JP2012047286A - 建設機械の回転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けるときの作業性を高める。
【解決手段】 軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側にゲル状潤滑剤２３を塗布すると共に、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側にゲル状潤滑剤２３を塗布した状態で、固定側シールリング１９に装着した固定側Ｏリング２１を軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに挿入すると共に、回転側シールリング２０に装着した回転側Ｏリング２２をローラ１５のシール収容穴１５Ｃに挿入する。これにより、軸支持部材１２と固定側Ｏリング２１との接触部分と、ローラ１５と回転側Ｏリング２２との接触部分がゲル状潤滑剤２３によって滑り易くなり、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けるときの作業性を高めることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に用いられる履帯案内ローラ、走行装置、遊動輪等の回転装置に関する。

一般に、油圧ショベル等の装軌式車両の下部走行体は、左，右のサイドフレームを有するトラックフレームと、各サイドフレームの一端側に設けられる走行装置と、他端側に設けられる遊動輪（アイドラ）と、走行装置の駆動輪（スプロケット）と遊動輪とに巻装される履帯と、履帯を駆動輪および遊動輪に向けて案内する上，下の履帯案内ローラとにより大略構成されている。そして、上述の走行装置、遊動輪、履帯案内ローラ等は、建設機械の回転装置を構成している。

ここで、履帯案内ローラは、通常、サイドフレームに固定して設けられ外部に開口する有底状のシール収容部が形成された軸支持部材（固定体）と、軸支持部材に軸を介して回転可能に支持され軸支持部材のシール収容部と隙間をもって対向し外部に開口する有底状のシール収容部が形成されたローラ（回転体）と、これら軸支持部材とローラのシール収容部内に配置され両者間の隙間をシールするフローティングシールとにより構成されている。

この場合、フローティングシールは、軸支持部材のシール収容部とローラのシール収容部とにそれぞれ配置され互いに摺接するシール面をもった一対の円筒状のシールリングと、一方のシールリングの外周面と軸支持部材の内周面との間、および他方のシールリングの外周面とローラのシール収容部の内周面との間にそれぞれ挟持された一対のＯリングとにより構成されている。そして、フローティングシールは、軸支持部材に対してローラが回転するときに両者間の隙間を液密にシールし、ローラを支持する軸受等に供給される潤滑油を保持するものである。

ところで、従来技術による建設機械の回転装置として、固定体に設けられたシール収容部の開口側、および回転体に設けられたシール収容部の開口側に、それぞれ径方向内側に向けて突出する環状の突起部を設けたものが提案されている。これにより、固定体のシール収容部とシールリングとの間に配置されたＯリングを突起部によって軸方向に抜止めすると共に、回転体のシール収容部とシールリングとの間に配置されたＯリングを突起部によって軸方向に抜止めすることができる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−５１１９９号公報

ところで、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付ける場合には、通常、一方のシールリングの外周面にＯリングを装着した状態で、このＯリングを固定体のシール収容部内に挿入すると共に、他方のシールリングの外周面にＯリングを装着した状態で、このＯリングを固定体のシール収容部内に挿入した後、各シールリングのシール面を摺接させるようになっている。

このため、シールリングの外周面に装着したＯリングを固定体および回転体のシール収容部内に挿入するときに、このＯリングが固定体および回転体のシール収容部の開口側に設けた突起部を乗り越えることができるように、突起部を含む固定体および回転体の開口側に、予めグリース、ギヤオイル等の潤滑剤を塗布する方法が採用されている。これにより、固定体および回転体のシール収容部に設けられた突起部とＯリングとの接触部分の滑りが良くなり、シールリングの外周面に装着したＯリングを固定体および回転体のシール収容部内に挿入するときの作業性を高めることができる。

しかし、上述の如く固定体および回転体のシール収容部の開口側に予め潤滑剤を塗布したとしても、この潤滑剤の粘性が低い場合には、シール収容部の開口側から潤滑剤が離脱し易くなる。この結果、各シールリングの外周面に装着したＯリングが、固定体および回転体のシール収容部に設けた突起部に引掛かってしまい、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けるときの作業性が低下してしまうという問題がある。

一方、シール収容部の開口側に予め潤滑剤を塗布した状態で、シールリングの外周面に装着したＯリングを固定体および回転体のシール収容部内に挿入したとしても、固定体および回転体のシール収容部の内周面とＯリングとの間に潤滑剤が残留した場合には、固定体および回転体のシール収容部の内周面に対してＯリングが滑りを生じるようになる。

