特許 6289976 旋回駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6289976

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】旋回駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/853 20060101AFI20180226BHJP

   E02F 9/12 20060101ALI20180226BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20180226BHJP

   B60T 5/00 20060101ALI20180226BHJP

   F16D 65/12 20060101ALI20180226BHJP

   F16D 25/0638 20060101ALI20180226BHJP

   F16D 13/60 20060101ALI20180226BHJP

   F16D 13/72 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   F16D65/853

   E02F9/12 Z

   F16H57/04 G

   F16H57/04 E

   B60T5/00 B

   F16D65/12 X

   F16D25/0638

   F16D13/60 A

   F16D13/72 B

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-74520(P2014-74520)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-197144(P2015-197144A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2017年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】古庄 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】平沼 一則

(72)【発明者】

【氏名】岡田 健志

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１６１２０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６２−１７５２７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−２４００１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ６５／８５３

Ｅ０２Ｆ ９／１２

Ｆ１６Ｈ ５７／０４

Ｂ６０Ｔ ５／００

Ｆ１６Ｄ ６５／１２

Ｆ１６Ｄ ２５／０６３８

Ｆ１６Ｄ １３／６０

Ｆ１６Ｄ １３／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋回体を駆動する駆動源と、
潤滑剤が充填されたケース内に回転可能に配設され、前記駆動源と接続される減速機と、
前記減速機の出力軸に形成された出力軸側スプラインと係合するスプライン歯を有する第１のブレーキ板と、前記ケースの内壁に形成された内壁側スプラインと係合するスプライン歯を有し、所定の外力により前記減速機の回転軸方向で前記第１のブレーキ板と面接触して前記出力軸を制動する第２のブレーキ板と、を含むブレーキ装置と、
を有するショベルにおいて、
前記ケースの内部空間のうちの前記第１のブレーキ板及び前記第２のブレーキ板により前記回転軸方向に分割される一方の内部空間に前記潤滑剤を導入する導入口と、
前記ケースの内部空間のうちの前記第１のブレーキ板及び前記第２のブレーキ板により前記回転軸方向に分割される他方の内部空間から前記潤滑剤を排出する排出口と、を更に有し、
前記出力軸側スプラインと前記第１のブレーキ板のスプライン歯との間の第１のスプライン結合部、及び、前記内壁側スプラインと前記第２のブレーキ板のスプライン歯と第２のスプライン結合部のうちのいずれか一方に、前記導入口から前記排出口への前記潤滑剤の流路として機能する欠歯が形成されていることを特徴とする旋回駆動装置。

【請求項2】

前記第１のブレーキ板及び前記第２のブレーキ板は、それぞれ、複数設けられると共に、前記回転軸方向で交互に配置され、
前記欠歯は、隣接する２枚の前記第１のブレーキ板の間の空間、又は、隣接する２枚の前記第２のブレーキ板の間の空間に前記潤滑剤に流入させる流路として機能することを特徴とする請求項１に記載の旋回駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、旋回減速機を有する旋回駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ショベルは、上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置が設けられている。この旋回駆動装置は、動力源（油圧モータ、電動モータ等）からの動力を旋回減速機（以下、単に減速機という）で減速し、増大させた出力トルクにより上部旋回体を旋回させる。また、減速機には、ブレーキ装置を設けたものがある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２３２２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

減速機のブレーキ装置は、複数のブレーキディスクと、複数のブレーキプレートとが、交互に積み重なる構成を含む。ブレーキディスクとブレーキプレートが接触することにより制動が行われる。制動時に摩擦熱が生じるが、減速機内部に充填された潤滑油により冷却される。

【0005】

しかし、ブレーキディスクとブレーキプレートの数が増加した場合に、内側にあるブレーキディスクとブレーキプレートに潤滑油が流れ込みにくく、内側を冷却しにくい場合がある。

