CN102481959B - 滚轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滚轮装置，其能够同时实现密封的寿命提高和装置的装配性的提高。履带支重轮装置(10)具备：与履带(8)接触并滚动的辊子(11)；支承辊子(11)并使其能够旋转的辊轴(12)；装入辊子(11)和辊轴(12)之间的环状空间(26)的密封(14)。其中，密封(14)通过将配置于内周侧的内周侧密封部(30a)和配置于外周侧的外周侧密封部(30b)彼此能够滑接地组合而成，该履带支重轮装置(10)具有安装在辊轴(12)上的护环(15)，护环(15)具有压入密封(14)的轮毂部(62)和与密封(14)的外侧端面抵接的凸缘部(15b)。

Description

滚轮装置
技术领域
本发明涉及适合装备于例如液压铲车等作业车辆的履带式行驶装置中的滚轮装置。
背景技术
目前，作为对在同轴心上互相可相对旋转的两个部件间进行密封的部件，例如有在专利文献1中公示的带轴密封。该带轴密封是配置于内周侧的内周侧密封部和配置于外周侧的外周侧密封部互相可滑接地组合而构成。
可是，当在内周侧密封部和外周侧密封部的密封滑接部分侵入了土砂等时，会加快密封的磨损，使密封的寿命极度缩短。因此，实施防止土砂等侵入密封滑接部分的方法，对提高密封的寿命变得重要。另外，在专利文献1的带轴密封中，通过以跨内周侧密封部和外周侧密封部的方式设置盖部件来阻止土砂等侵入密封滑接部分，防止密封的早期磨损。
另一方面，在例如液压铲等作业车辆中，作为其底盘装置广泛使用履带式行驶装置。在装备于该履带式行驶装置的滚轮装置中，在与履带接触滚动的辊子和支承该辊子并使其可旋转的辊轴之间的环状空间，装入浮动密封(例如，参照专利文献2。)。
专利文献
专利文献1：专利第3808300号公报
专利文献2：(日本)特开2004-149111号公报
在代替上述滚轮装置的浮动密封而使用带轴密封的情况下，存在以下的问题。
即，为了使带轴密封不损伤地适当装入辊子和辊轴之间的环状空间，需要对密封的外侧端面作用均等的推压力。要使均等的推压力作用于密封的外侧端面，需要特别的工具等，装配性恶化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的在于提供一种滚轮装置，其能够同时实现密封的寿命提高和装置的装配性的提高。
为实现上述目的，本发明的滚轮装置具备与履带接触并滚动的辊子、支承所述辊子并使其能够旋转的辊轴、以及装入所述辊子和所述辊轴之间的环状空间的密封，所述滚轮装置的特征在于，
所述密封通过将配置于内周侧的内周侧密封部和配置于外周侧且压入所述辊子的外周侧密封部彼此能够滑接地组合而成，
所述滚轮装置具备安装在所述辊轴上的护环，
所述护环具有压入所述内周侧密封部的轮毂部和与所述内周侧密封部的外侧端面抵接的凸缘部，
在所述外周侧密封部的端面和所述凸缘部之间形成有间隙，且在所述凸缘部的与所述外周侧密封部对向的一侧，形成有圆周方向的槽(第一发明)。
在本发明中，优选在所述护环上一体地设有固定于该滚轮装置的安装对象部件即履带架上的安装部(第二发明)。
在本发明中，优选由所述轮毂部的端面承受来自所述辊子的推力负荷(第三发明)。
发明效果
在本发明中，护环的凸缘部与密封的外侧端面抵接。由此，通过护环的凸缘部能够阻止土砂等向内周侧密封部和外周侧密封部的密封滑接部分的侵入。因此，能够抑制因土砂等向密封滑接部分的侵入而引起的密封的磨损，能够提高密封的寿命。
另外，在将密封装入辊子和辊轴间的环状空间时，用护环的凸缘部仅按压密封的内周侧密封部的端面。由此，对外周侧密封部不施加负荷，因此，能够保持外周侧密封部和内周侧密封部的适当的相对配置。从而能够适当地密封外周侧密封部和内周侧密封部间。
进而，由于在护环上具有向履带架安装的安装部，因此，能够使装置的装配性提高。