このため、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けたとしても、固定体に対するＯリングの位置、および回転体に対するＯリングの位置が滑りによって変化してしまい、Ｏリングから各シールリングのシール面に対して適度な押圧力を付与することが困難となる。この結果、互いに摺接する各シールリング（シール面）のシール性が低下してしまい、回転体の回転時にフローティングシールからの油漏れが生じたり、各シールリングのシール面に外部からの異物が混入することにより、フローティングシールの耐久性が低下してしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けるときの作業性を高めることができ、かつフローティングーシールのシール性を良好に保つことができるようにした建設機械の回転装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、建設機械の車体に固定して設けられ外部に開口する有底状のシール収容部が形成された固定体と、該固定体に対して回転可能に設けられ該固定体のシール収容部と隙間をもって対向し外部に開口する有底状のシール収容部が形成された回転体と、前記固定体および回転体のシール収容部内に配置され前記固定体と回転体との間の隙間をシールするフローティングシールとを備え、前記フローティングシールは、前記固定体のシール収容部と前記回転体のシール収容部とにそれぞれ配置され互いに摺接するシール面をもった一対の円筒状のシールリングと、該各シールリングのうち一方のシールリングの外周面と前記固定体のシール収容部の内周面との間および他方のシールリングの外周面と前記回転体のシール収容部の内周面との間にそれぞれ挟持され、これらの間をシールすると共に前記各シールリングのシール面に対して軸方向の押圧力を付与する一対のＯリングとにより構成してなる建設機械の回転装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記固定体のシール収容部の開口側および前記回転体のシール収容部の開口側には、前記各シールリングの外周面に装着した前記Ｏリングを前記固定体のシール収容部および前記回転体のシール収容部に挿入するときに当該Ｏリングとの接触部分を潤滑する潤滑剤を塗布して設け、前記潤滑剤は、前記フローティングシールによって封止される液体にゲル化剤を添加したゲル状潤滑剤により形成したことにある。

請求項２の発明は、前記ゲル状潤滑剤を構成する前記ゲル化剤は、脂肪酸エステル類を用いたことにある。

請求項３の発明は、前記ゲル化剤は、前記ゲル状潤滑剤中に３〜３０重量％の範囲で添加する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、固定体および回転体に形成されたシール収容部の開口側に粘性の高いゲル状潤滑剤を塗布することにより、このゲル状潤滑剤を固定体および回転体のシール収容部の開口側に確実に付着させることができる。これにより、固定体および回転体とＯリングとの接触部分がゲル状潤滑剤によって滑り易くなり、シールリングの外周面に装着したＯリングを固定体および回転体のシール収容部内に容易に挿入することができるので、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けるときの作業性を高めることができる。

また、固定体と回転体との間にフローティングシールを組付けた後、各シールリング（シール面）の摺接等によって熱が発生すると、固定体および回転体のシール収容部の開口側に塗布されたゲル状潤滑剤が溶解して液化する。このため、固定体および回転体のシール収容部とＯリングとの間に潤滑剤が残留するのを防止し、固定体および回転体のシール収容部に対するＯリングの滑りを防止することができる。この結果、固定体および回転体に対するＯリングの位置を一定に保ち、Ｏリングから各シールリングに対して一定の押圧力を付与することができるので、フローティングシールのシール性を長期に亘って良好に保つことができ、かつフローティングシールの耐久性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、ゲル状潤滑剤を構成するゲル化剤として、脂肪酸エステル類を用いることにより、固定体および回転体に形成されたシール収容部の開口側にゲル状潤滑剤を確実に付着させることができ、シールリングの外周面に装着したＯリングを滑らせて固定体および回転体のシール収容部内に容易に挿入することができる。また、各シールリングのシール面が摺接して発熱することにより、ゲル状潤滑剤を確実に溶解させることができる。

請求項３の発明によれば、ゲル状潤滑剤中にゲル化剤を３〜３０重量％の範囲で添加することにより、潤滑剤のゲル化を促進して粘性を高めることができるので、シールリングの外周面に装着したＯリングを固定体および回転体のシール収容部内に挿入する間、ゲル状潤滑剤をシール収容部の開口側に確実に付着させておくことができる。

一方、ゲル化剤の過剰な添加によってゲル状潤滑剤の粘性が必要以上に高まるのを抑え、適度な流動性をもったゲル状潤滑剤を得ることができるので、シール収容部の開口側にゲル状潤滑剤を塗布するときの作業性を高めることができる。また、ゲル化剤の一部が、フローティングシールによって封止された液体中に混入するのを抑えることができ、当該液体の粘性を適度な粘性に保つことができる。

