专利名称：湿式制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于例如液压挖掘机、液压起重机等回转式工程机械所装配的回转装置等，且对旋转轴给与制动力的湿式制动装置。
背景技术：
一般地，作为回转式工程机械的代表例的液压挖掘机大致包括可自行的下部行驶体；通过回转体可回转地搭载在该下部行驶体上的上部回转体；以及设置在该上部回转体的前部侧的作业装置。构成为在下部行驶体与上部回转体之间设有回转装置，通过使该回转装置工作而使上部回转体在下部行驶体上进行回转。在此，回转装置例如构成为具备安装在上部回转体上且对输入旋转进行减速后输出的减速装置；设置在该减速装置的上侧且向减速装置输入马达轴的旋转的电动马达等的回转马达；将被减速装置减速后的马达轴的旋转向回转轮输出的输出轴；以及对回转马达(或输出轴)的旋转给与制动力的湿式制动装置(专利文献1、专利文献2)。根据专利文献I的回转装置的湿式制动装置大致包括将旋转轴以能够旋转的方式嵌入的制动器外壳；在该制动器外壳内配置在比旋转轴更靠半径方向的外侧的旋转侧制动板；以与该旋转侧制动板重合的状态配置在制动器外壳内的非旋转侧制动板；通过按压旋转侧制动板和非旋转侧制动板使其摩擦配合而对旋转轴给与制动力的制动活塞；设置在制动器外壳上且供给润滑油流入其内部的润滑油流入口 ；以及设置在制动器外壳上且供其内部的润滑油流出的润滑油流出口。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006 - 25580号公报专利文献2 日本特开2007 - 39990号公报
发明内容
然而，在上述的现有技术中构成为，以在上、下方向延伸的方式在制动器外壳内配置旋转轴，将旋转侧制动板和非旋转侧制动板在上、下方向上重合，并且在旋转侧制动板上设置例如由陶瓷、纸系等原材料构成的摩擦材料。在这种情况下，旋转侧制动板的重量增大，存在制动解除时因旋转(空转)的旋转侧制动板的自重引起的打滑阻力变大之类的问题。另一方面，旋转侧制动板的重量增大的部分由于比该旋转侧制动板的惯性力矩大，因此旋转侧制动板与旋转轴的配合部(例如花键配合部)容易磨损，还存在耐久性、寿命降低的可能性。在此，根据上述的专利文献I的湿式制动装置的情况采用了如下结构，即、为了降低打滑阻力，设置在制动解除时使非旋转侧制动板(固定板)与旋转侧制动板(摩擦板)分离的弹簧部件。然而，该情况由于设置弹簧部件，因此存在结构复杂化、大型化等的问题。本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的方案，目的在于提供一种能够降低制动解除时的打滑阻力，而且能够提高旋转侧制动板与旋转轴的配合部的耐久性的湿式制
动装置。(I).为了解决上述的课题，本发明适用于如下湿式制动装置，其具备旋转轴以能够旋转的方式嵌入的制动器外壳；在该制动器外壳内配置在比上述旋转轴更靠半径方向的外侧且与上述旋转轴一起进行旋转的多个旋转侧制动板；在与该各旋转侧制动板交替重合的状态下，以非旋转状态配置在上述制动器外壳内的多个非旋转侧制动板；通过按压上述旋转侧制动板和非旋转侧制动板使其摩擦配合而对上述旋转轴给与制动力的制动活塞；设置在上述制动器外壳上且供润滑油向其内部流入的润滑油流入口 ；以及设置在上述制动器外壳上且供其内部的上述润滑油流出的润滑油流出口。本发明所采用的结构的特征是，上述旋转轴构成为在上述制动器外壳内沿上、下方向延伸，上述非旋转侧制动板构成为与上述旋转侧制动板在上、下方向上对置地配置，仅在上述非旋转侧制动板上设置在与上述旋转侧制动板之间产生制动力的摩擦材料。根据该结构，由于仅在非旋转侧制动板上设置摩擦材料，因此在旋转侧制动板上不需要摩擦材料，能够使该旋转侧制动板为轻量。因此，即使在制动器外壳内以在上、下方向上延伸的方式配置旋转轴的湿式制动装置中，也能够降低制动解除时因旋转(空转)的旋转侧制动板的自重引起的打滑阻力。其结果，能够实现制动解除时的旋转阻力的降低得到的效率的提高(节能化)、因发热的降低而得到的耐久性、信赖性的提高等。并且，由于还能够减小旋转侧制动板的惯性力矩，因此能够降低旋转侧制动板与旋转轴的配合部的磨损，根据这方面,还能够提高耐久性、信赖性。(2).根据本发明，采用如下结构上述润滑油流入口用于使上述润滑油从上述制动器外壳的外部朝向上述旋转侧制动板和非旋转侧制动板的外径侧部位流入，上述润滑油流出口用于使从上述旋转侧制动板和非旋转侧制动板的内径侧部位排出的上述润滑油向上述制动器外壳的外部流出，在上述非旋转侧制动板的摩擦材料上设置使上述润滑油从上述旋转侧制动板和上述非旋转侧制动板的外径侧朝向内径侧流通的油槽。根据该结构，由于在运转时不进行旋转的非旋转侧制动板的摩擦材料上设置油槽，因此不对在该油槽中流通的润滑油直接施加离心力。因此，能够使润滑油从旋转侧制动板及非旋转侧制动板的外径侧朝向内径侧效率良好地流通。因此，不论旋转轴的旋转速度如何，都能够提高利用了润滑油的摩擦面的冷却效果，能够提高旋转侧制动板和非旋转侧制动板的耐久性、信赖性。(3).根据本发明，采用如下结构上述非旋转侧制动板构成为，在内径侧部位设置比上述旋转轴的轴径更大的大径孔，并且在比该大径孔的位置更靠径向外侧部位设置上述摩擦材料，上述旋转侧制动板构成为，在内径侧部位设置与上述旋转轴配合的配合孔，并且在上述摩擦材料所抵接的径向外侧部位与上述配合孔之间的摩擦材料非接触面上设置供上述润滑油流通的贯通孔。根据该结构，能够使润滑油通过大径孔和贯通孔从旋转侧制动板和非旋转侧制动板的内径侧朝向润滑油流出口效率良好地流通。(4).根据本发明，采用如下结构上述旋转轴是设置在上述制动器外壳下侧的电动马达的马达轴，该电动马达设置在对该马达轴的旋转进行减速的减速装置的上侧。根据该结构，在将湿式制动装置利用于由该湿式制动装置和电动马达及减速装置构成的回转装置的情况下，能够适合于使用湿式制动装置。