【0006】

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、ブレーキ装置を効率よく冷却できる旋回駆動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様によると、
旋回体を駆動する駆動源と、
潤滑剤が充填されたケース内に回転可能に配設され、前記駆動源と接続される減速機と、
前記減速機の出力軸に形成された出力軸側スプラインと係合するスプライン歯を有する第１のブレーキ板と、前記ケースの内壁に形成された内壁側スプラインと係合するスプライン歯を有し、所定の外力により前記減速機の回転軸方向で前記第１のブレーキ板と面接触して前記出力軸を制動する第２のブレーキ板と、を含むブレーキ装置と、
を有するショベルにおいて、
前記ケースの内部空間のうちの前記第１のブレーキ板及び前記第２のブレーキ板により前記回転軸方向に分割される一方の内部空間に前記潤滑剤を導入する導入口と、
前記ケースの内部空間のうちの前記第１のブレーキ板及び前記第２のブレーキ板により前記回転軸方向に分割される他方の内部空間から前記潤滑剤を排出する排出口と、を更に有し、
前記出力軸側スプラインと前記第１のブレーキ板のスプライン歯との間の第１のスプライン結合部、及び、前記内壁側スプラインと前記第２のブレーキ板のスプライン歯と第２のスプライン結合部のうちのいずれか一方に、前記導入口から前記排出口への前記潤滑剤の流路として機能する欠歯が形成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明のある態様によると、ブレーキ装置を効率よく冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態であるショベルの側面図である。

【図2】本発明の一実施形態であるの駆動系の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の一形態による旋回駆動装置の構成を示すブロック図である。

【図4】旋回減速機の断面図である。

【図5】メカニカルブレーキ近傍を拡大して示す断面図である。

【図6】ブレーキディスクを拡大して示す平面図である。

【図7】メカニカルブレーキ近傍を拡大して示す斜視図である。

【図8】変形性を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。

【0011】

なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

【0012】

また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0013】

図１は、本発明のある実施形態であるショベル１００を示している。

【0014】

ショベル１００は、下部走行体１の上部に旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３は、エンジンルーム３ａ、ブーム４、アーム５、バケット６、及びキャビン１０等が設けられている。

【0015】

ブーム４は先端にアーム５が取り付けられており、アーム５は先端にバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。

【0016】

キャビン１０は、運転者に操作される操作装置２６（図２参照）等が配設されている。なお、エンジンルーム３ａにはエンジン等の動力源が搭載されている。

【0017】

なお、本実施形態に係るショベル１００は、旋回駆動装置に供給する電力を蓄積する蓄電装置を有する、いわゆるハイブリッド式のショベルを例に挙げている。しかしながら、本発明は、後述するメカニカルブレーキを採用したショベルであれば、例えば外部電源から充電電力が供給される電気駆動式ショベル、また油圧モータにより旋回機構２を駆動する油圧式のショベルについても適用が可能なものである。

【0018】

図２は、ショベル１００の駆動系の構成を示すブロック図である。なお、図２において機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示している。

【0019】

ショベル１００の駆動系は、エンジン１１、電動発電機１２、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、コントローラ３０、旋回駆動装置４０、及び蓄電系等を有している。

【0020】

エンジン１１と電動発電機１２は、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５は、いずれも油圧ポンプである。

【0021】

メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続されている。

【0022】

コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベル１００における油圧系の制御を行う。よってコントロールバルブ１７には、高圧油圧ラインを介して下部走行体用の油圧モータ１Ａ，１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等が接続されている。

【0023】

電動発電機１２は、インバータ１８を介して蓄電系１２０と接続されている。蓄電系１２０は、蓄電器としてのキャパシタ（蓄電装置）を有している。また蓄電系１２０は、旋回駆動装置４０と接続されている。

【0024】

旋回駆動装置４０は、旋回用電動機２１、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４等を有している。蓄電系１２０は、インバータ２０を介して旋回用電動機２１と接続されている。また旋回用電動機２１の出力軸２１ｂは、レゾルバ２２及び旋回減速機２４と接続されている。

【0025】

旋回減速機２４の出力軸２４Ａは、メカニカルブレーキ２３に接続されている。旋回減速機２４は、潤滑油を供給するための下部潤滑油導入口７６、及び潤滑油を排出するための上部潤滑油導入口７４が設けられている。

【0026】

旋回用電動機２１は、上部旋回体３を旋回駆動するための旋回用電動モータとして機能する。またメカニカルブレーキ２３は、上部旋回体３に機械的にブレーキを掛けるブレーキ装置として機能する。

