、図８に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの各状態において、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３５のスプライン部３５Ａの歯厚との差α（θ）から生じる間隙及び貫通孔３５Ｂの直径とボルト２７の直径との差γ（θ）から生じる間隙を利用して微調整する。このようにして、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００４６】
このように構成した本発明の第２実施形態によれば、前述した本発明の第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、ロックプレート３５の表面部３５ａ及び裏面部３５ｂの両面を使用することができるので、貫通孔３５Ｂの数Ｈを少なくすることができ、ロックプレート３５を小型化することができる。そのため、ロックプレート３５をナット部材２１及び旋回出力軸１０に容易に設置することができると共に、ロックプレート３５の製作費を抑えることができる。また、これらのことにより、ナット部材２１に備えられた凸部２１Ｂに設けた切欠き部２８を小さくすることができるので、旋回出力軸１０を支持する軸受１９，２０及びこれら軸受１９，２０が押付られるハウジング１５の構造上の安定性を高めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 走行体
４ 旋回体
５ フロント作業機
６ 旋回装置
９ 遊星減速機構
１０ 旋回出力軸（回転軸）
１０Ｃ スプライン部
１５ ハウジング
１９ 軸受
２０ 軸受
２１ ナット部材
２１Ｂ 凸部
２１Ｃ ねじ穴
２６ ロックプレート
２６Ａ スプライン部
２６Ｂ 貫通孔
２７ ボルト
２８ 切欠き部
３１ ロックプレート
３１Ａ スプライン部
３１Ｂ 貫通孔
３５ ロックプレート
３５Ａ スプライン部
３５Ｂ 貫通孔
３５ａ 表面部
３５ｂ 裏面部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル、クレーン等の建設機械に備えられる旋回装置等に含まれ、回転軸を支持する軸受を、この軸受が収容されるハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は軸受固定装置が含まれる旋回装置を備えた建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【０００３】
この図９に示す油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２上に旋回輪３を介して配置される旋回体４と、この旋回体４に上下方向の回動可能に設けられるフロント作業機５とを備えている。フロント作業機５は、旋回体４に取り付けられるブーム５ａと、このブーム５ａの先端に取り付けられるアーム５ｂと、このアーム５ｂの先端に取り付けられるバケット５ｃとを含んでいる。また、走行体２と旋回体４との間に介在され、旋回体４を旋回させる図示しない旋回装置が備えられている。例えば、この旋回装置に本発明が対象としている軸受固定装置が含まれている。
【０００４】
図１０は従来の軸受固定装置が含まれる旋回装置を示す一部を断面した正面図、図１１は図１０のＢ部を拡大して示した正面図、図１２は図１０のＣ−Ｃ線に沿って拡大して示した横断面図である。
【０００５】
図１０に示すように、旋回装置６は、旋回モータ７と、この旋回モータ７のモータ出力軸８の回転を減速し、増トルクして回転軸、すなわち旋回出力軸１０に伝える遊星減速機構９と、旋回出力軸１０が収容されるハウジング１５とを備えている。旋回モータ７と遊星減速機構９のリングギヤ１１の上面とはボルトによって固定されている。ハウジング１５のフランジ部１５Ａは旋回体４にボルトによって固定されている。
【０００６】
遊星減速機構９は２段で構成されており、旋回モータ７の回転力はモータ出力軸８により１段目の太陽歯車１２に伝えられ、遊星歯車１３はリングギヤ１１と太陽歯車１２の間で自転しつつ公転を行う。遊星歯車１３の公転は、遊星歯車１３を支持するキャリア１４を介し、２段目の太陽歯車１６へ伝えられ、遊星歯車１７はリングギヤ１１と太陽歯車１６の間で自転しつつ公転を行う。遊星歯車１７の公転は遊星歯車１７を支持するキャリア１８を介し、旋回出力軸１０へと伝えられる。
【０００７】
旋回出力軸１０の下端に設けられた歯車部１０Ａは、走行体２に固定される旋回輪３の内輪３Ａと噛み合っており、旋回出力軸１０の回転力は、この旋回輪３の内輪３Ａに伝えられる。旋回輪３の外輪は旋回体４に固定されている。旋回出力軸１０の歯車部１０Ａと旋回輪３の内輪３Ａとの噛み合い部には、この噛み合い部を潤滑するグリスが収容されるグリス室２５が設けられている。このグリス室２５は走行体２に備えられている。
【０００８】
旋回出力軸１０は軸受１９と軸受２０とによって回転自在に支持されている。軸受１９と軸受２０はハウジング１５に固定されている。これらの軸受１９，２０は円錐ころ軸受から成っている。
【０００９】
上側に配置された軸受１９の上には、この軸受け１９をハウジング１５に押付けるナット部材２１を設けてある。また、ナット部材２１上には、図１１、図１２にも示すように、旋回出力軸１０に対するナット部材２１の回り止め部材であるロックプレート２６を設けてある。また、ロックプレート２６をナット部材２１に固定するボルト２７を設けてある。これらのナット部材２１と、ロックプレート２６と、ボルト２７とによって、軸受１９，２０に押付け力、すなわち予圧を付与しつつ、これらの軸受１９，２０をハウジング１５に固定する従来の軸受固定装置が構成されている。