而且，由于用轮毂承受来自辊子的推力负荷，因此，滚轮装置的构造能够简单化，不使用特别的工具等，能够向辊子和辊轴之间的环状空间顺畅地装入密封，能够使装置的装配性提高。
另外，能够防止密封的外侧端面中的旋转侧在装配过程中与护环的凸缘部碰上而造成密封变形、损伤。需要说明的是，行驶时当然也具有同样的效果。
附图说明
图1是装备有本发明一实施方式的履带支重轮装置的履带式行驶装置的侧视图(a)及(a)的X部放大图(b)；
图2是图1(b)的Y-Y线主要部分断面图；
图3是图2的Z部放大图；
图4是履带支重轮装置的装配说明图(1)；
图5是履带支重轮装置的装配说明图(2)；
图6是履带支重轮装置的装配说明图(3)；
图7是履带支重轮装置的装配说明图(4)。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的滚轮装置的具体实施方式。以下叙述的实施方式为在装备于液压铲车的履带式行驶装置的滚轮装置(履带支重轮装置)中应用本发明的例子，但不限定于此，例如在装备于推土机等作业车辆的履带式行驶装置的滚轮装置(履带支重轮装置)中也可以应用本发明。
<液压铲车的履带式行驶装置的概略说明>
图1所示的履带式行驶装置1具备履带架4(仅左侧图示)，在具有支承上部旋转体(图示省略)并使其可旋转的旋转轴承(图示省略)的安装台2的中心架3的两侧，履带架4分别向前后方向延伸。在履带架4中，在其前端部可旋转地设有惰轮(idler)5，而在其后端部设有由行驶用液压发动机6旋转驱动的链轮(驱动轮)7。在惰轮5和链轮7之间卷挂安装有履带8。通过行驶用液压发动机6带动的链轮7的旋转驱动，进行履带8的转圈运动。
<上下各滚轮装置的配置说明>
在履带架4的上表面侧，从下侧支承履带8以防止其因自重而垂下的所需个数(在本例中为3个)的拖带轮装置9，隔开规定的间隔沿履带架4的前后方向配置。
在履带架4的下表面侧，将车身重量分散地向履带8传递的所需个数(在本例中为8个)的履带支重轮装置10隔开规定的间隔沿履带架4的前后方向配置。
下面，使用图2及图3，对履带支重轮装置10的详细构造进行说明。
<履带支重轮装置的概略构成说明>
如图2所示，履带支重轮装置10具备辊子11、辊轴12、套筒13、密封14、护环15而构成。
<辊子的说明>
辊子11随着履带8的转圈运动而在履带8上滚动。
在辊子11的两端部设有向径向外突出的凸缘部16。用这些凸缘部16、16从两侧保持履带8的履带链带部8a，由此，辊子11能够在履带8上稳定地滚动，同时能够防止履带8的蜿蜒前行。
在辊子11的轴心部分，形成有向一端侧(在图2中为左侧)开口的第一轴孔17和向另一端侧(在图2中为右侧)开口的第二轴孔18。这些第一轴孔17及第二轴孔18都是用于使辊轴12插通的轴孔。在第一轴孔17和第二轴孔18之间的辊子11的内周面，形成有凹陷部19。该凹陷部19和辊轴12之间的空间作为储存润滑油的储油部20。
在辊子11的中央部周壁，穿设有连通储油部20和外部的给油用螺孔21。向该给油用螺孔21拧入螺纹塞22，以使被封入储油部20的润滑油不会通过给油用螺孔21向外部漏出。
在辊子11的各端部，分别形成有随着向内部前进内径依次变小的第一阶梯部23、第二阶梯部24及第三阶梯部25。在这些阶梯部23、24、25和辊轴12之间形成有环状空间26。
<辊轴的说明>
辊轴12为支承辊子11并使其可旋转的支承轴，其两端部从辊子11的两端面突出包括了护环15的安装公差的规定长度尺寸。
<套筒的说明>
套筒13分别插入第一轴孔17及第二轴孔18，作为介于辊子11和辊轴12之间而使辊子11顺畅地旋转的轴承发挥功能。各套筒13、13具有被压入辊子11的轴孔17、18的圆筒部27、从该圆筒部27的一端向径向延设且与辊子11的第三阶梯部25的里面25a(参照图3)抵接的锷部28，该套筒被称为所谓的带锷套筒。