【0027】

操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを有している。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続されている。また圧力センサ２９は、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。

【0028】

コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。このコントローラ３０は、ＣＰＵが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより所定の駆動制御を実行する。

【0029】

具体的には、コントローラ３０は圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、この信号に基づき旋回用電動機２１の駆動制御を行う。この際、圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために運転者が操作装置２６を操作した操作量を表す信号となる。

【0030】

またコントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御を行う。ここで電動発電機１２の運転制御とは、電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替えを行う制御をいう。

【0031】

さらにコントローラ３０は、蓄電系１２０に設けられたキャパシタの充放電制御を行う。具体的には、コントローラ３０はキャパシタの充電状態、電動発電機１２の運転状態、及び旋回用電動機２１の運転状態に基づいて、蓄電系１２０の昇降圧コンバータの昇圧動作と降圧動作の切り替え制御を行う。

【0032】

本実施形態では、電動発電機１２の運転状態として、電動（アシスト）運転状態と、発電運転状態の二つの運転状態を有する。また旋回用電動機２１の運転状態としては、力行運転と、回生運転の二つの運転状態を有する。なお、コントローラ３０は、キャパシタに充電する量（充電電流又は充電電力）の制御も行う。

【0033】

上述の駆動系を有するショベル１００は、上部旋回体３を旋回駆動する際、インバータ２０を介して供給される電力により旋回用電動機２１を駆動する。旋回用電動機２１の出力軸２１ｂの回転力は、旋回減速機２４を介して旋回駆動装置４０の出力軸４０Ａに伝達される。

【0034】

図３は、本発明の一実施形態であるショベル１００に搭載される旋回駆動装置４０のブロック図である。旋回駆動装置４０は、旋回用電動機２１、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、旋回減速機２４、及び出力軸４０Ａ等を有している。

【0035】

旋回用電動機２１は、電動モータである。旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の出力軸側に接続されている。この旋回減速機２４は、第１旋回減速機２４−１及び第２旋回減速機２４−２を有している。この第１旋回減速機２４−１及び第２旋回減速機２４−２は、それぞれ遊星減速機で構成されている。

【0036】

第１段の第１旋回減速機２４−１は、旋回用電動機２１に組み付けられている。また、第１旋回減速機２４−１の出力軸となる遊星キャリア４６には、メカニカルブレーキ２３が設けられている。また第２段の第２旋回減速機２４−２は、メカニカルブレーキ２３を間に挟んで第１旋回減速機２４−１に組み付けられている。そして、第２段の第２旋回減速機２４−２の出力軸が旋回駆動装置４０の出力軸４０Ａとなる。

【0037】

なお、図示はしないが、旋回駆動装置４０の出力軸４０Ａは旋回機構２に接続され、出力軸４０Ａの回転力により旋回機構２が駆動される。

【0038】

次に、図４及び図５を参照しながら、旋回駆動装置４０の具体的な構成について説明する。

【0039】

なお、図４は旋回駆動装置４０の断面図であり、図５は旋回駆動装置４０のうち、メカニカルブレーキ２３の近傍を拡大して示す断面図である。

【0040】

図４に示すように、第１旋回減速機２４−１は、太陽歯車４２、遊星歯車４４、遊星キャリア４６、及び内歯歯車４８等を有した遊星歯車機構で構成される。この第１旋回減速機２４−１は、第１ギヤケース５０及び第２ギヤケース５２の内部に収納されている。

【0041】

太陽歯車４２は、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂに固定されている。この太陽歯車４２には、本実施形態では３つの遊星歯車４４がそれぞれ係合している。

【0042】

各遊星歯車４４は、遊星キャリア４６に立設されたピン４４ａに回転可能に軸承されている。また各遊星歯車４４は、第１ギヤケース５０の内面に形成された内歯歯車４８に係合している。

【0043】

内歯歯車４８が形成された第１ギヤケース５０は、旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａに固定されている。よって、内歯歯車４８（第１ギヤケース５０）は自ら回転することはできない。