【００１０】
旋回出力軸１０の上方部分の外周には、図１に示すように、ねじ部１０Ｂが形成されており、ナット部材２１の内周には、ねじ部１０Ｂに螺合するねじ部２１Ａが形成されている。したがって、ナット部材２１を旋回出力軸１０にねじ込むことにより、軸受１９，２０に予圧がかけられる。ナット部材２１には、ねじ穴２１Ｃが設けられ、ロックプレート２６には、スプライン部２６Ａと貫通孔２６Ｂとが設けられている。旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃとロックプレート２６のスプライン部２６Ａとが噛み合った状態で、ボルト２７によってロックプレート２６はナット部材２１に固定される。これにより、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００１１】
旋回装置６内の潤滑はギヤオイル潤滑となっており、ギヤオイルは旋回装置６の下部のオイルシール２２、及び旋回出力軸１０に嵌合された摺動部材２４によりシールされている。オイルシール２２はハウジング１５に保持固定され、摺動部材２４の外周と摺接することにより、シール機能を果たしている。この種の公知技術として、特許文献１に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−３５１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、従来、ナット部材２１による軸受１９，２０の予圧管理は、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受に予圧を与えるようにしたときの、引きずりトルクによって管理している。規定の引きずりトルクに到達するとナット部材２１の締め付けが停止する。このようにナット部材２１が停止した位置においては、旋回出力軸１０のスプライン部１０Ｃとロックプレート２６のスプライン部２６Ａとの噛み合いの関係、及び各種の製作誤差等に起因してナット部材２１のねじ穴２１Ｃとロックプレート２６の貫通孔２６Ｂとが正しく一致することはほとんどない。したがってボルト２７の挿入前に、これらのねじ穴２１と貫通孔２６Ｂとを正しく一致させるためのナット部材２１の増し締めが実施される。このときの増し締めの回転角度は、最大でスプライン１ピッチ分になる。このような増し締めに際しての予圧による軸受１９，２０の寿命への影響は無視できないものとなっている。
【００１４】
このようなことから従来では軸受１９，２０を、増し締めを行った場合に予測される最大の予圧分の余裕を持たせた負荷容量、すなわち耐荷重を有する比較的形状の大きな、また、強度の強い軸受を設けざるを得ない。このために、軸受固定装置を構成するハウジング１５の大型化を招き、また、軸受固定装置の製作費が高くなっていた。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けを停止させた後、ナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる建設機械の軸受固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の建設機械の軸受固定装置は、回転軸を支持する軸受をハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置であって、ねじ穴を有し、前記軸受を前記ハウジングに押付けるナット部材と、前記回転軸に形成したスプライン部と係合するスプライン部、及び貫通孔を有し、前記ナット部材に固定されるロックプレートと、このロックプレートの前記貫通孔に挿入されて前記ナット部材のねじ穴に螺合し、前記ロックプレートを前記ナット部材に固定するボルトとを備えた建設機械の軸受固定装置において、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、回転軸に対して相対的にハウジングを回転させながらナット部材を回転軸に対してねじ込んで軸受に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けが停止した場合でも、ロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。そのため、ボルトを貫通孔に挿入する前に、これらのねじ穴と貫通孔とを正しく一致させるためのナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、θを前記回転軸の軸心を基準とする位相、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチをＰ（θ）、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定される前記ピッチをβ（θ）、前記回転軸に形成した前記スプライン部の歯厚と前記ロックプレートの前記スプライン部の歯厚との差をα（θ）、前記貫通孔の直径と前記ボルトの直径との差をγ（θ）としたとき、Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することを特徴としている。