图1是表示本发明的实施方式的湿式制动装置所适用的液压挖掘机的主视图。图2是表示具备本发明的实施方式的湿式制动装置的回转装置的主要部分纵剖视图。图3是以制动解除时的状态表示图2中的湿式制动装置的放大剖视图。图4是表示从湿式制动装置的图3中的箭头IV -1V方向观察的横剖视图。图5是表示湿式制动装置的组装状态的分解剖视图。图6是以制动时的状态表示向湿式制动装置供给的润滑油、制动解除压的供给路径的液压回路图。图7是以制动时的状态表示制动器外壳、旋转侧制动板、非旋转侧制动板、制动活塞等的图6中的(VII)部放大剖视图。图8是以单体表示非旋转侧制动板的俯视图。图9是表示从非旋转侧制动板的图8中的箭头IX -1X方向观察的放大剖视图。图10是以单体表示旋转侧制动板的俯视图。图11是表示本发明的变形例的湿式制动装置的与图4同样的剖视图。
具体实施例方式以下，以应用于液压挖掘机所装备的回转装置的情况为例，参照图1至图11对本发明的湿式制动装置的实施方式进行详细说明。图中，符号I表示作为回转式的工程机械的代表例的液压挖掘机，该液压挖掘机I包括:可自行的履带式的下部行驶体2 ;以及可回转地搭载在该下部行驶体2上的上部回转体3。在上部回转体3的前部侧，以能够仰俯运动的方式设有作业装置4。在下部行驶体2与上部回转体3之间设有后述的回转轮5，上部回转体3通过回转轮5可回转地支撑在下部行驶体2上。回转轮5设置在下部行驶体2与上部回转体3之间，该回转轮5包括:固定在下部行驶体2的圆筒体2A上的内轮5A ;固定在成为上部回转体3的基座的回转框架3A的下面侧的外轮5B ;以及设置在内轮5A与外轮5B之间的多个钢球5C (仅图示了一个)。在内轮5A的内周侧遍及整周形成有内齿在此，成为如下结构，即、通过后述的回转装置11工作而使固定在回转框架3A上的外轮5B在内轮5A的周围进行旋转，上部回转体3在下部行驶体2上进行转动动作。其次，对本实施方式所应用的回转装置11进行说明。S卩、符号11表示使通过回转轮5搭载在下部行驶体2上的上部回转体3进行回转的回转装置，该回转装置11由后述的减速装置12、电动马达21、输出轴27、湿式制动装置31等构成。符号12是安装在上部回转体3的回转框架3A上的减速装置，该减速装置12对从后述的电动马达21输入的输入旋转进行减速后向后述的输出轴27输出。在此，减速装置12大致包括后述的壳体13、第一级行星齿轮减速机构18、第二级行星齿轮减速机构19、以及第三级行星齿轮减速机构20。壳体13是构成减速装置12的外部壳的外壳，该壳体13由安装在回转框架3A的上面侧的圆筒状的下侧壳体14、以及安装在该下侧壳体14的上端侧的圆筒状的上侧壳体15构成,该壳体13从回转框架3A的上表面向上方(上、下方向)延伸。在此，在下侧壳体14的上、下方向的两端侧分别设有大直径的圆板状的下凸缘部14A、上凸缘部14B。下凸缘部14A使用螺栓16固定在回转框架3A上，在上凸缘部14B安装有上侧壳体15。在上侧壳体15的下端侧设有大直径的圆板状的下凸缘部15A，该下凸缘部15A使用螺栓17固定在下侧壳体14的上凸缘部14B。在上侧壳体15的上端侧安装有后述的电动马达21。并且，在上侧壳体15的内周侧，分别在上、下方向上分离并遍及整周地形成有三个内齿轮 15B、15C、15D。第一级行星齿轮减速机构18配设在上侧壳体15内。该行星齿轮减速机构18包括与后述的电动马达21的马达轴25花键结合的太阳轮18A ;与该太阳轮18A和上侧壳体15的内齿轮15B啮合、且在太阳轮18A的周围自转的同时进行公转的多个行星齿轮18B(仅图示了一个)；以及支撑该各行星齿轮18B使其能够旋转的行星齿轮架18C。第二级行星齿轮减速机构19配设在行星齿轮减速机构18的下侧。该行星齿轮减速机构19包括与第一级行星齿轮减速机构18的行星齿轮架18C花键结合的太阳轮19A ；与该太阳轮19A和上侧壳体15的内齿轮15C啮合、且在太阳轮19A的周围自转的同时进行公转的多个行星齿轮19B ;以及支撑该各行星齿轮19B使其能够旋转的行星齿轮架19C。第三级(最终级)行星齿轮减速机构20配设在行星齿轮减速机构19的下侧。该行星齿轮减速机构20包括与第二级行星齿轮减速机构19的行星齿轮架19C花键结合的太阳轮20A ;与该太阳轮20A和上侧壳体15的内齿轮I 啮合、且在太阳轮20A的周围自转的同时进行公转的多个行星齿轮20B ;以及支撑该各行星齿轮20B使其能够旋转的行星齿轮架20C。行星齿轮减速机构20的行星齿轮架20C成为与后述的输出轴27的上端侧花键结合的结构。符号21是设置在减速装置12的上侧的电动马达，该电动马达21成为用于驱动后述的输出轴27的旋转源。在此，电动马达21大致包括在下端侧设有大直径的下凸缘部22A的圆筒状的马达外壳22 ;固定设置在该马达外壳22内的定子23、可旋转地设置在该马达外壳22内的转子24 ;以及作为与该转子24 —体旋转的旋转轴的马达轴25。这种情况下，在马达外壳22的上端侧的中心部形成有在轴向(上、下方向)上贯通的轴插通孔22B，包围该轴插通孔22B地设有与后述的油封56嵌合的有底密封嵌合部22C。