【0044】

一方、遊星キャリア４６の下部は、第１旋回減速機２４−１の出力軸となる。この出力軸となる遊星キャリア４６は、第１ギヤケース５０に固定された第２ギヤケース５２に対し、ベアリング５６を介して回転可能に軸承されている。

【0045】

上記の第１旋回減速機２４−１は、潤滑油ＬＢにより潤滑される。具体的には、第１旋回減速機２４−１は旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａ、出力軸２１ｂ、第１ギヤケース５０、第２ギヤケース５２、及び遊星キャリア４６によって密閉される密閉空間を有しており、この密閉空間内に潤滑油ＬＢ（図５及び図６に梨地で示す）が充填されている。

【0046】

以上のような構成の第１旋回減速機２４−１において、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂが回転して太陽歯車４２が回転すると、遊星歯車４４が回転（自転）する。遊星歯車４４は第１ギヤケース５０の内面に形成された内歯歯車４８に係合している。よって、内歯歯車４８が形成された第１ギヤケース５０は、遊星歯車４４の回転力により回転しようとする。

【0047】

ところが第１ギヤケース５０は、前記のように旋回用電動機２１のエンドプレート２１ａに固定されているため回転することはできない。これに対して遊星キャリア４６は、第２ギヤケース５２に対して回転可能な構成とされている。

【0048】

その結果、遊星歯車４４の回転力は遊星キャリア４６を回転させる力として作用し、これにより遊星キャリア４６は回転する。これにより、旋回用電動機２１の出力軸２１ｂの回転は第１旋回減速機２４−１で減速され、遊星キャリア４６から出力される。

【0049】

次に、第２旋回減速機２４−２について説明する。第２旋回減速機２４−２の太陽歯車８２は、第１旋回減速機２４−１の出力軸としての遊星キャリア４６に固定されている。この太陽歯車８２は、複数の遊星歯車８４と係合している。さらに遊星歯車８４は、第３ギヤケース５４の内壁に形成された内歯歯車８８と係合している。よって遊星歯車８４は、太陽歯車８２と内歯歯車８８との間で自転しながら公転する。

【0050】

本実施形態では、第２旋回減速機２４−２は３つの遊星歯車８４を有している。この各遊星歯車８４は、ピン８４ａを介して遊星キャリア８６に回転可能に支持され、自転しながら公転することによって遊星キャリア８６を回転させる。

【0051】

この遊星キャリア８６は、第２旋回減速機２４−２の出力軸を構成する。本実施形態では、第２旋回減速機２４−２は最終段の減速器である。よって第２旋回減速機２４−２の出力軸となる遊星キャリア８６は、旋回減速機２４の出力軸４０Ａとなる。

【0052】

上述の構成により、旋回駆動装置４０は旋回用電動機２１の出力軸２１ｂの回転速度を減じて出力軸４０Ａのトルクを増大させる。

【0053】

なお、本実施形態では旋回減速機２４を第１旋回減速機２４−１と第２旋回減速機２４−２とにより構成される２段構成の減速装置構成としたが、旋回減速機２４の減速機の段数は、これに限定されるものではなく旋回用電動機２１の出力及び旋回機構２に必要されるトルク等に基づき、適宜設定することが可能である。

【0054】

次に、メカニカルブレーキ２３について説明する。

【0055】

メカニカルブレーキ２３は、ブレーキディスク６０とブレーキプレート６２を有するディスプレーサブレーキである。このメカニカルブレーキ２３は、固定部である第２ギヤケース５２と、出力軸である遊星キャリア４６との間に設けられている。

【0056】

ブレーキディスク６０は、図６に示すように円盤形状を有しており、中央には遊星キャリア４６が挿入される挿入孔６５が形成されている。またこの挿入孔６５の内周には、スプライン歯６０ａが形成されている。

【0057】

遊星キャリア４６の外周部（ブレーキディスク６０が装着される部分）には、スプライン７０（出力軸側スプライン）が形成されている。このスプライン７０は、遊星キャリア４６の外周に上下方向（図中矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向）に延出するよう形成されている。

【0058】

なお以下の説明において、遊星キャリア４６に対して旋回用電動機２１側を上側（矢印Ｚ１方向側）といい、遊星キャリア４６に対して旋回用電動機２１側と反対側を下側（矢印Ｚ２方向側）ということがある。

