(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022159151
(43)【公開日】2022-10-17
(54)【発明の名称】駆動伝達装置及び建設機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/12 20060101AFI20221006BHJP
E02F 9/00 20060101ALI20221006BHJP
E02F 9/02 20060101ALI20221006BHJP
B60K 17/16 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
E02F9/12 Z
E02F9/00 A
E02F9/02 A
B60K17/16 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022055872
(22)【出願日】2022-03-30
(31)【優先権主張番号】P 2021060398
(32)【優先日】2021-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100145481
【弁理士】
【氏名又は名称】平野 昌邦
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(72)【発明者】
【氏名】篠▲崎▼ 拓也
(72)【発明者】
【氏名】小森 悦朗
【テーマコード（参考）】
2D015
3D042
【Ｆターム（参考）】
2D015DA04
3D042AA02
3D042AA03
3D042AA06
3D042AA10
3D042AB07
3D042CA01
3D042CA03
(57)【要約】
【課題】駆動源からの伝達によるエネルギー損失を抑え、直進、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく、かつ安定した動作で行うことができ、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
【解決手段】建設機械の走行体１０１を支持する下部キャリア１０６に対して旋回する旋回体１０３に設けられ動力を発生させる駆動源と、下部キャリア１０６の建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪１０５ａのうち少なくとも１つの駆動輪１０５ａに駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備える駆動伝達装置を提供する。
【選択図】図２
【解決手段】建設機械の走行体１０１を支持する下部キャリア１０６に対して旋回する旋回体１０３に設けられ動力を発生させる駆動源と、下部キャリア１０６の建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪１０５ａのうち少なくとも１つの駆動輪１０５ａに駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備える駆動伝達装置を提供する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
建設機械の走行部を支持する下部キャリアに対して旋回する旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、
前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備える、駆動伝達装置。
前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備える、駆動伝達装置。
【請求項2】
前記駆動源は、前記旋回体に設けられるドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータを有し、
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、
前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備える請求項１に記載の駆動伝達装置。
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、
前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備える請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項3】
前記変速部は、前記一方の前記駆動輪に前記方向制御駆動モータの動力を伝達するかさ歯車を有する請求項２に記載の駆動伝達装置。
【請求項4】
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、
前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、
を備え、
前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、
前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転する請求項２又は３に記載の駆動伝達装置。
前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、
前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、
を備え、
前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、
前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転する請求項２又は３に記載の駆動伝達装置。
【請求項5】
前記伝達機構は、
前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、
前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、
前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、
を備える請求項４に記載の駆動伝達装置。
前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、
前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、
前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、
を備える請求項４に記載の駆動伝達装置。
【請求項6】
建設機械の走行部を支持する下部キャリアに対して旋回する旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、
前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備え、
前記駆動源は、前記旋回体に設けられるドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータを有し、