并且，通过使用螺栓26将马达外壳22的下凸缘部22A固定在上侧壳体15的上端部，从而电动马达21被安装在减速装置12的上端侧。另一方面，马达轴25的上端侧通过马达外壳22的轴插通孔22B向外部突出。在马达轴25的下端侧遍及整周地形成有下侧阳花键部25A，在马达轴25的上端侧遍及整周地形成有上侧阳花键部25B。在将电动马达21安装在减速装置12的上端侧的状态下，马达轴25的下侧阳花键部25A向上侧壳体15内突出，成为与第一级行星齿轮减速机构18的太阳轮18A花键结合的结构。另一方面，如图3所示，马达轴25的上侧阳花键部25B向后述的制动器外壳32内突出，成为在该制动器外壳32内向上、下方向延伸的结构。输出轴27可旋转地设置在壳体13内。该输出轴27通过上侧轴承28、下侧轴承29而可旋转地支撑在下侧壳体14内，并在壳体13内在上、下方向(轴向)延伸。在此，在输出轴27的上端侧形成有阳花键部27A，该阳花键部27A与第三级行星齿轮减速机构20的行星齿轮架20C花键结合。另一方面，在输出轴27的下端侧一体地设有小齿轮27B，该小齿轮27B从下侧壳体14的下端部向下方突出，与设置在回转轮5的内轮5A上的内齿啮合。因此，电动马达21的马达轴25的旋转通过行星齿轮减速机构18、19、20而以三级减速的状态传递到输出轴27，输出轴27以较大的旋转力(转矩)低速旋转。由此，输出轴27的小齿轮27B与回转轮5的内齿啮合的同时沿内轮5A公转，该小齿轮27B的公转力经由壳体13传递到回转框架3A，由此成为图1所示的上部回转体3在下部行驶体2上进行转动动作的结构。其次，对本实施方式的湿式制动装置31进行说明。S卩、符号31表示配设在电动马达21的上端侧的湿式制动装置，该湿式制动装置31由对电动马达21的马达轴25的旋转给与制动力的阴(彳、力K 7')型的制动装置构成。如图3至图6等所示，湿式制动装置31由后述的制动器外壳32、润滑油流入口 40、润滑油流出口 42、旋转侧制动板47、非旋转侧制动板48、制动活塞49、弹簧部件53、制动解除用油室57等构成。制动器外壳32是构成湿式制动装置31的外部壳的外壳，作为旋转轴的马达轴25的上端部可旋转地嵌入(插入)该制动器外壳32。在此，制动器外壳32大致包括后述的外壳主体33和盖体38。外壳主体33用于在内部收放旋转侧制动板47、非旋转侧制动板48、制动活塞49等,整体作为带台阶的筒状体而形成。该外壳主体33包括:上端侧的开口端由后述的盖体38封闭的带台阶的圆筒状的圆筒部33A ;以及设置在该圆筒部33A的下端侧的圆板状的凸缘部33B。通过使用螺栓34将外壳主体33的凸缘部33B固定在构成电动马达21的马达外壳22的上端部，从而外壳主体33以能够装卸的方式安装在电动马达21的上端侧。活塞插嵌孔部35供后述的制动活塞49可滑动地插入嵌合，该活塞插嵌孔部35与后述的制动板收放孔部36 —起形成外壳主体33的圆筒部33A。在此，活塞插嵌孔部35包括:位于开口端侧的大径孔部35A ;位于该大径孔部35A的下侧且内径比该大径孔部35A小的小径孔部35B ；以及使该小径孔部35B与制动板收放孔部36的开口端连续的台阶部35C。制动板收放孔部36用于收放后述的旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48。该制动板收放孔部36作为从形成于活塞插嵌孔部35的底部的台阶部35C以比该活塞插嵌孔部35小的孔径在轴向延伸的、有底的环状孔部而形成于外壳主体33。在制动板收放孔部36的内周面构成为，在周向以一定间隔(等间隔)形成有在轴向延伸的多个配合凹槽36A，在该配合凹槽36A中配合非旋转侧制动板48的配合凸部48D。轴插通孔37设置在外壳主体33中的制动板收放孔部36的下侧，该轴插通孔37供马达轴25的上侧阳花键部25B与后述的转接器44插通。在此，在轴插通孔37中，朝向径向内侧突出设有安装后述的轴承45的环状的轴承安装部37A。盖体38用于封闭外壳主体33的圆筒部33A的开口端，形成为圆板状。该盖体38使用螺栓等(未图示)以能够装卸的方式安装在外壳主体33的上端侧。在盖体38与外壳主体33的开口端之间，设有对两者间进行液密地密封的环状的密封件39。润滑油流入口 40设置在外壳主体33中的制动板收放孔部36，该润滑油流入口 40用于使后述的润滑油59流入制动器外壳32的内部。在此，润滑油流入口 40在制动板收放孔部36中与后述的旋转侧制动板47及非旋转侧制动板48的外径侧部位相对的位置开口。由此，成为润滑油59从制动器外壳32的外部通过润滑油流入口 40朝向旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的外径侧部位流入的结构。油槽41设置在制动板收放孔部36中的与润滑油流入口 40对应的部位，该油槽41作为在制动板收放孔部36的内周面在上、下方向上延伸的油槽而形成。并且，构成为通过该油槽41，润滑油59均匀地流通到在上、下方向上重合的各旋转侧制动板47和各非旋转侧制动板48的外径侧部位。润滑油流出口 42设置在盖体38的中心部，润滑油流出口 42用于使通过润滑油流入口 40供给至制动器外壳32内且从旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的内径侧部位排出的润滑油59向制动器外壳32的外部流出。 