【0059】

ブレーキディスク６０に形成されたスプライン歯６０ａは、遊星キャリア４６に形成されたスプライン７０と係合（噛合）するよう構成されている。よって、ブレーキディスク６０が遊星キャリア４６に取り付けられた状態において、ブレーキディスク６０と遊星キャリア４６はスプライン接続された構造となる。

【0060】

このようにブレーキディスク６０と遊星キャリア４６がスプライン接続された状態では、ブレーキディスク６０は遊星キャリア４６から回転半径方向外側に向けて延出した状態となる。またブレーキディスク６０は、遊星キャリア４６に対して回転はできないが、遊星キャリア４６の軸方向（図４及び図５に矢印Ｚ１，Ｚ２方向）には移動可能な状態となる。

【0061】

ブレーキプレート６２は、ブレーキディスク６０の上下両側に配設されている。ブレーキプレート６２も円盤形状を有しており、図示しないが中央には遊星キャリア４６が遊嵌状態で挿入される挿入孔が形成されている。またブレーキプレート６２の外周には、スプライン歯が形成されている。

【0062】

第２ギヤケース５２の環状の内壁部（ブレーキプレート６２が装着される部分）には、スプライン７２が形成されている。このスプライン７２は、第２ギヤケース５２の内壁に上下方向（図４及び図５に矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向）に延出するよう形成されている。

【0063】

ブレーキプレート６２に形成されたスプライン歯は、第２ギヤケース５２に形成されたスプライン７２と係合するよう構成されている。よって、ブレーキプレート６２が第２ギヤケース５２に取り付けられた状態において、ブレーキプレート６２と第２ギヤケース５２はスプライン接続された構造となる。

【0064】

このようにブレーキプレート６２と第２ギヤケース５２がスプライン接続された状態では、ブレーキプレート６２は第２ギヤケース５２から回転半径方向内側に向けて延出した状態となる。またブレーキプレート６２は、第２ギヤケース５２に対して回転はできないが、遊星キャリア４６の軸方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）には移動可能な状態となる。

【0065】

また、上側のブレーキプレート６２の上部には、ピストン６４が遊星キャリア４６の軸方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）に移動可能な状態で配置されている。ピストン６４は、スプリング６６により押圧されて常に上側のブレーキプレート６２に押し付けられている。なお、本実施形態ではスプリング６６としてコイルスプリングを用いているが、小さな変位で高出力を得ることのできる多段重ねの皿バネを用いることもできる。

【0066】

前記のように、ブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２は、いずれも遊星キャリア４６の軸方向に移動可能である。そのため、ブレーキプレート６２がピストン６４により押圧されると、ブレーキディスク６０は上下のブレーキプレート６２により挟まれて押圧される。

【0067】

ブレーキディスク６０の表面は、摩擦係数の大きな被膜６３に覆われている（図６参照）。そして、ブレーキディスク６０がブレーキプレート６２により挟まれて押圧されることにより、メカニカルブレーキ２３にはブレーキディスク６０の回転を阻止しようとするブレーキ力が発生する。

【0068】

前記のように、ブレーキディスク６０は遊星キャリア４６に対して回転できない構成とされている。このため、ブレーキディスク６０に作用するブレーキ力は、遊星キャリア４６の回転を停止させるブレーキ力（制動力）となる。

【0069】

ピストン６４と第２ギヤケース５２との間には、作動油が供給可能な油圧空間６８が形成されている。また油圧空間６８には、ブレーキ解除ポート６７が接続されている。さらに、ピストン６４と第２ギヤケース５２との間にはＯリング等のシール部材９１が配置されており、油圧空間６８内の作動油が漏れ出ないようシールしている。

【0070】

ブレーキ解除ポート６７は、操作装置２６に接続されている。そして、パイロットポンプ１５から操作装置２６、油圧ライン２７ａ（図２参照。）及びブレーキ解除ポート６７を介して油圧空間６８に油圧が供給されると、ピストン６４は油圧により押し上げられる。これにより、ブレーキプレート６２を押圧する力がなくなり、メカニカルブレーキ２３はブレーキ解除された状態となる。