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、
前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備え、
前記変速部は、前記一方の前記駆動輪に前記方向制御駆動モータの動力を伝達するかさ歯車を有し、
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、
前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、を備え、
前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、
前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転し、
前記伝達機構は、
前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、
前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、
前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、を備える、駆動伝達装置。
前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備え、
前記駆動源は、前記旋回体に設けられるドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータを有し、
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、
前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備え、
前記変速部は、前記一方の前記駆動輪に前記方向制御駆動モータの動力を伝達するかさ歯車を有し、
前記伝達機構は、
前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、
前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、を備え、
前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、
前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転し、
前記伝達機構は、
前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、
前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、
前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、を備える、駆動伝達装置。
【請求項7】
走行部を支持する下部キャリアと、
前記下部キャリアに対して旋回する旋回体と、
前記下部キャリアの車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪と、
前記旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、
前記２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備えた駆動伝達装置を有する、建設機械。
前記下部キャリアに対して旋回する旋回体と、
前記下部キャリアの車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪と、
前記旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、
前記２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、
を備えた駆動伝達装置を有する、建設機械。
【請求項8】
第１駆動体に対して旋回する第２駆動体に設けられ動力を発生させる駆動源と、
前記第１駆動体に備えられる２つの駆動軸と、
前記２つの駆動軸のうち少なくとも１つの駆動軸に前記駆動源の動力を伝達する伝達機構と、
を備える駆動伝達装置。
前記第１駆動体に備えられる２つの駆動軸と、
前記２つの駆動軸のうち少なくとも１つの駆動軸に前記駆動源の動力を伝達する伝達機構と、
を備える駆動伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動伝達装置及び建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、油圧ショベル等の建設機械は、自走する走行体と、走行体に旋回自在に設けられた旋回体と、を備える。旋回体は、操作者が搭乗される操作室を備える。また、旋回体には、一端が回転自在（揺動自在）に連結された作用部が設けられている。作用部としては、例えば、ブームと、ブームの旋回体とは反対側の他端に回転自在に一端が連結されたアームと、アームのブームとは反対側の他端に回転自在に連結されたバケットと、が挙げられる。
【0003】
また、上述したショベル等の建設機械では、旋回体と走行体との連結部の駆動伝達装置として、ベベルピニオン、ベベルギヤ、クラッチ等を組み合わせた構成としている場合が多い（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、直進走行を対象とし、下部走行機構に対して動力を歯車によって伝達する機構について記載されている。このような旋回体と走行体との連結部には、例えば、スイベルジョイントを用いた流体力の伝達構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公平３－００８９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、上記した特許文献１に記載の駆動伝達装置では、走行動作と旋回動作を同時に駆動させることができない。ショベル等の建設機械の場合には、走行時に旋回とともに直進のみではなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を効率よく、かつ安定した動作で行えることが求められていた。
また、流体力の伝達では途中の配管ロス等のエネルギー損失が大きく、近年、建設機械の構造簡素化等の観点から電動化も望まれている。しかしながら、電力の伝達の場合には、ショベル等で湿地を走行する機械装置に対して電動機の浸水の課題や感電のおそれがあった。
また、流体力の伝達では途中の配管ロス等のエネルギー損失が大きく、近年、建設機械の構造簡素化等の観点から電動化も望まれている。しかしながら、電力の伝達の場合には、ショベル等で湿地を走行する機械装置に対して電動機の浸水の課題や感電のおそれがあった。
【0006】
本発明は、駆動源からの伝達によるエネルギー損失を抑え、直進、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく、かつ安定した動作で行うことができる駆動伝達装置及び建設機械を提供する。
また、本発明の他の目的としては、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる駆動伝達装置及び建設機械を提供することである。