制动解除压流入口 43设置在外壳主体33中的与活塞插嵌孔部35对应的部位，该制动解除压流入口 43向后述的制动解除用油室57开口。在此，成为如下结构，即、通过经由制动解除压流入口 43向制动解除用油室57供给压力油，从而后述的制动活塞49抵抗弹簧部件53而离开旋转侧制动板47等，解除对电动马达21的马达轴25的制动。转接器44以能够装卸的方式安装在插入制动器外壳32内的马达轴25的上端侧。该转接器44形成为圆筒状，在其内周侧形成有与马达轴25的上侧阳花键部25B花键结合的阴花键部44A。另一方面，构成为在转接器44的外周侧，遍及整周地形成有在轴向延伸的阳花键部44B，在该阳花键部44B配合后述的旋转侧制动板47的阴花键部47A。轴承45设置在转接器44与制动器外壳32之间，该轴承45相对于制动器外壳32的外壳主体33以能够旋转的方式支撑转接器44。在此，轴承45包括:与转接器44的下端侧外周嵌合的内轮45A ;通过轴承安装部37A安装在外壳主体33的轴插通孔37的外轮45B ；以及设置在内轮45A与外轮45B之间的多个钢球45C。内轮45A的下端侧由安装在转接器44的外周侧的挡圈46支撑。其次，对旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48进行说明。S卩、符号47表示在制动器外壳32内配置在比马达轴25更靠半径方向的外侧的多张旋转侧制动板。旋转侧制动板47利用例如钢铁材料等金属材料形成为圆环状的板体，以与后述的非旋转侧制动板48在轴向(上、下方向)上交替重合的状态收放在外壳主体33的制动板收放孔部36内。在此，在旋转侧制动板47的内径侧部位(中心部)设有作为配合孔的阴花键部47A，将该阴花键部47A以能够在轴向上移动的方式与安装在马达轴25上的转接器44的阳花键部44B配合。由此，旋转侧制动板47构成为以相对于转接器44能够在轴向上移动的状态通过该转接器44与马达轴25 —体旋转。如图10所示，旋转侧制动板47的径向外侧部位成为后述的非旋转侧制动板48的摩擦材料48B所抵接的抵接部47B，该抵接部47B与阴花键部47A之间成为摩擦材料48B不接触的摩擦材料非接触面47C。在摩擦材料非接触面47C上设有在上、下方向上贯通的多个贯通孔47D。在此，润滑油59通过润滑油流入口 40供给至外壳主体33内，通过后述的摩擦材料48B的油槽48F从外径侧朝向内径侧在旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48之间流通。各贯通孔47D用于使该润滑油59朝向润滑油流出口 42向上方流通。由此，能够使在旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的内径侧流通的润滑油59通过旋转侧制动板47的各贯通孔47D和后述的非旋转侧制动板48的大径孔48C效率良好地流通到润滑油流出口 42。
符号48表示与各旋转侧制动板47以交替重合的状态配置在制动器外壳32内的多张非旋转侧制动板。该非旋转侧制动板48在与各旋转侧制动板47在上、下方向相对地配置的状态下，收放在外壳主体33的制动板收放孔部36内。非旋转侧制动板48包括:利用例如钢铁材料等金属材料形成为圆环状的板体的基板48A ;以及设置在该基板48A的轴向(上、下方向)两侧面，且在与旋转侧制动板47之间产生制动力的一对摩擦材料48B。在此，在基板48A的内径侧部位(中心部)设有大径孔48C，该大径孔48C具有比与马达轴25配合的转接器44的轴径DO (参照图4)更大的内径Dl。另一方面，在基板48A的外径侧部位(外周缘部)，在周向以一定间隔(等间隔)形成有与制动板收放孔部36的内周面上所形成的配合凹槽36A配合的配合凸部48D。各非旋转侧制动板48通过各配合凸部48D与各配合凹槽36A的配合，相对于制动器外壳32能够在轴向上移动，而且相对于制动器外壳32成为非旋转。摩擦材料48B由例如陶瓷或烧结合金、纸系、橡胶系、树脂系等原材料形成为环状，在基板48A的轴向两侧面固定在比大径孔48C更靠外径侧部位。在此，在本实施方式的情况下，如图8及图9等所示，使大径孔48C的内径Dl与摩擦材料48B的内径Dl为相同大小。另一方面，在摩擦材料48B中与旋转侧制动板47的抵接部47B抵接的摩擦配合面48E，在周方向上设有以圆弧状倾斜的称为“旭日形槽(寸一 ^卜溝)”的多个油槽48F。并且，成为如下结构，即、通过各油槽48F，从润滑油流入口 40流入制动器外壳32内的润滑油59从外径侧朝向内径侧在各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48之间流通。在这种情况下，由于在未旋转的非旋转侧制动板48的摩擦材料48B上设置油槽48F，因此不对在该油槽48F中流通的润滑油59直接施加离心力，能够使润滑油59从外径侧朝向内径侧在各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48之间效率良好地流通。并且，由于在旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48中仅在非旋转侧制动板48上设置摩擦材料48B (未在旋转侧制动板47上设置摩擦材料)，因此能够使旋转侧制动板47为轻量。因此，即使在制动器外壳32内以在上、下方向上延伸的状态配置了马达轴25的情况下，也能够降低制动解除时因与马达轴25 —起旋转的旋转侧制动板47的自重引起的打滑阻力。