【００１９】
このように構成した本発明は、回転軸に形成したスプライン部の歯厚とロックプレートのスプライン部の歯厚との差によって生じる間隙及び貫通孔の直径とボルトの直径との差によって生じる間隙を利用することができるので、ロックプレートに備えられた複数の貫通孔に製作誤差等が生じた場合でも確実にナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記ロックプレートの表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴としている。
【００２１】
このように構成した本発明は、ロックプレートの両面を使用することができるので、貫通孔を少なくすることができ、ロックプレートを小型化することができる。そのため、ロックプレートをナット部材及び回転軸に容易に設置することができると共に、ロックプレートの製作費を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記ナット部材は、遊星減速機構に含まれるキャリアに当接する円環状の凸部を有し、この凸部に前記ロックプレートに干渉しない切欠き部を設けたことを特徴としている。このように構成すると、ナット部材のねじ穴をロックプレートの貫通孔に合わせるためにロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回させても、ロックプレートがナット部材の凸部の切欠き部形成端部に干渉することがないので、ロックプレートの回動範囲を最大限に活用することができる。
【００２３】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、前記建設機械は、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、前記走行体と前記旋回体との間に設けられる旋回装置とを備えた油圧ショベルから成り、前記旋回装置の一部を構成することを特徴としている。このように構成すると、土砂の掘削作業等に頻繁に使用される油圧ショベルにおいて有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の建設機械の軸受固定装置は、軸受をハウジングに押付けるナット部材に固定されるロックプレートが、回転軸に形成したスプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、ボルトの数よりも多い複数の貫通孔を回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えていることから、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材の締め付けが停止した場合でもロックプレートを回転軸の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ナット部材のねじ穴をロックプレートの複数の貫通孔のいずれかと正しく一致させることができる。そのため、ボルトを貫通孔に挿入前に、これらのねじ穴と貫通孔とを正しく一致させるためのナット部材の増し締めを要することなくナット部材の回り止めを実現させることができる。これにより、ナット部材の増し締めのために強度の強い軸受を設ける必要もないので、ハウジングを小型化でき、軸受固定装置の製作費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の取付状態を示す横断面図である。
【図２】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の構成を示す図で、（ａ）図は旋回出力軸部分の横断面図、（ｂ）図は旋回出力軸のスプライン部に係合するロックプレートを示す平面図である。
【図３】図２のＡ部を拡大して示した平面図である。
【図４】図２に示すロックプレートの貫通孔にボルトを挿通した状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の使用状態を説明する図である。
【図６】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の取付状態を示す横断面図である。
【図７】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の使用状態を説明する図である。
【図９】軸受固定装置が含まれる旋回装置を備えた建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図１０】従来の軸受固定装置が含まれる旋回装置を示す一部を断面した正面図である。
【図１１】図１０のＢ部を拡大して示した正面図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ線に沿って拡大して示した横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る建設機械の軸受固定装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