また、本発明の他の目的としては、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる駆動伝達装置及び建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る駆動伝達装置は、建設機械の走行部を支持する下部キャリアに対して旋回する旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備える。
【0008】
このように構成することで、駆動源で発生した動力が伝達機構を介して２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に対して機械的に伝達できるので、流体力や電気による伝達機構のような駆動源からの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、旋回体に伝達機構を介して駆動輪に動力を伝達する駆動源が設けられているので、旋回体の旋回と同時に駆動源の動力を駆動輪に伝達することができる。これにより、走行部の走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。
さらに、本態様では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多い建設機械に本態様の駆動伝達装置を効果的に適用することが可能である。
さらに、本態様では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多い建設機械に本態様の駆動伝達装置を効果的に適用することが可能である。
【0009】
上記構成で、前記駆動源は、前記旋回体に設けられるドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータを有し、前記伝達機構は、前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備えることが望ましい。
【0010】
上記構成で、前記変速部は、前記一方の前記駆動輪に前記方向制御駆動モータの動力を伝達するかさ歯車を有することが望ましい。
【0011】
上記構成で、前記伝達機構は、前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、を備え、前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転することが望ましい。
【0012】
上記構成で、前記伝達機構は、前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、を備えることが望ましい。
【0013】
本発明の他の態様に係る駆動伝達装置は、建設機械の走行部を支持する下部キャリアに対して旋回する旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、前記下部キャリアの前記建設機械の車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備え、前記駆動源は、前記旋回体に設けられるドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータを有し、前記伝達機構は、前記ドライブ駆動モータの動力が伝達される差動装置と、前記方向制御駆動モータの動力が伝達され、前記２つの駆動輪のうちの一方の前記駆動輪に対し、他方の前記駆動輪に回転差を生じさせる変速部と、を備え、前記変速部は、前記一方の前記駆動輪に前記方向制御駆動モータの動力を伝達するかさ歯車を有し、前記伝達機構は、前記ドライブ駆動モータの動力を受けるドライブシャフトと、前記方向制御駆動モータの動力を受ける方向制御シャフトと、を備え、前記ドライブシャフトは、前記旋回体の旋回中心軸と同軸に設けられ、前記方向制御シャフトは、前記ドライブシャフトの外回りに公転し、前記伝達機構は、前記方向制御シャフトに連結される第１平歯車と、前記第１平歯車に噛み合わされるとともに前記ドライブシャフトを通過させる第２平歯車と、前記第２平歯車に連結される第１かさ歯車と、前記第１かさ歯車に噛み合わされ、前記一方の前記駆動輪の車軸に連結される第２かさ歯車と、を備える。
【0014】
このように構成することで、ドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータで発生した動力が伝達機構を介して２つの駆動輪のうち少なくとも一方の駆動輪に対して機械的に伝達する差動装置と変速部とを備えているので、流体力や電気による伝達機構のようなドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータからの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、旋回体に伝達機構を介して駆動輪に動力を伝達するドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータが設けられ、旋回体の旋回と同時にドライブ駆動モータ及び方向制御駆動モータの動力を駆動輪に伝達することができる。しかも変速部によって一方の車軸に対して他方の車軸に回転差を生じさせることができるので、走行部の走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。
さらに、本構成では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多い建設機械に本態様の駆動伝達装置を効果的に適用することが可能である。
また、変速部の方向制御シャフトと、差動装置の走行用のドライブシャフトとが別体で設けられ、変速部の方向制御シャフトのかさ歯車を使用して一方の駆動輪の回転数を増減させて変速することができる。また、この場合には、旋回時に第１伝達シャフト３１と第２伝達シャフト４１とが干渉することがなく、走行動作と旋回動作とを同時に行うことができる。
さらに、この場合には、方向制御駆動モータの動力が第１平歯車、第２平歯車、第１かさ歯車、第２かさ歯車、車軸の順に伝達され、車軸に連結される駆動輪に動力を伝達することができる。そのため、方向制御駆動モータ及び方向制御シャフトが旋回中心軸から離れた位置に設けることが可能である。
さらに、本構成では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多い建設機械に本態様の駆動伝達装置を効果的に適用することが可能である。
また、変速部の方向制御シャフトと、差動装置の走行用のドライブシャフトとが別体で設けられ、変速部の方向制御シャフトのかさ歯車を使用して一方の駆動輪の回転数を増減させて変速することができる。また、この場合には、旋回時に第１伝達シャフト３１と第２伝達シャフト４１とが干渉することがなく、走行動作と旋回動作とを同時に行うことができる。
さらに、この場合には、方向制御駆動モータの動力が第１平歯車、第２平歯車、第１かさ歯車、第２かさ歯車、車軸の順に伝達され、車軸に連結される駆動輪に動力を伝達することができる。そのため、方向制御駆動モータ及び方向制御シャフトが旋回中心軸から離れた位置に設けることが可能である。
【0015】
