JP2006316916A - 走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシール - Google Patents

Abstract

【課題】 土砂が侵入することを防止するとともに、侵入した土砂を外部に排出することができる走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシールを提供する。
【解決手段】 互いに相対回転する固定ケーシング１０と回転ケーシング２０と、固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の内側にシールリング３９，４０を介して画成されるシール室４３とを備え、互いに対向する固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の間にラビリンス隙間３１〜３３を形成し、このラビリンス隙間３１〜３３を介してシール室４３に土砂等の異物が侵入することを防止する走行モータのラビリンスシールにおいて、ラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ１、Ｔ１を有する土砂侵入防止領域３０Ａと、ラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ２、Ｔ２をクリアランスＨ１、Ｔ１よりそれぞれ大きくした土砂排出領域３０Ｂとを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パワーショベル等のクローラ式車両の走行モータに設けられる土砂侵入防止用ラビリンスシールの改良に関するものである。

従来、この種の土砂侵入防止用ラビリンスシールとして、互いに相対回転する固定ケーシングと回転ケーシングを備える走行モータにおいて、固定ケーシングと回転ケーシングの内側にシールリングを介して画成されるシール室を備え、互いに対向する固定ケーシングと回転ケーシングの間にラビリンス隙間を形成し、シール室に土砂等の異物が侵入することを防止するものがある（特許文献１、２参照）。
特開２０００−３４６２０５号公報 特開２００３−２４０１２８号公報

しかしながら、このような従来の土砂侵入防止用ラビリンスシールにあっては、ラビリンスシールを介して粒子の大きい土砂等の異物がシール室に侵入することを防止するものの、粒子の細かい粘土質の土砂等がシール室に侵入する可能性があり、土砂等がシール室に一旦侵入すると、ラビリンス隙間を通って外部に排出されにくいため、異物がシール室に留まり、シールリングのシール性が悪化するという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、土砂が侵入することを防止するとともに、侵入した土砂を外部に排出することができる走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシールを提供することを目的とする。

本発明は、 互いに相対回転する固定ケーシングと回転ケーシングと、固定ケーシングと回転ケーシングの内側にシールリングを介して画成されるシール室とを備え、互いに対向する固定ケーシングと回転ケーシングの間にラビリンス隙間を形成し、このラビリンス隙間を介して前記シール室に土砂等の異物が侵入することを防止する走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシールにおいて、ラビリンス隙間を回転周方向について増減し、異物侵入方向に位置する土砂侵入防止領域のラビリンス隙間に比べてこの異物侵入方向と反対側に位置する土砂排出領域のラビリンス隙間を大きくしたことを特徴とするものとした。

本発明によると、互いに相対回転する固定ケーシングと回転ケーシングの間は、シール室を画成するシールリングを介して密封され、ラビリンスシールを介してシール室に土砂等の異物が侵入することを防止する。

ラビリンスシールは、異物侵入方向に位置する土砂侵入防止領域にてラビリンス隙間が小さく形成されているため、シール室に土砂等の異物が侵入することを有効に防止できる。

そして、ラビリンスシールは、この異物侵入方向と反対側に位置する土砂排出領域にて、ラビリンス隙間が大きく形成されているため、シール室に侵入した土砂等の異物がラビリンス隙間を通って外部に排出されることが促され、シール室に異物が留まらないようにする。

これにより、シール室を画成するシールリングの摺接部に異物がかみ込まれることを防止し、このシール性を維持することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、パワーショベル等のクローラ式車両のクローラホイール駆動装置は、車両本体側に設けられる固定ケーシング１０と、この固定ケーシング１０に対してベアリング３を介して回転可能に支持される回転ケーシング（ハブ）２０を備え、回転ケーシング２０の外周にクローラホイール（図示せず）が連結されている。

固定ケーシング１０の内部に油圧モータ１を備え、回転ケーシング２０の内部に遊星歯車機構２を備える。遊星歯車機構２は油圧モータ１の出力回転を減速して回転ケーシング２０に伝達し、クローラホイールを駆動するようになっている。

互いに相対回転する固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の間には、ラビリンスシール３０とシールリング３９，４０がそれぞれ設けられ、両者の内側に土砂等の異物が侵入することを防止するようになっている。