<护环概略说明>
护环15通过压入而安装在辊轴12的端部。护环15是在具有插通辊轴12的轴孔61的护环主体15a，分别一体地形成凸缘部15b及安装部15c(参照图1(b))而构成。
<密封的概略构成说明>
密封14装入辊子11的各端部的环状空间26。该密封14如下构成，即，形成为具有规定内径尺寸的轴孔29的圆环形状并配置于内周侧的内周侧密封部30a、和以包围该内周侧密封部30a的方式配置于外周侧的外周侧密封部30b彼此可滑接地组合而构成。
<内周侧密封部的概略构成说明>
如图3所示，内周侧密封部30a具备内周侧骨架环31和内周侧密封主体32。
<内周侧骨架环的说明>
内周侧骨架环31具有向辊轴12的轴方向延伸的圆筒部31a、从圆筒部31a的大气侧A端部向外径侧C方向延伸的凸缘部31b。
<内周侧密封主体的说明>
内周侧密封主体32由橡胶状弹性体构成，从内周侧骨架环31的圆筒部31a的内周面遍及凸缘部31b的大气侧A端面被粘接。
<外周侧密封部的概略构成说明>
外周侧密封部30b具备外周侧骨架环33、保护环34和外周侧密封主体35。
<外周侧骨架环的说明>
外周侧骨架环33具有向辊轴12的轴方向延伸的圆筒部33a、从圆筒部33a的大气侧A端部向外径侧C方向延伸的外向凸缘部33b、从圆筒部33a的密封流体侧B端部向内径侧D方向延伸的内向凸缘部33c。
<保护环的说明>
保护环34具有相对于内周侧骨架环31的凸缘部31b在大气侧A方向存在规定间隔而对向的凸缘部34a、和从凸缘部34a的内周部朝向密封流体侧B向辊轴12的轴方向延伸的圆筒部34b。
保护环34的凸缘部34a的外周部与外周侧骨架环33的外向凸缘部33b的大气侧A端面抵接，经由从外向凸缘部33b的外周部向内径侧D方向折返的铆接部33d铆接固定。这样一来，外周侧骨架环33和保护环34一体地结合。
<外周侧密封主体的说明>
外周侧密封主体35由橡胶状弹性体构成，从外周侧骨架环33的圆筒部33a的外周面，经由内向凸缘部33c的密封流体侧B端面，遍及内向凸缘部33c的大气侧A端面被粘接。
<内周侧密封主体的唇部的说明>
内周侧密封主体32具有第一唇部41、第二唇部42和第三唇部43。
第一唇部41向大气侧A方向突出，与保护环34的圆筒部34b的端面可滑动地接触。
第二唇部42随着向内径侧D方向前进而靠近大气侧A倾斜延伸，与保护环34的凸缘部34a的密封流体侧B端面可滑动地接触。
第三唇部43在从第二唇部42向外径侧C方向离开规定间隔的位置，随着向内径侧D方向前进而靠近大气侧A倾斜延伸，与保护环34的凸缘部34a的密封流体侧B端面可滑动地接触。
<外周侧密封主体的唇部的说明>
外周侧密封主体35具有第一唇部51、第二唇部52、第三唇部53和第四唇部54。
第一唇部51朝向密封流体侧B延伸，与内周侧骨架环31的圆筒部31a的外周面可滑动地接触。在第一唇部51的外周侧，安装有向内径侧D方向赋予紧固力的卡紧弹簧(ガ一タスプリング)55。
第二唇部52朝向大气侧A延伸，与内周侧骨架环31的圆筒部31a的外周面可滑动地接触。
第三唇部53从第二唇部52进一步向大气侧A延伸，同样与内周侧骨架环31的圆筒部31a的外周面可滑动地接触。
第四唇部54从外周侧骨架环33的内向凸缘部33c的大气侧A端面朝向大气侧A方向延伸，与内周侧骨架环31的凸缘部31b的密封流体侧B端面可滑动地接触。
<轮毂部的说明>
在护环主体15a上形成有向环状空间26突入的圆筒状的轮毂部62。在该轮毂部62，通过内周侧密封部30a的轴孔29压入有密封14。该轮毂部62的端面碰到套筒13的锷部28，以在轮毂部62的端面承受来自辊子11的推力负荷。这样一来，通过采用在轮毂部62的端面承受来自辊子11的推力负荷的结构，不需要在履带支重轮装置10的内部设置承受来自辊子11的推力负荷的特别的机构，能够简化履带支重轮装置10的内部构造。