本発明の他の態様に係る建設機械は、走行部を支持する下部キャリアと、前記下部キャリアに対して旋回する旋回体と、前記下部キャリアの車幅方向両側に設けられる２つの駆動輪と、前記旋回体に設けられ動力を発生させる駆動源と、前記２つの駆動輪のうち少なくとも１つの駆動輪に前記駆動源の動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備えた駆動伝達装置を有する。
【0016】
このように構成することで、駆動源で発生した動力が伝達機構を介して２つの駆動輪のうち少なくとも一方の駆動輪に対して機械的に伝達できるので、流体力や電気による伝達機構のような駆動源からの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、旋回体に伝達機構を介して駆動輪に動力を伝達する駆動源が設けられているので、旋回体の旋回と同時に駆動源の動力を駆動輪に伝達することができる。これにより、走行部の走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。
さらに、本態様では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
さらに、本態様では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリアでなく、その下部キャリアの上部に搭載される旋回体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
【0017】
本発明の他の態様に係る駆動伝達装置は、第１駆動体に対して旋回する第２駆動体に設けられ動力を発生させる駆動源と、前記第１駆動体に備えられる２つの駆動軸と、前記２つの駆動軸のうち少なくとも１つの駆動軸に前記駆動源の動力を伝達する伝達機構と、を備える。
【0018】
このように構成することで、駆動源で発生した動力が伝達機構を介して２つの駆動軸のうち少なくとも一方の駆動軸に対して機械的に伝達できるので、流体力や電気による伝達機構のような駆動源からの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、第２駆動体に伝達機構を介して駆動軸に駆動源の動力を伝達する伝達機構が設けられているので、第２駆動体の旋回と同時に駆動源の動力を駆動軸に伝達することができる。これにより、第１駆動体が走行動作をする場合に、走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。
さらに、本態様では、第１駆動体が走行体である場合に、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい第１駆動体でなく、その第１駆動体の上部に搭載される第２駆動体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
さらに、本態様では、第１駆動体が走行体である場合に、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい第１駆動体でなく、その第１駆動体の上部に搭載される第２駆動体に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
【発明の効果】
【0019】
上述の駆動伝達装置及び建設機械は、駆動源からの伝達によるエネルギー損失を抑え、直進、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく、かつ安定した動作で行うことができる。
また、上述の駆動伝達装置及び建設機械は、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
また、上述の駆動伝達装置及び建設機械は、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施形態におけるショベルを側面からみた概略構成図。
【図2】本発明の実施形態における旋回部と走行部との連結部の詳細を示す概略構成図。
【図3】本発明の実施形態の他の形態における下部キャリアを上方から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0022】
＜ショベル＞
図１は、本発明の建設機械に係る実施形態のショベル１００を側面からみた概略構成図である。なお、以下の説明では、ショベル１００を操作する図示しない操作者が向いている前方を単に前方と称する。前方に対して水平方向反対側を後方と称する。路面にショベル１００を配置した状態での上下方向を単に上下方向と称する。前後方向及び上下方向に直交する方向を車幅方向と称する。図１では、ショベル１００を車幅方向からみた状態を示している。
図１は、本発明の建設機械に係る実施形態のショベル１００を側面からみた概略構成図である。なお、以下の説明では、ショベル１００を操作する図示しない操作者が向いている前方を単に前方と称する。前方に対して水平方向反対側を後方と称する。路面にショベル１００を配置した状態での上下方向を単に上下方向と称する。前後方向及び上下方向に直交する方向を車幅方向と称する。図１では、ショベル１００を車幅方向からみた状態を示している。
【0023】
図１に示すように、ショベル１００は、自走する走行体１０１と、走行体１０１の上部に旋回機構１０を介して設けられ、走行体１０１に対して旋回する旋回体１０３（第２駆動体）と、旋回体１０３上に設けられた作用部１０４と、を備える。走行体１０１及び旋回機構１０は、図２に示す減速機付き電動モータ（以下、駆動モータ２という）により駆動される。図２に示すように、走行体１０１は、例えば車幅方向に並ぶ２つのクローラ１０５（第１クローラ１０５Ａ、第２クローラ１０５Ｂ）と、これら一対のクローラ１０５を支持する下部キャリア１０６（第１駆動体）と、を備える。しかしながらこれに限られるものではなく、クローラ１０５に代わって車輪等を用いてもよい。クローラ１０５は、駆動輪１０５ａを備え、駆動輪１０５ａが回転することにより無端状のクローラ１０５全体が回転駆動する。
【0024】
図１に示すように、作用部１０４は、前後方向に長いブーム１０８及びアーム１０９と、バケット１１０と、を備える。これらブーム１０８、アーム１０９、及びバケット１１０は、それぞれ駆動伝達装置（図示省略）を介して回転自在に連結されている。
【0025】
図２は、走行体１０１と旋回体１０３に設けられる駆動伝達装置１の詳細を示す概略構成図である。走行体１０１の下部キャリア１０６は、旋回機構１０や駆動伝達装置１を備える。図３は、図２のＡ－Ａ線の上方から見た他の形態を示す平面図である。図２は、旋回ギア１１が上方から見たとき旋回ギア１１の外周部が第２平歯車４３の上方に重なる外径であり、かつ第１平歯車４２がこの第１平歯車４２の外周部がリングギア１２の下方に重なる外径になっている。一方、図３に示すように、旋回ギア１１と第１平歯車４２の径寸法が図２に示す旋回ギア１１と第１平歯車４２よりも小径であってもよい。
駆動伝達装置１は、図２に示す外側の二点鎖線で囲まれる範囲に配置される構成部品を備えている。
駆動伝達装置１は、図２に示す外側の二点鎖線で囲まれる範囲に配置される構成部品を備えている。
【0026】