【0071】

なお上記構成とされたメカニカルブレーキ２３は、上部旋回体３の旋回時にはブレーキが解除され、上部旋回体３の停止時にはブレーキが作動した状態となるよう制御される。

【0072】

図４及び図５に示すように、メカニカルブレーキ２３は下部潤滑油導入口７６から上部潤滑油導入口７４に至る潤滑油ＬＢの経路途中に設けられている。また図５に拡大して示すように、メカニカルブレーキ２３のブレーキディスク６０は遊星キャリア４６からギヤケース５０，５２に向け延出しており、ブレーキプレート６２は第２ギヤケース５２から遊星キャリア４６に向け延出している。

【0073】

よって、メカニカルブレーキ２３を構成するブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２は、潤滑油ＬＢの流路内に延出した構成となっている。このため、単にブレーキディスク及びブレーキプレートが潤滑油ＬＢの流路内に延出した構成では、ブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２が潤滑油ＬＢの流れの妨げとなるおそれがある。

【0074】

本実施形態に係るメカニカルブレーキ２３では、特にブレーキディスク６０が潤滑油ＬＢの流路内に延出しているため、潤滑油ＬＢの流れに大きく影響を及ぼす。

【0075】

そこで本実施形態では、図６に示すように、ブレーキディスク６０の挿入孔６５の内周に形成されたスプライン歯６０ａに欠歯部６１を形成した構成としている。この欠歯部６１は、例えばレーザ加工等により容易に形成することができる。

【0076】

本実施形態では、９０°間隔で４個の欠歯部６１を形成した例を示している。また本実施形態では、各欠歯部６１において、スプライン歯６０ａの２本の歯を欠いた構成としている。

【0077】

このようにブレーキディスク６０に欠歯部６１を形成すると、図５及び図７に示すように、スプライン７０とブレーキディスク６０との間に間隙が形成される。このように、スプライン７０とブレーキディスク６０との間に間隙が形成されることにより、欠歯部６１の形成位置は潤滑油ＬＢが流れる潤滑油流路として機能する（潤滑油ＬＢの流れを図５、図７、図８に矢印で示す）。

【0078】

この下部空間７７に流入した潤滑油ＬＢは、ブレーキディスク６０に形成された潤滑油流路として機能する欠歯部６１を通り、複数のブレーキディスク６０の間に流入し、ブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２を冷却する。これによってブレーキディスク６０とブレーキブレーキプレート６２が複数段で構成されている場合であっても、外側のブレーキディスク６０のみではなく、間に挟まれているブレーキディスク６０及びブレーキブレーキプレート６２が十分に冷却されるようになる。

【0079】

このように本実施形態では、潤滑油ＬＢが潤滑油流路となる欠歯部６１の形成位置を流れることにより、第１旋回減速機２４−１のメカニカルブレーキ２３の設置位置であっても円滑に流れることができる。

【0080】

即ち、潤滑油ＬＢは欠歯部６１の形成位置を流れることにより、潤滑油ＬＢは積層された各ブレーキディスク６０の間に形成される空間部、及びブレーキディスク６０とブレーキプレート６２との間に形成される空間部にも流入する。

【0081】

メカニカルブレーキ２３の配設位置は、ブレーキディスク６０とブレーキプレート６２とが重なって配設されているため、潤滑油ＬＢの流が滞り易い部位である。またメカニカルブレーキ２３の配設位置は、制動時においてブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２が摺動することにより熱が発生する部位である。よって、仮に流路６１が形成されてない場合を想定すると、メカニカルブレーキ２３の温度は上昇してしまう。

【0082】

しかしながら、本実施形態では流路６１を設ける子とにより、メカニカルブレーキ２３の配設位置において、潤滑油ＬＢをブレーキディスク６０とブレーキプレート６２との離間部分に流入させることができる。よって、制動時に大きな熱を発生するメカニカルブレーキ２３であっても、潤滑油ＬＢにより効率よく冷却を行うことが可能になる。

【0083】

また、欠歯部６１を流れる潤滑油ＬＢの流量は、ブレーキディスク６０に形成される欠歯部６１の配置数を変えることにより、また個々の欠歯部６１の欠歯数を変えることにより調整することができる。