本発明に係る回転装置としての下履帯案内ローラを備えた油圧ショベルを示す正面図である。 油圧ショベルのサイドフレーム、下履帯案内ローラの軸支持部材、ローラ、フローティングシール等を図１中の矢示II−II方向からみた断面図である。 図２中の軸支持部材、ローラ、フローティングシール、ゲル状潤滑剤等を拡大して示す拡大断面図である。 固定側シールリングの外周面に装着した固定側Ｏリングを軸支持部材のシール収容部内に挿入する状態を示す断面図である。 固定側Ｏリングが軸支持部材の突起部を乗り越える状態を示す断面図である。 固定側シールリングの外周面と軸支持部材のシール収容部の内周面との間に固定側Ｏリングを配置した状態を示す断面図である。 回転側シールリングの外周面に装着した回転側Ｏリングをローラのシール収容部内に挿入する状態を示す断面図である。 回転側Ｏリングがローラの突起部を乗り越える状態を示す断面図である。 回転側シールリングの外周面とローラのシール収容部の内周面との間に回転側Ｏリングを配置した状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の回転装置の実施の形態を、油圧ショベルの履帯案内ローラに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１の車体は、自走可能な装軌式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより大略構成されている。そして、上部旋回体３の前部側には、作業装置４が俯仰動可能に取付けられ、この作業装置４を用いて掘削作業等を行うものである。

５は下部走行体２を構成するトラックフレームで、該トラックフレーム５は、前，後方向に伸長した左，右のサイドフレーム６を有している（左側のみ図示）。そして、サイドフレーム６の長さ方向の一端側には走行装置７が設けられ、サイドフレーム６の長さ方向の他端側には遊動輪８が設けられている。

ここで、サイドフレーム６は、図２に示すように、下端側が開口し前，後方向に延びた中空な枠体として形成されている。そして、サイドフレーム６の下端部には、前，後方向に延びる厚肉な左，右の下板６Ａ，６Ａが設けられ、該各下板６Ａ間には後述の各下履帯案内ローラ１１が設けられる構成となっている。

９は走行装置７の駆動輪７Ａと遊動輪８との間に巻装された履帯で、該履帯９は、駆動輪７Ａによって駆動されることにより、後述する各上履帯案内ローラ１０、各下履帯案内ローラ１１に案内されつつ駆動輪７Ａと遊動輪８との間を周回し、下部走行体２を走行させるものである。

１０はサイドフレーム６に回転可能に設けられた２個の上履帯案内ローラで、該各上履帯案内ローラ１０は、履帯９を下側から支持することにより該履帯９を走行装置７の駆動輪７Ａ、遊動輪８に向けて案内するものである。

１１はサイドフレーム６の下端部に設けられた回転装置としての複数個の下履帯案内ローラで、該各下履帯案内ローラ１１は、履帯９を駆動輪７Ａ、遊動輪８に向けて案内するものである。そして、各下履帯案内ローラ１１は、図２および図３に示すように、後述の各軸支持部材１２、ローラ１５、フローティングシール１８、ゲル状潤滑剤２３等によって構成されている。

１２はサイドフレーム６の左，右の下板６Ａに固定して設けられた固定体としての左，右の軸支持部材を示している。これら左，右の軸支持部材１２は、例えばカラー等と呼ばれ、後述のローラ支持軸１３を左，右方向に水平に延ばした状態で支持するものである。ここで、各軸支持部材１２は、左，右方向に貫通する軸挿嵌孔１２Ａを有する段付き円筒状に形成され、サイドフレーム６の下板６Ａにボルト等を用いて固定されている。

１２Ｂは軸支持部材１２の外周側に一体に設けられたシール収容部を示し、該シール収容部１２Ｂは、断面Ｌ字状をなす有底な円筒状に形成されている。このシール収容部１２Ｂは、後述のローラ１５と軸方向で対向する部位が外部に開口する開口部１２Ｃとなっている。また、シール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄは、開口部１２Ｃに向けて徐々に拡径するテーパ面となり、この内周面１２Ｄには、後述するフローティングシール１８の固定側Ｏリング２１が弾性変形状態で装着される構成となっている。