<护环的凸缘部的说明>
护环15的凸缘部15b从护环主体15a朝向外径侧C方向突出为圆周状，形成为容纳在辊子11的第一阶梯部23内的大小。在此，在凸缘部15b的密封流体侧B端面，设有与圆环状的平坦部的大致中央同心的圆环状的浅槽80。
该凸缘部15b与压入轮毂部62的密封14的外侧端面内、朝向内周侧密封部30a的大气侧A的端面抵接。外侧端面的其它部分即朝向外周部密封部30b的大气侧A的端面，与凸缘部15b保持规定的间隙而相对。在该相对的凸缘部15a形成有槽80。通过该凸缘部15b，能够以从外部遮断的方式从外侧覆盖密封14的整体，并且，能够堵塞辊子11的因第一阶梯部23而形成的开口。
<护环的安装部的说明>
如图1(b)所示，护环15的安装部15c从护环主体15a向履带架4的前后方向突出为块状，且具有碰上履带架4的下表面的安装面63和所需要的螺栓插通孔64。由于通过螺栓插通孔64与履带架4螺合的螺栓65的紧固，安装部15c被固定于履带架4上。这样一来，通过采用在护环主体15a上一体设置安装部15c的结构，能够简化履带支重轮装置10的安装构造。
下面，使用图4～图7对履带支重轮装置10的装配步骤进行说明。
<参照图4(a)：说明工序1>
使辊子11的第一轴孔17朝上，将辊子11放置在作业台WT上。接着，使套筒13的圆筒部27的前端部分与辊子11的第一轴孔17的入口部分贴紧，将抵挡夹具(当てジグ)70放置在套筒13的锷部28之上，用未图示的冲压机械等按压抵挡夹具70。
<参照图4(b)：说明工序2>
使冲压机械等的推压力经由抵挡夹具70(参照图4(a))作用于套筒13，将套筒13压入第一轴孔17，直到套筒13的锷部28碰上辊子11的第三阶梯部25的里面25a。
<参照图4(c)：说明工序3>
将辊子11上下反转，将第二轴孔18朝向上放置在作业台WT上，与工序1、2同样地操作，将套筒13压入第二轴孔18。
<参照图5(a)：说明工序4>
使护环15的轮毂部62朝向上，将护环15放置在作业台WT上。
接着，以使密封14的外侧端面与护环15的凸缘部15b相对的方式进行定位，使内周侧密封部30a的轴孔29的入口部分紧贴护环15的轮毂部62的前端部分，将抵挡夹具71放置在内周侧骨架环31的圆筒部31a上，并用未图示的冲压机械等按压抵挡夹具71。
<参照图5(b)：说明工序5>
使冲压机械等的推压力经由抵挡夹具71(参照图5(a))作用于密封14，将密封14向护环15的轮毂部62压入，直到密封14的外侧端面即内周侧密封部30a的外侧端面及外周侧密封部30b的外侧端面这两个端面碰上护环15的凸缘部15b。
需要说明的是，对于一个辊子准备两个密封14被压入护环15的轮毂部62的状态的部件(以下，称为“密封压入完成护环72”。)。
<参照图5(c)：说明工序6>
将一端侧朝上的辊轴12的另一端部分紧贴护环15的轴孔61的入口部分，在辊轴12的一端面上放置抵挡夹具73，用未图示的冲压机械等按压抵挡夹具73。
<参照图6(a)：说明工序7>
使冲压机械等的推压力经由抵挡夹具73(参照图5(c))作用于辊轴12，将辊轴12的另一端部压入护环15的轴孔61，直到辊轴12的另一端面碰上作业台。
<参照图6(b)：说明工序8>
在辊子11中，对向第二轴孔18压入的套筒13通过辊轴12，接着对向第一轴孔17压入的套筒13通过辊轴12，使得辊子11嵌入辊轴12。于是，成为在辊子11的另一端侧的第二阶梯部24可压入密封14的状态。
接着，使预先准备好的另一个密封压入完成护环72的护环15的轴孔61的入口部分与辊轴12的一端部分紧贴，在护环15上放置抵挡夹具75，用未图示的冲压机械等按压抵挡夹具75。