【0084】

具体的には、ブレーキディスク６０に形成される欠歯部６１の配置数を多くすることにより、また個々の欠歯部６１の欠歯数を多くすることにより、欠歯部６１における流れ抵抗を小さくでき、よって潤滑油ＬＢの流量を多くすることができる。

【0085】

なお、欠歯部６１の配置数を多くし、また個々の欠歯部６１の欠歯数を多くした場合には、遊星キャリア４６とブレーキディスク６０との係合強度が低下することも考えられる。よって、欠歯部６１の配置数及び欠歯数の設定は、遊星キャリア４６とブレーキディスク６０との係合強度等も考慮に入れて決定する必要がある。

【0086】

ところで、上記した実施形態では、ブレーキディスク６０に潤滑油流路として機能する欠歯部６１を設けた構成とした。しかしながら、欠歯部６１を設ける位置はブレーキディスク６０に限定されるものではなく、スプライン歯６０ａと係合するスプライン７０（遊星キャリア４６に設けられる）に潤滑油流路として機能する欠歯部を設けた構成としてもよい。

【0087】

図８は、上記した実施形態の変形例を示している。変形例では、遊星キャリア４６に設けられたスプライン７０に欠歯部６１Ａを設けたものである。この構成とすることによっても、潤滑油ＬＢは欠歯部６１を通り、複数のブレーキディスク６０の間に流入し、ブレーキディスク６０及びブレーキプレート６２を冷却する。よってブレーキディスク６０とブレーキブレーキプレート６２が複数段で構成されている場合であっても、外側のブレーキディスク６０のみではなく、間に挟まれているブレーキディスク６０及びブレーキブレーキプレート６２が十分に冷却することができる。

【0088】

なお、スプライン歯６０ａとスプライン７０の双方に潤滑油流路として機能する欠歯部を設けた構成としてもよい。

【0089】

また上記した実施形態では、遊星キャリア４６のスプライン７０と係合するブレーキディスク６０に欠歯部６１を設けた例を示した。しかしながら、第２ギヤケース５２に形成されたスプライン７２と係合したブレーキプレート６２に潤滑油流路として機能する欠歯部を設けることも可能であり、さらにスプライン７２に潤滑油流路として機能する欠歯部を設けることも可能である。

【0090】

上記のように、スプライン歯６０ａとスプライン７０との係合位置、及びスプライン７２とブレーキプレート６２に形成されたスプラインとの係合位置の少なくとも一方に、ショベル１００の大きさ及び必要とされる潤滑油ＬＢの供給量に応じて、潤滑油ＬＢが流通する欠歯部６１（潤滑油流路）を適宜設けることにより、メカニカルブレーキ２３を確実に冷却できると共に、第１旋回減速機２４−１を構成する潤滑を必要とする部品に対して確実に潤滑を行うことが可能になる。

【0091】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

【符号の説明】

【0092】

１ 下部走行体
１Ａ、１Ｂ 油圧モータ
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
１１エンジン
１２ 電動発電機
１３ 変速機
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８、２０ インバータ
２１ 旋回用電動機
２１ａ エンドプレート
２１ｂ 出力軸
２２ レゾルバ
２３ メカニカルブレーキ
２４ 旋回減速機
２４−１ 第１旋回減速機
２４−２ 第２旋回減速機
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２７ａ、２８ 油圧ライン
３０ コントローラ
４０ 旋回駆動装置
４０Ａ 出力軸
４２、８２ 太陽歯車
４４、８４ 遊星歯車
４４ａ、８４ａ ピン
４６、８６ 遊星キャリア
４８、８８ 内歯歯車
５０ 第１ギヤケース
５２ 第２ギヤケース
５４ 第３ギヤケース
５６ ベアリング
５７ オイルシール
６０ ブレーキディスク
６１，６１Ａ 欠歯部
６０ａ スプライン歯
６２ ブレーキプレート
６４ ピストン
６６ スプリング
６７ ブレーキ解除ポート
６８ 油圧空間
７０、７２ スプライン
７４ 上部潤滑油導入口
７６ 下部潤滑油導入口
１２０ 蓄電系

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】