シールリング３９，４０は、固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の各内壁面にそれぞれ当接するＯリング４１，４２を介して設けられる。固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の各内壁面とこれらシールリング３９，４０によってシール室４３が画成される。固定ケーシング１０と回転ケーシング２０が互いに相対回転するのに伴ってシールリング３９，４０は互いに摺接する。

ラビリンスシール３０は、図２、図３に示すように、互いに対向する固定ケーシング１０の固定ラビリンス壁１１と回転ケーシング２０の回転ラビリンス壁２１の間にその断面形状がクランク状に曲折したラビリンス隙間３１〜３３として形成され、土砂等の異物が侵入することを防止する。

ラビリンス隙間３１は回転ケーシング２０の回転径方向に延び、その外周端が外側に開口している。

ラビリンス隙間３２は回転ケーシング２０の回転軸方向に延び、その両端がラビリンス隙間３１とラビリンス隙間３３に連続している。

ラビリンス隙間３３は回転ケーシング２０の回転径方向に延び、その内周端が内側に開口している。

そして本発明の要旨とするところであるが、ラビリンスシール３０は、ラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ１、Ｔ１を有する土砂侵入防止領域３０Ａと、ラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ２、Ｔ２をクリアランスＨ１、Ｔ１よりそれぞれ大きくした土砂排出領域３０Ｂとを設ける。すなわち、クリアランスＨ２、Ｔ２とクリアランスＨ１、Ｔ１は、Ｈ１＜Ｈ２、Ｔ１＜Ｔ２の関係になっている。

土砂侵入防止領域３０Ａは土砂等の異物が侵入する方向に向いたラビリンスシール３０の上部に設けられ、土砂排出領域３０Ｂはこの異物侵入方向と反対側に位置するラビリンスシール３０の下部に設けられる。土砂排出領域３０Ｂは回転ケーシング２０の回転中心軸について例えば６０〜１２０度の角度範囲に渡って設けられる。

ラビリンス隙間３１を画成する回転ケーシング２０の回転ラビリンス壁２１はその全周に渡って段差無く、回転ケーシング２０の回転中心軸について直交する平面状に形成される。一方、ラビリンス隙間３１を画成する固定ケーシング１０の固定ラビリンス壁１１は土砂侵入防止領域３０Ａと土砂排出領域３０Ｂの間に段差を持ち、回転ケーシング２０の回転中心軸について直交する平面状に形成される。

なお、固定ラビリンス壁１１を回転ケーシング２０の回転中心軸について傾斜させ、土砂侵入防止領域３０Ａのラビリンス隙間３１より土砂排出領域３０Ｂのラビリンス隙間３１を大きくしても良い。

以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

互いに相対回転する固定ケーシング１０と回転ケーシング２０の間は、互いに摺接するシールリング３９，４０を介して密封され、ラビリンスシール３０を介してシールリング３９，４０によって画成されるシール室４３に土砂等の異物が侵入することを防止する。

ラビリンスシール３０は、異物侵入方向に位置する土砂侵入防止領域３０Ａにてラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ１、Ｔ１がクリアランスＨ２、Ｔ２よりそれぞれ小さく形成されているため、シール室４３に土砂等の異物が侵入することを有効に防止できる。

そして、ラビリンスシール３０は、この異物侵入方向と反対側に位置する土砂排出領域３０Ｂにて、ラビリンス隙間３１，３２のクリアランスＨ２、Ｔ２がクリアランスＨ１、Ｔ１よりそれぞれ大きく形成されているため、固定ラビリンス壁１１に対して相対回転する回転ラビリンス壁２１によってシール室４３に侵入した土砂等の異物がラビリンス隙間３３，３２，３１を通って外部に押し出され、シール室４３に異物が留まらないようにする。これにより、シールリング３９，４０の摺接部に異物がかみ込まれることを防止し、シールリング３９，４０のシール性を維持し、油漏れを防止することができる。

ラビリンスシール３０のラビリンス隙間３１〜３３はその断面形状をその全周に渡ってクランク状に曲折して形成したため、土砂排出領域３０Ｂにおいてもシール室４３に土砂等の異物が侵入することを有効に防止でき、シールリング３９，４０のシール性を維持することができる。