这样一来，与将护环15压入辊轴12的同时，如下所述将辊子11压入辊轴。使冲压机械等的推压力经由抵挡夹具74作用于辊子11，向辊子11压入密封14，直到被压入第二轴孔18的套筒13的锷部28碰上护环15的轮毂部62的端面，即直到套筒13和护环15的间隙成为0。
<参照图7(a)：说明工序9>
使冲压机械等的推压力经由抵挡夹具74作用于密封压入完成护环72，向辊轴12的一端部压入密封压入完成护环72，直到抵挡夹具74(参照图6(b))碰上辊轴12的一端面。于是，密封14被压入辊子11的一端侧的第二阶梯部24。
<参照图7(b)：说明工序10>
通过辊子11的给油用螺孔21向储油部20注入润滑油后，将螺纹塞22拧入给油用螺孔21，履带支重轮装置10的装配结束。
<说明本实施方式的履带支重轮装置的作用效果>
在本实施方式的履带支重轮装置10中，护环15的凸缘部15b与压入护环15的轮毂部62的密封14的外侧端面、即内周侧密封部30a的朝向大气侧A的端面抵接。由此，能够通过护环15的凸缘部15b阻止土砂等向内周侧密封部30a和外周侧密封部30b的密封滑接部分的侵入。从而，能够抑制土砂等向密封滑接部分的侵入而引起的密封14的磨损，能够使密封14的寿命延长。
另外，在工序8～工序10(参照图6(b)(c)～图7(a))中，在将密封14压入辊子11的第二阶梯部24时，内周侧密封部30a的朝向大气侧A的端面被护环15的凸缘部15b按压。由此，能够从护环15的凸缘部15b向密封14的外侧端面整体赋予均等的推压力。从而，不使用特别的工具等，就能够向辊子11的第二阶梯部24顺畅地压入密封14，能够使装置的装配性提高。
此外，在将密封14装入辊子11和辊轴12之间的环状空间26时，仅密封14的内周侧密封部30a的端面被护环15的凸缘部15b推压。由此，对外周侧密封部30b不施加负荷，因此，保持外周侧密封部30b和内周侧密封部30a的适当的相对配置。因此，外周侧密封部30b和内周侧密封部30a之间被适当地密封。
另外，由于在护环15的凸缘部15b的与密封14的外侧端面抵接的一侧形成有圆周方向的槽80，所以，能够防止密封14的外侧端面中的旋转侧(外周侧密封部30b)在装配过程中与护环15的凸缘部15b接触而造成密封14变形、损伤(在行驶时也具有相同效果。)。
以上，基于一实施方式对本发明的滚轮装置进行了说明，但本发明不限于上述实施方式记载的结构，在不脱离其宗旨的范围内可以适当地变更其结构。
工业实用性
本发明的滚轮装置具有能够同时实现密封的寿命延长和装置的装配性提高的特性，因此，能够适合在装备于液压铲车或推土机等作业车辆的履带式行驶装置的上履带支重轮装置中应用。
符号说明：
1、履带式行驶装置
4、履带架
8、履带
10、履带支重轮装置
11、辊子
12、辊轴
14、密封
15、护环
15b、凸缘部
15c、安装部
26、环状空间
30a、内周侧密封部
30b、外周侧密封部
62、轮毂部
80、槽

Claims (3)

1.一种滚轮装置，其具备与履带接触并滚动的辊子、支承所述辊子并使其能够旋转的辊轴、以及装入所述辊子和所述辊轴之间的环状空间的密封，所述滚轮装置的特征在于，
所述密封通过将配置于内周侧的内周侧密封部和配置于外周侧且压入所述辊子的外周侧密封部彼此能够滑接地组合而成，
所述滚轮装置具备安装在所述辊轴上的护环，
所述护环具有压入所述内周侧密封部的轮毂部和与所述内周侧密封部的外侧端面抵接的凸缘部，
在所述外周侧密封部的端面和所述凸缘部之间形成有间隙，且在所述凸缘部的与所述外周侧密封部对向的一侧，形成有圆周方向的槽。
2.如权利要求1所述的滚轮装置，其中，
在所述护环上一体地设有固定于该滚轮装置的安装对象部件即履带架上的安装部。
3.如权利要求1或2所述的滚轮装置，其中，
由所述轮毂部的端面承受来自所述辊子的推力负荷。
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