其结果，能够减小旋转侧制动板47的惯性力矩，因此能够降低旋转侧制动板47的阴花键部47A与转接器44的阳花键部44B的配合部的磨损。其次，符号49是以在轴向上能够滑动的方式插入嵌合在制动器外壳32 (夕卜壳主体33)的活塞插嵌孔部35的制动活塞。该制动活塞49通过按压旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48并使其摩擦配合，从而对马达轴25给与制动力。在此，制动活塞49形成为带台阶的圆筒状，大致包括后述的活塞主体部50、按压部51、以及弹簧收放孔52。活塞主体部50可滑动地插入嵌合在活塞插嵌孔部35。该活塞主体部50包括:插入嵌合在活塞插嵌孔部35的大径孔部35A的大径筒部50A ;插入嵌合在活塞插嵌孔部35的小径孔部35B的小径筒部50B ;以及突出设有后述的按压部51的底面50C。按压部51用于按压旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48，该按压部51形成为直径比活塞主体部50的小径筒部50B小，从该小径筒部50B的底面50C向制动板收放孔部36内突出。弹簧收放孔52在制动活塞49的上端侧沿周方向分离地设有多个(仅图示了一个)。该弹簧收放孔52作为在轴向延伸的有底孔而形成，在内部收放后述的弹簧部件53。弹簧部件53用于对制动活塞49总是向下方(与旋转侧制动板47等接近的方向)加力。该弹簧部件53例如由压缩螺旋弹簧等弹性部件构成，以压缩状态设置在制动活塞49的弹簧收放孔52内。并且，在未向后述的制动解除用油室57内供给压力油(制动解除压)时，通过弹簧部件53的作用力，制动活塞49按压各制动板47、48而进行摩擦配合。由此，各旋转侧制动板47的旋转受到限制，通过转接器44向马达轴25给与制动力。环状的上侧密封件54设置在制动活塞49的大径筒部50A的外周侧。另一方面，环状的下侧密封件55设置在制动活塞49的小径筒部50B的外周侧。这些上侧密封件54和下侧密封件55对制动活塞49 (活塞主体部50)的外周面与制动器外壳32 (活塞插嵌孔部35)的内周面之间液密地进行密封。油封56位于比轴承45靠下侧并设置在电动马达21的马达轴25的外周侧，该油封56相对于电动马达21密封向制动器外壳32内供给的后述的润滑油59。符号57表示设置在制动器外壳32的内周面与制动活塞49的外周面之间的制动解除用油室。在此，制动解除用油室57遍及整周以环状形成于活塞主体部50的大径筒部50A与小径筒部50B之间的拐角部、和活塞插嵌孔部35的大径孔部35A与小径孔部35B之间的拐角部之间，从上、下方向被上侧密封件54和下侧密封件55包围。并且，在制动解除用油室57连通有设置在外壳主体33上的制动解除压流入口 43。因此，在未通过制动解除压流入口 43向制动解除用油室57内供给压力油(制动解除压)时，制动活塞49通过利用弹簧部件53的作用力使各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48摩擦配合，从而通过转接器44向马达轴25给与制动力。另一方面，在通过制动解除压流入口 43向制动解除用油室57内供给压力油时，制动活塞49抵抗弹簧部件53而离开旋转侧制动板47等，从而解除对马达轴25的制动。符号58表示设置在制动器外壳32的内周面与制动活塞49的外周面之间的制动压调整油室，该制动压调整油室58遍及整周划分形成于制动器外壳32的活塞插嵌孔部35的台阶部35C与制动活塞49的活塞主体部50的底面50C之间。在此，从润滑油流入口 40流入到制动器外壳32内的润滑油59的一部分通过油槽41以加压状态流入制动压调整油室58。并且，通过流入到制动压调整油室58的润滑油59，对制动活塞49给与同施加弹簧部件53的作用力的方向相反方向的力。由此，制动开始时等，能够利用弹簧部件53的作用力抑制从制动活塞49向各旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48骤然施加过大的力。其次，符号59表示向制动器外壳32内供给的润滑油，该润滑油59通过对收放在制动器外壳32内的各旋转侧制动板47和各非旋转侧制动板48进行润滑，从而冷却在对马达轴25进行制动时由于旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的摩擦配合而产生的热。在此，如图6所示，在本实施方式中，作为润滑油59，利用向搭载在下部行驶体2上的行驶用液压马达(未图示)、设置在作业装置4上的液压缸等的液压驱动器67供给的工作油。通过将从润滑油流入口 40流入到制动器外壳32内的润滑油59作为驱动液压驱动器67而处于加压状态的工作油的返回油，从而使该润滑油59以加压状态流入制动压调整油室58。与此同时，使润滑油59从外径侧朝向内径侧以加压状态在各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48之间流通。其次，参照图6，对进行相对于制动解除用油室57的压力油(制动解除压)的供给、和向制动器外壳32内的润滑油59的供给的液压回路进行说明。图中，符号60表示搭载在上部回转体3上的先导泵，符号61表示主泵。这些先导泵60及主泵61通过发动机、电动马达等原动机62被旋转驱动，排出积存在工作油箱63中的工作油。