図２に示すように、駆動モータ２は、ドライブ駆動モータ２Ａ（駆動源）と、方向制御駆動モータ２Ｂ（駆動源）と、旋回駆動モータ２Ｃと、からなる。旋回体１０３には、動力を発生させる３つの駆動モータ２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）を備えている。駆動伝達装置１は、駆動モータ２のうち２つの駆動モータ２Ａ、２Ｂ（請求項の駆動源）の回転力を、２つのクローラ１０５のうち少なくとも１つのクローラ１０５に伝達する。駆動伝達装置１は、他の１つの駆動モータ２Ｃの回転数を、旋回力として旋回体に伝達する。
【0027】
ドライブ駆動モータ２Ａは、クローラ１０５の駆動輪１０５ａに回転力を与えて走行体１０１を走行させる駆動源となる。方向制御駆動モータ２Ｂは、車幅方向の両側に設けられるクローラ１０５Ａ，１０５Ｂの駆動輪１０５ａに回転差を生じさせるための動力を伝達する駆動源となる。旋回駆動モータ２Ｃは、走行体１０１に対して旋回体１０３を旋回させる駆動源となる。方向制御駆動モータ２Ｂと旋回駆動モータ２Ｃとは、ドライブ駆動モータ２Ａの第１回転軸線Ｃ１から径方向外側で、互いに干渉しない位置に設けられている。
【0028】
各駆動モータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、例えば旋回体１０３に設けられた外部電源（バッテリ）の電力が供給されることにより駆動するいわゆる電動モータである。モータ２としては、いわゆるブラシ付きモータやブラシレスモータ等、電力が供給されることにより駆動するさまざまなモータを採用することができる。
【0029】
駆動モータ２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれの回転中心回りに回転するモータシャフト２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃのシャフト軸方向を旋回体１０３の旋回中心軸Ｏに平行となる方向に向けて配置されている。後述するドライブ駆動モータ２Ａの回転軸（第１伝達シャフト３１の第１回転軸線Ｃ１）のモータシャフト２１Ａの第１回転軸線Ｃ１と旋回中心軸Ｏとは、一致している。
【0030】
＜旋回機構＞
図２及び図３に示すように、旋回機構１０は、旋回駆動モータ２Ｃのモータシャフト２１Ｃに連結された旋回ギア１１と、走行体１０１の上部に設けられ旋回中心軸Ｏと同軸上に設けられ旋回ギア１１が噛み合うリングギア１２と、を備える。
リングギア１２は、内歯１２ａを有している。リングギア１２の内周側には、旋回ギア１１、ドライブ駆動モータ２Ａに連結される第１伝達シャフト３１(ドライブシャフト)、及び方向制御駆動モータ２Ｂに連結される第２伝達シャフト４１が配置されている。旋回駆動モータ２Ｃが駆動することにより旋回ギア１１がリングギア１２の内歯１２ａに噛み合いながら回転し、その旋回ギア１１の回転方向に応じて旋回ギア１１がリングギア１２の周方向に設けられる内歯１２ａに沿って正逆方向のいずれかに公転する。これにより、旋回体１０３が走行体１０１上で旋回する。
図２及び図３に示すように、旋回機構１０は、旋回駆動モータ２Ｃのモータシャフト２１Ｃに連結された旋回ギア１１と、走行体１０１の上部に設けられ旋回中心軸Ｏと同軸上に設けられ旋回ギア１１が噛み合うリングギア１２と、を備える。
リングギア１２は、内歯１２ａを有している。リングギア１２の内周側には、旋回ギア１１、ドライブ駆動モータ２Ａに連結される第１伝達シャフト３１(ドライブシャフト)、及び方向制御駆動モータ２Ｂに連結される第２伝達シャフト４１が配置されている。旋回駆動モータ２Ｃが駆動することにより旋回ギア１１がリングギア１２の内歯１２ａに噛み合いながら回転し、その旋回ギア１１の回転方向に応じて旋回ギア１１がリングギア１２の周方向に設けられる内歯１２ａに沿って正逆方向のいずれかに公転する。これにより、旋回体１０３が走行体１０１上で旋回する。
【0031】
＜駆動伝達装置＞
次に、駆動伝達装置１について説明する。
図２に示すように、駆動伝達装置１は、一対のクローラ１０５Ａ，１０５Ｂの第２回転軸線（請求項の回転軸線の一例）Ｃ２上に配置されている。第２回転軸線Ｃ２上で、駆動伝達装置１を挟んで両側に、第１クローラ１０５Ａと第２クローラ１０５Ｂとが配置される。これらクローラ１０５Ａ、１０５Ｂが駆動伝達装置１に対して支持されることで、駆動伝達装置１の回転駆動力がクローラ１０５Ａ、１０５Ｂに伝達される。これにより一対のクローラ１０５Ａ、１０５Ｂのそれぞれの駆動輪１０５ａは、下部キャリア１０６に対して第２回転軸線Ｃ２回りに回動する。
次に、駆動伝達装置１について説明する。
図２に示すように、駆動伝達装置１は、一対のクローラ１０５Ａ，１０５Ｂの第２回転軸線（請求項の回転軸線の一例）Ｃ２上に配置されている。第２回転軸線Ｃ２上で、駆動伝達装置１を挟んで両側に、第１クローラ１０５Ａと第２クローラ１０５Ｂとが配置される。これらクローラ１０５Ａ、１０５Ｂが駆動伝達装置１に対して支持されることで、駆動伝達装置１の回転駆動力がクローラ１０５Ａ、１０５Ｂに伝達される。これにより一対のクローラ１０５Ａ、１０５Ｂのそれぞれの駆動輪１０５ａは、下部キャリア１０６に対して第２回転軸線Ｃ２回りに回動する。
【0032】
駆動伝達装置１は、下部キャリア１０６内に収納された差動装置３、及び変速装置４（変速部）を備える。差動装置３は、ドライブ駆動モータ２Ａに接続され、ドライブ駆動モータ２Ａの動力が伝達される。変速装置４は、方向制御駆動モータ２Ｂに接続され、方向制御駆動モータ２Ｂの動力が伝達される。ドライブ駆動モータ２Ａの第１モータシャフト２１Ａと、方向制御駆動モータ２Ｂの第２モータシャフト２１Ｂとは平行である。
【0033】
＜差動装置＞
図２に示すように、差動装置３は、第１モータシャフト２１Ａに接続された第１伝達シャフト３１を介して連結されている。差動装置３は、第１伝達シャフト３１のドライブ駆動モータ２Ａとは反対側端に設けられ、第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第１かさ歯車３２と、第１かさ歯車３２に噛み合わされ、第２回転軸線Ｃ２回りに回転する第２かさ歯車３３と、第２かさ歯車３３に固定されたディファレンシャルケース３４と、ディファレンシャルケース３４内に突出した形で回転自在に支持された一対のピニオンギア３５Ａ、３５Ｂと、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂに噛み合わされる一対のサイドギア３６Ａ、３６Ｂ（第１サイドギア３６Ａ、第２サイドギア３６Ｂ）と、を備える。
図２に示すように、差動装置３は、第１モータシャフト２１Ａに接続された第１伝達シャフト３１を介して連結されている。差動装置３は、第１伝達シャフト３１のドライブ駆動モータ２Ａとは反対側端に設けられ、第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第１かさ歯車３２と、第１かさ歯車３２に噛み合わされ、第２回転軸線Ｃ２回りに回転する第２かさ歯車３３と、第２かさ歯車３３に固定されたディファレンシャルケース３４と、ディファレンシャルケース３４内に突出した形で回転自在に支持された一対のピニオンギア３５Ａ、３５Ｂと、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂに噛み合わされる一対のサイドギア３６Ａ、３６Ｂ（第１サイドギア３６Ａ、第２サイドギア３６Ｂ）と、を備える。
【0034】