本発明に係る建設機械の軸受固定装置は、例えば前述した図１０〜図１２に示す旋回装置６に備えられるものであり、図１０〜図１２に示す旋回装置６は前述したように図９に示す油圧ショベル１に備えられている。すなわち、本発明に係る建設機械の軸受固定装置が備えられる旋回装置６の基本構成は、図１０〜図１２に示すロックプレート２６部分を除いた構成と同じである。従って、図９〜図１２に示す油圧ショベル１及び旋回装置６と重複する部分には同一符号を付す。
【００２８】
図１は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の取付状態を示す横断面図、図２は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の構成を示す図で、（ａ）図は旋回出力軸部分の横断面図、（ｂ）図は旋回出力軸のスプライン部に係合するロックプレートを示す平面図、図３は図２のＡ部を拡大して示した平面図、図４は図２に示すロックプレートの貫通孔にボルトを挿通した状態を示す断面図、図５は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態の使用状態を説明する図である。
【００２９】
前述と一部説明が重複するが、図１、図２に示すように、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態は、複数のねじ穴２１Ｃ、例えば２つのねじ穴２１Ｃを有し、軸受１９，２０をハウジング１５に押付けるナット部材２１と、回転軸としての旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃと係合するスプライン部３１Ａ、及び複数の貫通孔３１Ｂ、例えば９つの貫通孔３１Ｂを有し、ナット部材２１に固定されるロックプレート３１と、このロックプレート３１の貫通孔３１Ｂのいずれかに挿入されてナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに螺合し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する２つのボルト２７とを備えている。すなわちロックプレート３１に設ける貫通孔３１Ｂの数をボルト２７の数よりも多く設定してある。ナット部材２１には、キャリア１８の下端に当接する凸部２１Ｂを設け、この凸部２１Ｂにロックプレート３１の回動に干渉しない切欠き部２８を設けている。
【００３０】
また、ロックプレート３１は、図２に示すように、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰに関連させて予め設定されるピッチβで、９つの貫通孔３１Ｂを旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に配置している。例えば、θを旋回出力軸１０の軸心を基準とする位相とし、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰは位相θの関数としてＰ（θ）と表し、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβも位相θの関数としてβ（θ）と表す。また、図３、図４に示すように、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差をα、貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差をγとし、同様にこれらα、γを位相θの関数としてそれぞれα（θ）、γ（θ）と表す。そして、これら４つのＰ（θ）、β（θ）、α（θ）、γ（θ）は以下（１）〜（４）の関係式を満たすものとする。
【００３１】
Ｈ＝Ｖ＋Ｃ ・・・・・・・（１）
Ｗ＝Ｃ＋１ ・・・・・・・（２）
β（θ）＝｛（Ｗ−１）／Ｗ｝Ｐ（θ） ・・・・・・・（３）
Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ） ・・・・・・・（４）
ここで、Ｃ：ボルト２７が挿入されていない貫通孔３１Ｂの数
Ｈ：貫通孔３１Ｂの全数
Ｖ：ボルト２７の数
Ｗ：ナット部材２１のねじ穴２１Ｃに対してロックプレート３１の取り得る配置状態の数
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態では、Ｈ＝９、Ｖ＝２より、式（１）からＣ＝７となり、式（２）からＷ＝８となる。また、式（３）はβ（θ）＝（７／８）Ｐ（θ）となり、式（４）は（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）となる。
【００３２】
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第１実施形態を使用する場合、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受１９，２０に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した後に、図５に示すように、旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３１のスプライン部３１Ａを噛み合わせ、ロックプレート３１に設けられた貫通孔３１Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃをそれぞれ一致させる。すなわち、ロックプレート３１をナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに対して図５に示す（ａ）〜（ｈ）のピッチ１／８Ｐ（θ）ずつ変位させた８つの配置状態（Ｗ＝８）のうちいずれか１つの状態に設置し、これら貫通孔３１Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。