从先导泵60排出的先导压力油通过先导管路64被导入至控制阀装置65的液压先导部，按照对操作杆、踏板等操作设备(未图示)的操作对控制阀装置65进行控制。另一方面，从主泵61排出的压力油通过排出管路66被导入至控制阀装置65。并且，该压力油通过由操作杆、踏板等操作设备(未图示)控制的控制阀装置65而供给至所希望的液压驱动器67。另一方面，构成为来自其他液压驱动器67的返回油从控制阀装置65通过返回管路68被导入至冷却器69 (油冷却器)，由该冷却器69冷却之后，向工作油箱63回流。符号70表示连通先导管路64的中途部位与制动器外壳32的制动解除压流入口43之间的制动解除压管路，符号71表示设置在制动解除压管路70的中途的制动控制阀。在此，制动控制阀71例如由三接口 二位置的电磁阀构成，在未从控制器72向电磁先导部7IA供给信号时，保持阀位置(A)，在从控制器72向电磁先导部71A供给信号时，切换到阀位置(B)。因此，例如在液压挖掘机I停止时，在不从控制器72向电磁先导部71A供给信号的状态下，或者，例如在液压挖掘机I运转时通过操作者对异常紧急制动开关73进行操作(ON)而不从控制器72向电磁先导部71A供给信号的状态下，制动控制阀71保持阀位置(A)，由此湿式制动装置31的向制动解除用油室57内的压力油的供给被停止。由此，如图6所示，制动活塞49利用弹簧部件53的作用力而使各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48摩擦配合，从而对马达轴25给与制动力。另一方面,若在液压挖掘机I运转时从控制器72向电磁先导部71A供给信号,贝U制动控制阀71切换到阀位置(B)，由此从先导泵60排出的先导压力油的一部分通过制动器外壳32的制动解除压流入口 43向制动解除用油室57内供给。由此，如图3所示，制动活塞49抵抗弹簧部件53而从旋转侧制动板47等离开，解除各旋转侧制动板47与各非旋转侧制动板48的摩擦配合，由此解除对马达轴25的制动。符号74是连通返回管路68与制动器外壳32的润滑油流入口 40之间的润滑油管路。该润滑油管路74的一端侧在比冷却器69更靠上游侧与返回管路68的中途部位连接，另一端侧与外壳主体33的润滑油流入口 40连接。因此，在液压挖掘机I运转时，通过控制阀装置65从液压驱动器67向工作油箱63回流的返回油的一部分从润滑油管路74通过润滑油流入口 40作为润滑油59向制动器外壳32内供给。并且，润滑油59在对旋转侧制动板47、非旋转侧制动板48等进行润滑之后，通过旋转侧制动板47的贯通孔47D、非旋转侧制动板48的大径孔48C而向盖体38侧被导出，通过该盖体38的润滑油流出口 42向工作油箱63回流。
这样，在本实施方式中，成为如下结构，即、润滑油59通过外壳主体33的润滑油流入口 40和盖体38的润滑油流出口 42，总是在制动器外壳32内进行循环。由此，例如在通过湿式制动装置31而使上部回转体3的转动动作紧急停止的情况下，即使由于旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48的摩擦配合而产生大量的热,也能够通过在制动器外壳32内循环的润滑油59而效率良好地冷却该热。另一方面，在润滑油管路74的中途，设有对流到润滑油管路74的返回油进行限制的可变节流部件75。该可变节流部件75构成为按照来自控制器72的信号对流动于润滑油管路74的返回油(润滑油59)的流量进行调节，例如能够根据马达轴25的旋转速度对其流量进行调节。为此，向控制器72输入检测马达轴25的旋转速度的旋转传感器76的检测信号。因此，在例如制动解除时，从控制器72向可变节流部件75输出信号，该信号为马达轴25的旋转速度越快返回油(润滑油59)的流量越大。这样一来，能够效率良好地冷却与马达轴25 —起旋转(空转)的旋转侧制动板47、和隔着微小的间隙与该旋转侧制动板47面对的非旋转侧制动板48。本实施方式的湿式制动装置31具有如上所述的结构，以下对其工作进行叙述。在液压挖掘机I停止时，如图6所示，制动控制阀71保持阀位置(A)，从而朝向湿式制动装置31的制动解除用油室57内的压力油的供给被停止。由此，制动活塞49利用弹簧部件53的作用力而使旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48摩擦配合。其结果，对马达轴25给与制动力，上部回转体3在下部行驶体2上保持静止的状态。接着，若使液压挖掘机I的原动机62工作，则从控制器72向制动控制阀71的电磁先导部71A供给信号，制动控制阀71切换到阀位置(B)。由此，从先导泵60排出的先导压力油的一部分通过制动器外壳32的制动解除压流入口 43向制动解除用油室57内供给。由此，如图3所示，制动活塞49抵抗弹簧部件53而离开旋转侧制动板47，旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48的摩擦配合被解除，从而解除对马达轴25的制动。在该状态下，若电动马达21的马达轴25旋转，则该马达轴25的旋转通过减速装置12的各行星齿轮减速机构18、19、20而被三级减速并传递到输出轴27，小齿轮27B以大的旋转力(转矩)进行旋转。小齿轮27B与设置在回转轮5的内轮5A上的内齿啮合的同时沿内轮5A进行公转，该小齿轮27B的公转力通过壳体13而传到回转框架3A，从而上部回转体3在下部行驶体2上进行转动动作。