第２かさ歯車３３の径方向中央には、ディファレンシャルケース３４を通過させる円形状の開口穴（図示省略）が形成されている。図２では、見やすいように第２かさ歯車３３の一部が省略されている。第２かさ歯車３３の開口穴には、ディファレンシャルケース３４が通過した状態で固定されている。
【0035】
ディファレンシャルケース３４は筒枠状に形成されており、第２回転軸線Ｃ２の軸方向で対向配置された２つの側面３４ａ，３４ｂ（第１側面３４ａ、第２側面３４ｂ）と、これら側面３４ａ，３４ｂの面方向に直交する方向を面方向とし、対向配置された２つの側面３４ｃ，３４ｄ（第３側面３４ｃ、第４側面３４ｄ）と、を有する。４つの側面３４ａ～３４ｄのうち、第３側面３４ｃと第４側面３４ｄとがそれぞれ第２かさ歯車３３に固定されている。
【0036】
また、第３側面３４ｃ及び第４側面３４ｄには、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂが設けられている。ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂは、軸方向と直交する第３回転軸線Ｃ３（第１回転軸線Ｃ１に平行、かつ第１伝達シャフト３１と同軸上に配置された軸線）を軸として各側面３４ｃ，３４ｄに回転自在に支持されているとともに、第２回転軸線Ｃ２回りにディファレンシャルケース３４と一体となって回転する。
【0037】
一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂは、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂを挟んで両側に配置されている。すなわち、一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂのうち、第１サイドギア３６Ａは、ディファレンシャルケース３４の第１側面３４ａの内側に第２回転軸線Ｃ２と同軸上に配置されている。一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂのうち、第２サイドギア３６Ｂは、ディファレンシャルケース３４の第２側面３４ｂの内側に第２回転軸線Ｃ２と同軸上に配置されている。
【0038】
第１サイドギア３６Ａには、第１側面３４ａ側の端面３６ａに、第１作動出力軸３７Ａ（車軸）の一端が設けられている。第１作動出力軸３７Ａは、第２回転軸線Ｃ２と同軸上に配置されている。第１作動出力軸３７Ａの他端は、第１側面３４ａに形成された貫通孔３４ｅを介して突出されている。すなわち、第１サイドギア３６Ａは、ディファレンシャルケース３４の第１側面３４ａに回転自在に支持されている。第１作動出力軸３７Ａの他端には、第１クローラ１０５Ａの駆動輪１０５ａに接続されている。つまり、第１作動出力軸３７Ａの回転力は、第１クローラ１０５Ａの駆動輪１０５ａに伝達され、第１クローラ１０５Ａに回転力を与える。
【0039】
第２サイドギア３６Ｂには、第２側面３４ｂ側の端面３６ｂに、第２作動出力軸３７Ｂ（車軸）の一端が設けられている。第２作動出力軸３７Ｂは、第２回転軸線Ｃ２と同軸上に配置されている。第２作動出力軸３７Ｂの他端は、第２側面３４ｂに形成された貫通孔３４ｆ及び後述する第４かさ歯車４５を介して突出されている。すなわち、第２サイドギア３６Ｂは、ディファレンシャルケース３４の第２側面３４ｂに回転自在に支持されている。第２作動出力軸３７Ｂの他端には、第２クローラ１０５Ｂの駆動輪１０５ａに接続されている。つまり、第２作動出力軸３７Ｂの回転力は、第２クローラ１０５Ｂの駆動輪１０５ａに伝達され、第２クローラ１０５Ｂに回転力を与える。
【0040】
＜変速装置＞
次に、変速装置４について説明する。
図２に示すように、変速装置４は、第２作動出力軸３７Ｂに対して第１作動出力軸３７Ａに回転差を生じさせる機能をもつ。変速装置４は、差動装置３の第１伝達シャフト３１とは別で、方向制御駆動モータ２Ｂに連結された第２伝達シャフト４１（方向制御シャフト）を介して連結されている。具体的に変速装置４は、第２伝達シャフト４１の方向制御駆動モータ２Ｂとは反対側端に設けられた第１平歯車４２と、第１平歯車４２に噛み合いかつ第１回転軸線Ｃ１回りに回転する平歯車からなる第２平歯車４３（請求項における平歯車）と、第２平歯車４３に同軸上に固定され第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第３かさ歯車４４と、第３かさ歯車４４に噛み合わされるとともに、第２作動出力軸３７Ｂに同軸上に固定された第４かさ歯車４５と、を備える。
次に、変速装置４について説明する。
図２に示すように、変速装置４は、第２作動出力軸３７Ｂに対して第１作動出力軸３７Ａに回転差を生じさせる機能をもつ。変速装置４は、差動装置３の第１伝達シャフト３１とは別で、方向制御駆動モータ２Ｂに連結された第２伝達シャフト４１（方向制御シャフト）を介して連結されている。具体的に変速装置４は、第２伝達シャフト４１の方向制御駆動モータ２Ｂとは反対側端に設けられた第１平歯車４２と、第１平歯車４２に噛み合いかつ第１回転軸線Ｃ１回りに回転する平歯車からなる第２平歯車４３（請求項における平歯車）と、第２平歯車４３に同軸上に固定され第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第３かさ歯車４４と、第３かさ歯車４４に噛み合わされるとともに、第２作動出力軸３７Ｂに同軸上に固定された第４かさ歯車４５と、を備える。
【0041】
図３に示すように、第２伝達シャフト４１及び第１平歯車４２は、第１伝達シャフト３１に対して径方向外側に配置されている。第１平歯車４２は、平歯車である。第２平歯車４３は、第１平歯車４２に噛み合って自転するとともに、旋回体１０３が走行体１０１に対して旋回することにより、方向制御駆動モータ２Ｂ及び第２伝達シャフト４１とともに第１伝達シャフト３１の外回り（すなわち第１回転軸線Ｃ１回り）に公転する。第２平歯車４３の径方向中央には、第１伝達シャフト３１を通過させる貫通孔４３ａが形成されている。第２平歯車４３のディファレンシャルケース３４側の端面４３ｂの径方向中央には、その端面４３ｂに直交する方向に延びる筒状の連結シャフト４６が連結されている。連結シャフト４６内には、第１伝達シャフト３１が通過している。連結シャフト４６の第２平歯車４３とは反対側端には、第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第３かさ歯車４４が設けられている。
【0042】
第３かさ歯車４４の径方向中央には、第１伝達シャフト３１を通過させる貫通孔４４ａが形成されている。すなわち、第３かさ歯車４４は、第１かさ歯車３２と同軸上に設けられ、第１回転軸線Ｃ１回りに回転する。
第４かさ歯車４５は、第２回転軸線Ｃ２回りに回転する。第４かさ歯車４５の径方向中央には、第２作動出力軸３７Ｂを通過させる貫通孔４５ａが形成されている。第４かさ歯車４５の貫通孔４５ａには、第２作動出力軸３７Ｂを通過させた状態で固定されている。
第４かさ歯車４５は、第２回転軸線Ｃ２回りに回転する。第４かさ歯車４５の径方向中央には、第２作動出力軸３７Ｂを通過させる貫通孔４５ａが形成されている。第４かさ歯車４５の貫通孔４５ａには、第２作動出力軸３７Ｂを通過させた状態で固定されている。
【0043】