【００３３】
そして、これら貫通孔３１Ｂとねじ穴２１Ｃを一致させた状態で２つのボルト２７を貫通孔３１Ｂにそれぞれ挿通してねじ穴２１Ｃに締結し、ロックプレート３１をナット部材２１に固定する。このとき、２つのボルト２７を上手くねじ穴２１Ｃに締結できないときには、図５に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの各状態において、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差α（θ）から生じる間隙及び貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差γ（θ）から生じる間隙を利用して微調整する。このようにして、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００３４】
このように構成した本発明の第１実施形態によれば、前述のように、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した場合でも、ロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させることによって、ロックプレート３１の９つの貫通孔３１Ｂのいずれかとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを正しく一致させることができる。そのため、２つのボルト２７を９つの貫通孔３１Ｂに挿入する前に、これらの貫通孔３１Ｂとねじ穴２１Ｃとを正しく一致させるためのナット部材２１の増し締めを要することなくナット部材２１の回り止めを実現させることができる。これにより、ナット部材２１の増し締めのために強度の強い軸受を設ける必要もないので、ハウジング１５を小型化でき、軸受固定装置の製作費を抑えることができる。
【００３５】
また、本発明の第１実施形態は、式（４）、すなわち（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することによって、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３１のスプライン部３１Ａの歯厚との差によって生じる間隙及び貫通孔３１Ｂの直径とボルト２７の直径との差によって生じる間隙を利用することができる。そのため、例えばロックプレート３１に備えられた９つの貫通孔３１Ｂに製作誤差等が生じ、ロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させてもこれらの貫通孔３１Ｂとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを一致させることができない場合でも、これらの間隙だけロックプレート３１を回動させて微調整することによって、確実にナット部材２１のねじ穴２１Ｃをこれらの貫通孔３１Ｂのいずれかと正しく一致させることができる。
【００３６】
また、本発明の第１実施形態は、ナット部材２１に設けられた凸部２１Ｂにロックプレート３１の回動に干渉しない切欠き部２８を設けたことによって、ロックプレート３１の９つの貫通孔３１Ｂをナット部材２１のねじ穴２１Ｃに合わせるためにロックプレート３１を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に回動させても、ロックプレート３１がナット部材２１の凸部２１Ｂの切欠き部２８形成端部に干渉することがないので、ロックプレート３１の回動範囲を最大限に活用することができ、ロックプレート３１の両端に形成された貫通孔３１Ｂの利用が妨げられることはない。
【００３７】
また、本発明の第１実施形態は、走行体２と、この走行体２上に配置される旋回体４と、走行体２と旋回体４との間に設けられる旋回装置６とを有する油圧ショベル１に備えられることから、このような旋回装置６を備えた土砂の掘削作業等に頻繁に使用される建設機械において有効に活用することができる。もちろん、油圧ショベル１とは異なる各種の建設機械にも本発明は適用することができる。
【００３８】
なお、本発明の第１実施形態は、ロックプレート３１に形成された貫通孔３１Ｂが９つの場合について説明したが、貫通孔３１Ｂが９つでなくてもボルト２７の数よりも多ければよい。この場合、式（１）、式（２）より、貫通孔３１Ｂの数Ｈが多いほどナット部材２１のねじ穴２１Ｃに対してロックプレート３１の取り得る配置状態の数Ｗが増すので、より確実かつ容易に貫通孔３１Ｂのいずれかとナット部材２１のねじ穴２１Ｃとを一致させることができる。
【００３９】
また、本発明の第１実施形態は、ナット部材２１のねじ穴２１Ｃ及びボルト２７の数Ｖが２つの場合について説明したが、２つでなくても３つ以上あってもよい。これにより、ロックプレート３１をナット部材２１に締付ける力が増すので、ロックプレート３１の十分な強度を確保することができ、安定した信頼性の高いナット部材２１の回り止めを実現させることができる。
【００４０】
［第２実施形態］