此时，从搭载在液压挖掘机I上的各种液压驱动器67向工作油箱63回流的返回油的一部分从润滑油管路74通过润滑油流入口 40作为润滑油59向制动器外壳32内供给。该润滑油59对旋转侧制动板47、非旋转侧制动板48等进行润滑、冷却、洗净之后，通过旋转侧制动板47的贯通孔47D、非旋转侧制动板48的大径孔48C被导出到盖体38侧，通过盖体38的润滑油流出口 42向工作油箱63回流。在这种制动解除时，湿式制动装置31的旋转侧制动板47与电动马达21的马达轴25 一起旋转(空转)，但由于在这些旋转侧制动板47上未设摩擦材料，因此能够使旋转侧制动板47为轻量，能够降低打滑阻力。另一方面，在制动时和制动解除时均不旋转的非旋转侧制动板48的摩擦材料48B上设置油槽48F。因此，离心力不会直接施加在流动于油槽48F中的润滑油59上，能够使润滑油59从外径侧朝向内径侧效率良好地在旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48之间流通。并且，在旋转侧制动板47及非旋转侧制动板48的内径侧流通的润滑油59通过旋转侧制动板47的贯通孔47D和非旋转侧制动板48的大径孔48C而在上、下方向上流通。由此，能够使润滑油59从旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的内径侧朝向制动器外壳32的润滑油流出口 42效率良好地流通。其次，例如在由操作者对异常紧急制动开关73进行了操作(ON)的情况等，使上部回转体3的转动动作紧急停止的情况下，切断来自控制器72的信号向制动控制阀71的电磁先导部7IA的供给，制动控制阀71从阀位置(B)切换到阀位置(A)。由此，对湿式制动装置31的制动解除用油室57的压力油的供给被停止，制动活塞49利用弹簧部件53的作用力使旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48摩擦配合,从而对马达轴25给与制动力，因此能够使上部回转体3的转动动作停止。此时，来自各种液压驱动器67的返回油作为润滑油59被供给至制动器外壳32内，该润滑油59通过设置在外壳主体33的下端侧的润滑油流入口 40和设置在盖体38上的润滑油流出口 42而总是在制动器外壳32内循环。由此，在利用湿式制动装置31使上部回转体3的转动动作紧急停止的情况下，即使由于旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48的摩擦配合而产生热，也能够通过在制动器外壳32内循环的润滑油59将该热效率良好地冷却。如上所述，根据本实施方式，由于做成仅在非旋转侧制动板48上设置摩擦材料48B的(未在旋转侧制动板47上设置摩擦材料)结构，因此能够使旋转侧制动板47为轻量。因此，在制动器外壳32内以在上、下方向上延伸的状态配置了马达轴25的情况下，也能够降低制动解除时因与电动马达21的马达轴25 —起旋转(空转)的旋转侧制动板47的自重引起的打滑阻力。其结果，能够实现制动解除时的旋转阻力的降低得到的效率的提高(节能化)、因发热的降低而得到的耐久性和信赖性的提高等。另外，由于还能够减小旋转侧制动板47的惯性力矩，因此能够降低旋转侧制动板47的阴花键部47A与转接器44的阳花键部44B的配合部的磨损，根据这方面，还能够提高耐久性、信赖性。根据本实施方式，做成在运转时不旋转的非旋转侧制动板48的摩擦材料48B上设置油槽48F的结构。因此，不对在非旋转侧制动板48的油槽48F中流通的润滑油59直接施加离心力，能够使润滑油59从外径侧朝向内径侧在旋转侧制动板47与非旋转侧制动板48之间效率良好地流通。因此，不论马达轴25的旋转速度如何，都能够提高利用了润滑油59的非旋转侧制动板48的摩擦配合面48E与旋转侧制动板47的抵接部47B的冷却效果，能够提高这些旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的耐久性、信赖性。再有，根据本实施方式，由于做成在非旋转侧制动板48的内径侧部位设置大径孔48C，并且在旋转侧制动板47的摩擦材料非接触面47C设置贯通孔47D的结构，因此能够使润滑油59通过大径孔48C和贯通孔47D从旋转侧制动板47和非旋转侧制动板48的内径侧朝向润滑油流出口 42效率良好地流通。此外,在上述的实施方式中，以在制动器外壳32的外壳主体33上设置一个润滑油流入口 40的情况为例进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也可以如图11所示的变形例那样，做成在外壳主体33上周向上分离180°设置两个润滑油流入口 40'的结构。在这种情况下，优选与各个润滑油流入口 40'对应地设置油槽41'。