土砂侵入防止領域３０Ａをシール室４３の上方に配置し、土砂排出領域３０Ｂをシール室４３の下方に配置したことにより、シール室４３に侵入した土砂等の異物を土砂排出領域３０Ｂから外部に排出することが促され、シールリング３９，４０のシール性を維持することができる。

次に図４〜６に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

ラビリンスシール３０は、土砂侵入防止領域３０Ａにてラビリンス隙間３１〜３３はその断面形状をクランク状に曲折して形成する一方、土砂排出領域３０Ｂにてラビリンス隙間３１はその断面形状を直線的に延びるスリット状に形成してシール室４３と外部を連通する。

土砂排出領域３０Ｂに面する回転ケーシング２０の回転ラビリンス壁２１には段部２１ａが形成され、土砂排出領域３０Ｂにてラビリンス隙間３１はその出口側でクリアランスが拡大される。

ラビリンスシール３０は、回転ケーシング２０の回転軸方向に延びるラビリンス隙間３２の軸方向の長さを土砂排出領域３０Ｂにかけて次第に小さくしている。

ラビリンスシール３０は、土砂侵入防止領域３０Ａにおけるラビリンス隙間３１のクリアランスＨ１に対して土砂排出領域３０Ｂにおけるラビリンス隙間３１のクリアランスＨ２を大きく形成する。

以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

この場合、土砂排出領域３０Ｂにてラビリンス隙間３１を直線的に延びるスリット状に形成したため、シール室４３に侵入した土砂等の異物がラビリンス隙間３１を通って外部に排出されることが促され、シール室４３に異物が留まらないようにする。これにより、シールリング３９，４０の摺接部に異物がかみ込まれることを防止し、シールリング３９，４０のシール性を維持することができる。

土砂排出領域３０Ｂにてラビリンス隙間３１は段部２１ａによってその出口側でクリアランスが拡大されることにより、土砂等の異物がラビリンス隙間３１を通って外部に排出されることが促される。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の土砂侵入防止用ラビリンスシールは、例えばパワーショベルや他の車両に設けられる走行モータに利用できる。

本発明の実施の形態を示すの走行モータの断面図。 同じく土砂侵入防止領域におけるラビリンスシールの断面図。 同じく土砂排出領域におけるラビリンスシールの断面図。 他の実施の形態を示す走行モータの断面図。 同じく土砂侵入防止領域におけるラビリンスシールの断面図。 同じく土砂排出領域におけるラビリンスシールの断面図。

符号の説明

１０ 固定ケーシング
２０ 回転ケーシング
３０ ラビリンスシール
３０Ａ 土砂侵入防止領域
３０Ｂ 土砂排出領域
３１〜３３ ラビリンス隙間
３９，４０ シールリング
４３ シール室

Claims (4)

1. 互いに相対回転する固定ケーシングと回転ケーシングと、
   この固定ケーシングと回転ケーシングの内側にシールリングを介して画成されるシール室とを備え、
   互いに対向する前記固定ケーシングと前記回転ケーシングの間にラビリンス隙間を形成し、
   このラビリンス隙間を介して前記シール室に土砂等の異物が侵入することを防止する走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシールにおいて、
   前記ラビリンス隙間を前記回転ケーシングの回転周方向について増減し、
   異物侵入方向に位置する土砂侵入防止領域のラビリンス隙間に比べてこの異物侵入方向と反対側に位置する土砂排出領域のラビリンス隙間を大きくしたことを特徴とする走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシール。
2. 前記土砂侵入防止領域を前記シール室の上方に配置し、前記土砂排出領域を前記シール室の下方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシール。
3. 前記ラビリンス隙間はその断面形状をその全周に渡ってクランク状に曲折させたことを特徴とする請求項１または２に記載の走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシール。
4. 前記ラビリンス隙間は前記土砂侵入防止領域にてその断面形状をクランク状に曲折して形成するとともに、
   前記土砂排出領域にて直線的に延びるスリット状に形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の走行モータの土砂侵入防止用ラビリンスシール。

Images