図６は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の取付状態を示す横断面図、図７は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の構成を示す図、図８は本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の使用状態を説明する図である。
【００４１】
図６、図７に示すように、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態が本発明の第１実施形態と異なるのは、ロックプレート３５の表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、ロックプレート３５は、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０ＣのピッチＰ（θ）に関連させて予め設定されるピッチβ（θ）で、ボルト２７の数Ｖよりも多い複数の貫通孔３１Ｂ、例えばボルト２７の数Ｖを２つとし、このボルト２７の数（Ｖ＝２）よりも多い５つの貫通孔３５Ｂ（Ｈ＝５）を旋回出力軸１０の軸心を中心とする円周方向に備えたことであり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４２】
また、本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態の場合、上述した４つの関係式（１）〜（４）は式（２）を以下の式（２ａ）に代えて満たすものとする。
【００４３】
Ｗ＝２（Ｃ＋１） ・・・・・・・（２ａ）
この場合、Ｈ＝５、Ｖ＝２より、式（１）からＣ＝３となり、式（２ａ）からＷ＝８となる。また、式（３）はβ（θ）＝（７／８）Ｐ（θ）となり、式（４）は（１／８）Ｐ（θ）＜α（θ）＋γ（θ）となる。
【００４４】
本発明に係る建設機械の軸受固定装置の第２実施形態を使用する場合、旋回出力軸１０に対して相対的にハウジング１５を回転させながらナット部材２１を旋回出力軸１０に対してねじ込んで軸受１９，２０に予圧を与え、引きずりトルクが規定の引きずりトルクに到達してナット部材２１の締め付けが停止した後に、図８に示すように、例えばロックプレート３５の表面部３５ａを上にして旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３５のスプライン部３５Ａを噛み合わせ、ロックプレート３５に設けられた５つの貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。このとき、これら貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとがそれぞれ一致しない場合は、ロックプレート３５を裏返して裏面部３５ｂを上にして旋回出力軸１０に形成されたスプライン部１０Ｃにロックプレート３５のスプライン部３５Ａを噛み合わせ、ロックプレート３５に設けられた５つの貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。すなわち、ロックプレート３５をナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃに対して図８に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの配置状態（Ｗ＝８）のうちいずれか１つの状態に設置し、これら貫通孔３５Ｂのいずれか２つとナット部材２１の２つのねじ穴２１Ｃとをそれぞれ一致させる。
【００４５】
そして、これら貫通孔３５Ｂとねじ穴２１Ｃとを一致させた状態で２つのボルト２７を貫通孔３５Ｂにそれぞれ挿通してねじ穴２１Ｃに締結し、ロックプレート３５をナット部材２１に固定する。このとき、２つのボルト２７を上手くねじ穴２１Ｃに締結できないときには、図８に示す（ａ）〜（ｈ）の８つの各状態において、旋回出力軸１０に形成したスプライン部１０Ｃの歯厚とロックプレート３５のスプライン部３５Ａの歯厚との差α（θ）から生じる間隙及び貫通孔３５Ｂの直径とボルト２７の直径との差γ（θ）から生じる間隙を利用して微調整する。このようにして、ナット部材２１は旋回出力軸１０に対する回り止めがなされた状態で固定される。
【００４６】
このように構成した本発明の第２実施形態によれば、前述した本発明の第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、ロックプレート３５の表面部３５ａ及び裏面部３５ｂの両面を使用することができるので、貫通孔３５Ｂの数Ｈを少なくすることができ、ロックプレート３５を小型化することができる。そのため、ロックプレート３５をナット部材２１及び旋回出力軸１０に容易に設置することができると共に、ロックプレート３５の製作費を抑えることができる。また、これらのことにより、ナット部材２１に備えられた凸部２１Ｂに設けた切欠き部２８を小さくすることができるので、旋回出力軸１０を支持する軸受１９，２０及びこれら軸受１９，２０が押付られるハウジング１５の構造上の安定性を高めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 走行体
４ 旋回体
５ フロント作業機
６ 旋回装置
９ 遊星減速機構
１０ 旋回出力軸（回転軸）
１０Ｃ スプライン部
１５ ハウジング
１９ 軸受
２０ 軸受
２１ ナット部材
２１Ｂ 凸部