変速装置４では、ショベル１００の走行時に、方向制御駆動モータ２Ｂの回転数及び回転方向をドライブ駆動モータ２Ａの回転数及び回転方向と一致させることにより、第１作動出力軸３７Ａと第２作動出力軸３７Ｂの回転も一致するため、走行体１０１は直進する。そして、方向制御駆動モータ２Ｂの回転数及び回転方向をドライブ駆動モータ２Ａの回転数及び回転方向と変えることにより、第１作動出力軸３７Ａと第２作動出力軸３７Ｂとに回転差が生じ、走行体１０１は曲進、ピボット、スピンターン等の走行動を行うことができる。
【0044】
＜駆動伝達装置の動作＞
次に、駆動伝達装置１の動作について説明する。
図２に示すように、旋回体１０３に設けられたドライブ駆動モータ２Ａを駆動させると、そのドライブ駆動モータ２Ａのモータシャフト２１Ａの回転が第１伝達シャフト３１を介して駆動伝達装置１の第１かさ歯車３２に伝達される。そして、この第１かさ歯車３２に噛合う第２かさ歯車３３が回転される。さらに、第２かさ歯車３３に固定されているディファレンシャルケース３４が回転される。すると、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂが第２回転軸線Ｃ２回りに回転される。これにより、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂに噛合う一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂが回転される。
次に、駆動伝達装置１の動作について説明する。
図２に示すように、旋回体１０３に設けられたドライブ駆動モータ２Ａを駆動させると、そのドライブ駆動モータ２Ａのモータシャフト２１Ａの回転が第１伝達シャフト３１を介して駆動伝達装置１の第１かさ歯車３２に伝達される。そして、この第１かさ歯車３２に噛合う第２かさ歯車３３が回転される。さらに、第２かさ歯車３３に固定されているディファレンシャルケース３４が回転される。すると、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂが第２回転軸線Ｃ２回りに回転される。これにより、ピニオンギア３５Ａ、３５Ｂに噛合う一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂが回転される。
【0045】
一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂのうち、第１サイドギア３６Ａの回転は、第１作動出力軸３７Ａを介して第１クローラ１０５Ａの駆動輪１０５ａに伝達される。一対のサイドギア３６Ａ，３６Ｂのうち、第２サイドギア３６Ｂの回転は、第２作動出力軸３７Ｂを介して第２クローラ１０５Ｂに伝達される。
このとき、変速装置４の第４かさ歯車４５は、第２作動出力軸３７Ｂとともに回転する。第２作動出力軸３７Ｂの回転数は、方向制御駆動モータ２Ｂによって変速装置４を介して制御される。以下、方向制御時の変速装置４の動作について説明する。
このとき、変速装置４の第４かさ歯車４５は、第２作動出力軸３７Ｂとともに回転する。第２作動出力軸３７Ｂの回転数は、方向制御駆動モータ２Ｂによって変速装置４を介して制御される。以下、方向制御時の変速装置４の動作について説明する。
【0046】
変速装置４は、方向制御駆動モータ２Ｂの駆動によって、第２作動出力軸３７Ｂを適宜な回転数で回転させる。つまり、変速装置４では、第１作動出力軸３７Ａと第２作動出力軸３７Ｂとの回転数を同じにしたり、回転差を生じさせて回転させる。
【0047】
ショベル１００を直進走行させる際には、方向制御駆動モータ２Ｂの回転数及び回転方向を、ドライブ駆動モータ２Ａの回転数及び回転方向と一致させるように制御する。つまり、直進する場合には第１作動出力軸３７Ａと第２作動出力軸３７Ｂとが同じ回転数で回転するため、変速装置４の第２作動出力軸３７Ｂに固定され第２回転軸線Ｃ２回りに回転する第４かさ歯車４５、この第４かさ歯車４５に噛み合う第１回転軸線Ｃ１回りに回転する第３かさ歯車４４、第３かさ歯車４４に一体で回転する第２平歯車４３、第２平歯車４３に噛み合う第１平歯車４２、及び第１平歯車４２を第２伝達シャフト４１を介して連結する方向制御駆動モータ２Ｂを第２作動出力軸３７Ｂと同じ回転数で回転するように制御する。これにより、ショベル１００の走行体１０１は、直進走行となる。
【0048】
ショベル１００を曲進走行、あるいはピボット、スピンターン等の走行動を行う際には、方向制御駆動モータ２Ｂの回転数及び回転方向を、ドライブ駆動モータ２Ａの回転数及び回転方向と変えるように制御する。つまり、曲進等する場合には、第１作動出力軸３７Ａと第２作動出力軸３７Ｂとに回転差が生じるように方向制御駆動モータ２Ｂが制御される。
【0049】
例えば、走行体１０１を一方向に曲進（図２に示す第１方向Ｘ１）させる場合には、ドライブ駆動モータ２Ａの駆動により左右のクローラ１０５Ａ、１０５Ｂを回転させた状態で、第１クローラ１０５Ａを第２クローラ１０５Ｂより早く回転させる。具体的には、第２作動出力軸３７Ｂの回転数、すなわち第３かさ歯車４４及び第４かさ歯車４５の回転数が第１作動出力軸３７Ａより小さくなる回転差が生じるように制御することで、走行体１０１は第１方向Ｘ１に曲進する。
【0050】
また、走行体１０１を他方向に曲進（図２に示す第２方向Ｘ２）させる場合には、ドライブ駆動モータ２Ａの駆動により左右のクローラ１０５Ａ、１０５Ｂを回転させた状態で、第２クローラ１０５Ｂを第１クローラ１０５Ａより早く回転させる。具体的には、第２作動出力軸３７Ｂの回転数、すなわち第３かさ歯車４４及び第４かさ歯車４５の回転数が第１作動出力軸３７Ａより大きくなる回転差が生じるように制御することで、走行体１０１は第２方向Ｘ２に曲進する。
【0051】
次に、走行体１０１の走行中に旋回体１０３が旋回する場合には、ドライブ駆動モータ２Ａの走行速度と、旋回駆動モータ２Ｃの旋回による回転速度とを不図示の制御部で検出し、その検知値に応じて方向制御駆動モータ２Ｂの回転数を制御する。例えば、走行体１０１を直進走行させながら旋回する場合には、走行時の回転速度に対して、旋回による回転数を増減することで、第２伝達シャフト４１の回転速度を第１伝達シャフト３１の回転速度に一致するように方向制御駆動モータ２Ｂを制御する。さらに、走行体１０１を曲進走行（ピボット、スピンターン等の走行も同様）させながら旋回する場合には、走行時の回転速度に対して、旋回による回転数を増減することで、第２伝達シャフト４１の回転速度を一対の作動出力軸３７Ａ、３７Ｂに回転差が生じるように、ドライブ駆動モータ２Ａと方向制御駆動モータ２Ｂがドライブ駆動モータ２Ａと異なる回転するとなるように、方向制御駆動モータ２Ｂを制御する。
【0052】