在上述的实施方式中，以在非旋转侧制动板48的摩擦材料48B上在周向上设置以圆弧状倾斜的称为“旭日形槽”的油槽48F的情况为例进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也可以做成例如使用在半径方向上以直线状设置的油槽的结构。即、只要是连通旋转侧制动板和非旋转侧制动板的外径侧与内径侧的油槽，则可以使用任何形状的油槽。在上述的实施方式中，对流入制动器外壳32内的润滑油59以如下情况为例进行了说明，即、通过利用驱动液压驱动器67而处于加压状态的工作油的返回油的一部分，使得润滑油59例如从各旋转侧制动板47和各非旋转侧制动板48的外径侧朝向内径侧以加压状态流通。但是，本发明并不限定于此，例如也可以构成为，利用被导入到控制阀装置的液压先导部的先导压力油的一部分，使得润滑油例如从各旋转侧制动板和各非旋转侧制动板的外径侧朝向内径侧以加压状态流通。即、从润滑油流入口流入制动器外壳内的润滑油只要是工作油的返回油、先导压力油等的能够以加压状态供给至制动器外壳内的油即可。在上述的实施方式中，以通过转接器44将各旋转侧制动板47安装在马达轴25上的情况为例进行了说明。但是，本发明并不限定于此，例如也可以做成省略转接器，而将各旋转侧制动板直接安装在马达轴上(花键配合)的结构。在上述的实施方式中，以将湿式制动装置31作为在不向制动解除用油室57内供给压力油时给与制动力的阴(彳、力K 型制动装置而构成的情况为例进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也可以作为例如在向油室(给与制动用油室)内供给压力油时给与制动力的阳(7^ 7')型制动装置而构成。并且，在上述的实施方式中，以适用于液压挖掘机I的回转装置11的湿式制动装置31为例进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也能够作为例如液压起重机等其他回转式的工程机械的回转装置所使用的湿式制动装置等、搭载于各种机械装置的湿式制动装置而广泛应用。符号的说明
I一液压挖掘机(工程机械)，2—下部行驶体，3—上部回转体，5—回转轮，11 一回转装置，12一减速装置，21一电动马达,25一马达轴(旋转轴)，27一输出轴，31一湿式制动装置，32—制动器外壳，40,40 / 一润滑油流入口，42—润滑油流出口，47—旋转侧制动板，47A—阴花键部(配合孔)，47B—抵接部(径向外侧部位)，47C—摩擦材料非接触面，47D—贯通孔，48—非旋转侧制动板，48A—基板，48B—摩擦材料，48C—大径孔，48E—摩擦配合面，48F—油槽，49一制动活塞，53—弹簧部件，57—制动解除用油室，59—润滑油。
权利要求
1.一种湿式制动装置，具备:旋转轴(25)以能够旋转的方式嵌入的制动器外壳(32)；在该制动器外壳(32)内配置在比上述旋转轴(25)更靠半径方向的外侧且与上述旋转轴(25)一起进行旋转的多个旋转侧制动板(47);在与该各旋转侧制动板(47)交替重合的状态下，以非旋转状态配置在上述制动器外壳(32)内的多个非旋转侧制动板(48);通过按压上述旋转侧制动板(47)和非旋转侧制动板(48)使其摩擦配合而对上述旋转轴(25)给与制动力的制动活塞(49);设置在上述制动器外壳(32)上且供润滑油(59)向其内部流入的润滑油流入口(40、40');以及设置在上述制动器外壳(32)上且供其内部的上述润滑油(59)流出的润滑油流出口(42)，上述湿式制动装置(31)的特征在于， 上述旋转轴(25)构成为在上述制动器外壳(32)内沿上、下方向延伸， 上述非旋转侧制动板(48)构成为与上述旋转侧制动板(47)在上、下方向上对置地配置， 仅在上述非旋转侧制动板(48)上设置在与上述旋转侧制动板(47)之间产生制动力的摩擦材料(48B)。
2.根据权利要求1所述的湿式制动装置，其特征在于， 上述润滑油流入口(40、40')用于使上述润滑油(59)从上述制动器外壳(32)的外部朝向上述旋转侧制动板(47)和非旋转侧制动板(48)的外径侧部位流入， 上述润滑油流出口(42)用于使从上述旋转侧制动板(47)和非旋转侧制动板(48)的内径侧部位排出的上述润滑油(59)向上述制动器外壳(32)的外部流出， 在上述非旋转侧制动板(48)的摩擦材料(48B)上设置使上述润滑油(59)从上述旋转侧制动板(47)和上述非旋转侧制动板(48)的外径侧朝向内径侧流通的油槽(48F)。
3.根据权利要求1所述的湿式制动装置，其特征在于， 上述非旋转侧制动板(48)构成为，在内径侧部位设置比上述旋转轴(25)的轴径更大的大径孔(48C)，并且在比该大径孔(48C)的位置更靠径向外侧部位设置上述摩擦材料(48B)， 上述旋转侧制动板(47)构成为，在内径侧部位设置与上述旋转轴(25)配合的配合孔(47A)，并且在上述摩擦材料(48B)所抵接的径向外侧部位与上述配合孔(47A)之间的摩擦材料非接触面(47C)上设置供上述润滑油(59)流通的贯通孔(47D)。
4.根据权利要求1所述的湿式制动装置，其特征在于， 上述旋转轴(25)是设置在上述制动器外壳(32)下侧的电动马达(21)的马达轴(25)，该电动马达(21)设置在对该马达轴(25)的旋转进行减速的减速装置(12)的上侧。
全文摘要
本发明提供一种湿式制动装置。在制动器外壳(32)内，在比马达轴(25)更靠半径方向的外侧，以交替重合的状态配置多个旋转侧制动板(47)和多个非旋转侧制动板(48)。在这些旋转侧制动板(47)和非旋转侧制动板(48)中，仅在非旋转侧制动板(48)上设置摩擦材料(48B)。由此，能够使旋转侧制动板(47)为轻量，在制动解除时也能够降低进行旋转的旋转侧制动板(47)的打滑阻力。
文档编号F16D65/12GK103080589SQ201180042699
公开日2013年5月1日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月4日
发明者薮内爱智, 新留隆志, 小丸丰 申请人:日立建机株式会社