２１Ｃ ねじ穴
２６ ロックプレート
２６Ａ スプライン部
２６Ｂ 貫通孔
２７ ボルト
２８ 切欠き部
３１ ロックプレート
３１Ａ スプライン部
３１Ｂ 貫通孔
３５ ロックプレート
３５Ａ スプライン部
３５Ｂ 貫通孔
３５ａ 表面部
３５ｂ 裏面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する軸受をハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置であって、
ねじ穴を有し、前記軸受を前記ハウジングに押付けるナット部材と、前記回転軸に形成したスプライン部と係合するスプライン部、及び貫通孔を有し、前記ナット部材に固定されるロックプレートと、このロックプレートの前記貫通孔に挿入されて前記ナット部材のねじ穴に螺合し、前記ロックプレートを前記ナット部材に固定するボルトとを備えた建設機械の軸受固定装置において、
前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の軸受固定装置において、θを前記回転軸の軸心を基準とする位相、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチをＰ（θ）、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定される前記ピッチをβ（θ）、前記回転軸に形成した前記スプライン部の歯厚と前記ロックプレートの前記スプライン部の歯厚との差をα（θ）、前記貫通孔の直径と前記ボルトの直径との差をγ（θ）としたとき、Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記ロックプレートの表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記ナット部材は、遊星減速機構に含まれるキャリアに当接する円環状の凸部を有し、この凸部に前記ロックプレートに干渉しない切欠き部を設けたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記建設機械は、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、前記走行体と前記旋回体との間に設けられる旋回装置とを備えた油圧ショベルから成り、前記旋回装置の一部を構成することを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項１】
回転軸を支持する軸受をハウジングに固定する建設機械の軸受固定装置であって、
ねじ穴を有し、前記軸受を前記ハウジングに押付けるナット部材と、前記回転軸に形成したスプライン部と係合するスプライン部、及び貫通孔を有し、前記ナット部材に固定されるロックプレートと、このロックプレートの前記貫通孔に挿入されて前記ナット部材のねじ穴に螺合し、前記ロックプレートを前記ナット部材に固定するボルトとを備えた建設機械の軸受固定装置において、
前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の軸受固定装置において、θを前記回転軸の軸心を基準とする位相、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチをＰ（θ）、このピッチＰ（θ）に関連させて予め設定される前記ピッチをβ（θ）、前記回転軸に形成した前記スプライン部の歯厚と前記ロックプレートの前記スプライン部の歯厚との差をα（θ）、前記貫通孔の直径と前記ボルトの直径との差をγ（θ）としたとき、Ｐ（θ）−β（θ）＜α（θ）＋γ（θ）の関係を有することを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記ロックプレートの表面を使用する場合及び裏面を使用する場合のいずれの場合にも、前記ロックプレートは、前記回転軸に形成した前記スプライン部のピッチに関連させて予め設定されるピッチで、前記ボルトの数よりも多い複数の前記貫通孔を前記回転軸の軸心を中心とする円周方向に備えたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記ナット部材は、遊星減速機構に含まれるキャリアに当接する円環状の凸部を有し、この凸部に前記ロックプレートに干渉しない切欠き部を設けたことを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建設機械の軸受固定装置において、前記建設機械は、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、前記走行体と前記旋回体との間に設けられる旋回装置とを備えた油圧ショベルから成り、前記旋回装置の一部を構成することを特徴とする建設機械の軸受固定装置。
【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２０１０−２４２４１１（Ｐ２０１０−２４２４１１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３３３２（Ｐ２００９−９３３３２）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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