このように、上述の実施形態では、図２に示すように、駆動伝達装置１は、ショベル１００の走行体１０１を支持する下部キャリア１０６に対して旋回する旋回体１０３に設けられ動力を発生させるドライブ駆動モータ２Ａ（駆動源）及び方向制御駆動モータ２Ｂ（駆動源）と、下部キャリア１０６のショベル１００の車幅方向両側に設けられる２つのクローラ１０５（駆動輪）のうち少なくとも１つのクローラ１０５にドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂの動力を機械的に伝達する伝達機構と、を備える。このため、ドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂで発生した動力が伝達機構を介して２つのクローラ１０５のうち少なくとも１つのクローラ１０５に対して機械的に伝達できるので、流体力や電気による伝達機構のような駆動源からの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、旋回体１０３に伝達機構を介してクローラ１０５の駆動輪１０５ａに動力を伝達するドライブ駆動モータ２Ａや方向制御駆動モータ２Ｂの駆動源が設けられているので、旋回体１０３の旋回と同時にこれら駆動源の動力を駆動輪１０５ａに伝達することができる。これにより、走行体１０１の走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。さらに、本実施形態では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリア１０６でなく、その下部キャリア１０６の上部に搭載される旋回体１０３に駆動源が設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多い建設機械に本実施形態の駆動伝達装置１を効果的に適用することが可能である。
【0053】
駆動源は、旋回体１０３に設けられるドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂを有している。伝達機構は、ドライブ駆動モータ２Ａの動力が伝達される差動装置３と、方向制御駆動モータ２Ｂの動力が伝達され、２つの駆動輪１０５ａのうちの一方の駆動輪１０ａに対し、他方の駆動輪１０５ａに回転差を生じさせる変速装置４と、を備えている。このように構成することで、ドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂで発生した動力が伝達機構を介して２つの駆動輪１０５ａのうち少なくとも一方の駆動輪１０５ａに対して機械的に伝達する差動装置３と変速装置４とを備えているので、流体力や電気による伝達機構のようなドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂからの伝達によるエネルギー損失が大きくなることを抑えて、安定した走行動作を行うことができる。また、この場合には、旋回体１０３に伝達機構を介して駆動輪１０５ａに動力を伝達するドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂが設けられ、旋回体１０３の旋回と同時にドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂの動力を駆動輪１０５ａに伝達することができる。しかも変速装置４によって一方の第２作動出力軸３７Ｂに対して他方の第１作動出力軸３７Ａに回転差を生じさせることができるので、走行部の走行動作として、直進のみでなく、曲進、ピボット、スピンターン等の走行動作を旋回動作と同時に効率よく行うことができ、かつ安定した動作で行うことができる。さらに、本構成では、濡れた地面や湿地等で水の影響を受けやすい下部キャリア１０６でなく、その下部キャリア１０６の上部に搭載される旋回体１０３にドライブ駆動モータ２Ａ及び方向制御駆動モータ２Ｂが設けられるので、電動機の浸水がなく走行動作を安定させ、感電を防止できる。とくに、湿地で使用が多いショベル１００等の建設機械に本実施形態の駆動伝達装置１を効果的に適用することが可能である。
【0054】
変速装置４は、一方の駆動輪１０５ａに方向制御駆動モータ２Ｂの動力を伝達するかさ歯車４４、４５を有する。伝達機構は、ドライブ駆動モータ２Ａの動力を受ける第１伝達シャフト３１と、方向制御駆動モータ２Ｂの動力を受ける第２伝達シャフト４１と、を備えている。第１伝達シャフト３１は、旋回体１０３の旋回中心軸Ｏと同軸に設けられ、第２伝達シャフト４１は、第１伝達シャフト３１の外回りに公転する。これにより、変速装置４の第２伝達シャフト４１と、差動装置３の走行用の第１伝達シャフト３１とが別体で設けられ、変速装置４の第２伝達シャフト４１のかさ歯車４４、４５を使用して一方の駆動輪１０５ａの回転数を増減させて変速することができる。またこの場合には、旋回時に第１伝達シャフト３１と第２伝達シャフト４１とが干渉することがなく、走行動作と旋回動作とを同時に行うことができる。
【0055】
伝達機構は、第２伝達シャフト４１に連結される第１平歯車４２と、第１平歯車４２に噛み合わされるとともに第１伝達シャフト３１を通過させる第２平歯車４３と、第２平歯車４３に連結される第３かさ歯車４４（請求項の第１かさ歯車）と、第３かさ歯車４４に噛み合わされ、一方の駆動輪１０５ａの第２作動出力軸３７Ｂに連結される第４かさ歯車４５（請求項の第２かさ歯車）と、を備える。これにより、方向制御駆動モータ２Ｂの動力が第１平歯車４２、第２平歯車４３、第３かさ歯車４４、第４かさ歯車４５、第２作動出力軸３７Ｂの順に伝達され、第２作動出力軸３７Ｂに連結される駆動輪１０５ａに動力を伝達することができる。そのため、方向制御駆動モータ２Ｂ及び第２伝達シャフト４１が旋回中心軸Ｏから離れた位置に設けることが可能である。
【0056】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【0057】
例えば、上記の実施形態では、下部キャリア１０６に設けられる駆動輪１０５ａによって駆動する走行部として一対のクローラ１０５を採用しているが、クローラ１０５に限定されることはなく、車輪であってもよい。
【0058】
また、本実施形態では、方向制御駆動モータ２Ｂで作動する変速装置４によってその動力を一方の駆動輪１０５ａのみに伝達して変速する構成としているが、車幅方向両側の駆動輪１０５ａに方向制御駆動モータ２Ｂの動力を伝達する構成としてもよい。
【0059】
上記実施形態のように、伝達機構は、第２伝達シャフト４１に連結される第１平歯車４２と、第１平歯車４２に噛み合わされるとともに第１伝達シャフト３１を通過させる第２平歯車４３と、第２平歯車４３に連結される第３かさ歯車４４と、第３かさ歯車４４に噛み合わされ、一方の駆動輪１０５ａの第２作動出力軸３７Ｂに連結される第４かさ歯車４５と、を備える構成としているが、このような構成に限定されることはない。
【0060】
また、駆動伝達装置１が備えられる建設機械は、上記の実施形態のようにショベル１００に限定されることはなく、ショベル以外の建設機械にも適用することができる。
【0061】
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【符号の説明】
【0062】
１…駆動伝達装置、２…駆動モータ、２Ａ…ドライブ駆動モータ（駆動源）、２Ｂ…方向制御駆動モータ（駆動源）、２Ｃ…旋回駆動モータ、３…差動装置（伝達機構）、３１…第１伝達シャフト（ドライブシャフト）、３２…第１かさ歯車、３３…第２かさ歯車、３４…ディファレンシャルケース、３７Ａ…第１作動出力軸（車軸）、３７Ｂ…第２作動出力軸（車軸）、４…変速装置（変速部、伝達機構）、４１…第２伝達シャフト（方向制御シャフト）、４２…第１平歯車、４３…第２平歯車、４４…第３かさ歯車（第１かさ歯車）、４５…第４かさ歯車（第２かさ歯車）、１０…旋回機構、１１…旋回ギア、１２…リングギア、１００…ショベル（建設機械）、１０１…走行体（走行部）、１０３…旋回体（第２駆動体）、１０５…クローラ、１０５ａ…駆動輪（駆動軸）、１０６…下部キャリア（第１駆動体）、Ｃ１…第１回転軸線、Ｃ２…第２回転軸線、Ｏ…旋回中心軸
【図1】
【図2】
【図3】