さらに、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側の軸方向端面１２Ｅと内周面１２Ｄとが交わる角隅部には、シール収容部１２Ｂの全周に亘って内周面１２Ｄから径方向内側に突出する環状突起部１２Ｆが設けられ、該環状突起部１２Ｆによって、内周面１２Ｄに装着された固定側Ｏリング２１を軸方向に抜止めする構成となっている。

１３は左，右の軸支持部材１２に支持されたローラ支持軸で、該ローラ支持軸１３は後述のローラ１５を回転可能に支持するものである。ここで、ローラ支持軸１３の軸方向（左，右方向）の両端部は、各軸支持部材１２の軸挿嵌孔１２Ａ内に挿嵌され、抜止めピン１４によって軸方向に抜止めされると共に、軸支持部材１２に対して廻止めされている。

１５はローラ支持軸１３により左，右の軸支持部材１２に対して回転可能に設けられた回転体としてのローラを示している。ここで、ローラ１５は、中心部に軸挿通孔１５Ａが形成された段付き円筒体からなり、軸方向の両端側には大径なフランジ部１５Ｂが一体形成されている。

１５Ｃはローラ１５の左，右両端側に設けられたシール収容部としてのシール収容穴で、該シール収容穴１５Ｃは、軸挿通孔１５Ａよりも大きな内径寸法を有する有底穴として、当該軸挿通孔１５Ａと同心状に形成されている。また、ローラ１５の左，右両端部には、シール収容穴１５Ｃよりも大きな内径寸法を有し、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂを外周側から覆う大径穴１５Ｄが、軸挿通孔１５Ａと同心状に形成されている。

この場合、シール収容穴１５Ｃは、軸支持部材１２の開口部１２Ｃと軸方向で対向する部位が外部に開口する開口部１５Ｅとなり、このローラ１５の開口部１５Ｅと軸支持部材１２の開口部１２Ｃとは、後述の隙間１７を介して軸方向で対向している。また、シール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆは、開口部１５Ｅに向けて徐々に拡径するテーパ面となり、この内周面１５Ｆには、後述するフローティングシール１８の回転側Ｏリング２２が弾性変形状態で装着される構成となっている。

また、シール収容穴１５Ｃと大径穴１５Ｄとの間には、軸支持部材１２（シール収容部１２Ｂ）の軸方向端面１２Ｅと軸方向で対向する環状な軸方向端面１５Ｇが形成されている。そして、軸方向端面１５Ｇとシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆとが交わる角隅部には、シール収容穴１５Ｃの全周に亘って内周面１５Ｆから径方向内側に突出する環状突起部１５Ｈが設けられ、該環状突起部１５Ｈによって、内周面１５Ｆに装着された回転側Ｏリング２２を軸方向に抜止めする構成となっている。さらに、図２に示すように、軸挿通孔１５Ａの軸方向の中央部には油溜め室１５Ｊが形成され、該油溜め室１５Ｊには、フローティングシール１８によって封止される液体としての潤滑油Ｌが貯留されている。

そして、ローラ１５の軸挿通孔１５Ａには、軸方向の両端側から円筒状のすべり軸受１６が挿嵌され、ローラ１５は、各すべり軸受１６を介してローラ支持軸１３に回転可能に支持されている。これにより、ローラ１５は、左，右のフランジ部１５Ｂによって履帯９が左，右方向に位置ずれするのを規制しつつ、該履帯９を走行装置７の駆動輪７Ａ、遊動輪８に向けて案内するものである。このとき、ローラ支持軸１３とすべり軸受１６との摺動面は、ローラ１５の油溜め室１５Ｊから供給される潤滑油Ｌによって常時潤滑され、この潤滑油Ｌは、フローティングシール１８によってローラ１５内に封止される構成となっている。

１７は相対回転する軸支持部材１２とローラ１５との間に外部に開口した状態で形成された左，右の隙間で、該各隙間１７は、図２、図３に示すように、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂとローラ１５の大径穴１５Ｄとの間に全周に亘って環状に形成され、ローラ１５の外部に開口している。このように、軸支持部材１２とローラ１５とは、両者間に一定の隙間１７を形成した状態で相対回転する固定体と回転体とを構成するものである。

１８は左，右の軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂとローラ１５のシール収容穴１５Ｃとの間に設けられた左，右のフローティングシールを示し、該フローティングシール１８は、回転するローラ１５と軸支持部材１２との間に形成された隙間１７をシールするものである。そして、フローティングシール１８は、油溜め室１５Ｊに貯留した潤滑油Ｌをローラ１５内に封止すると共に、泥水、土砂等の異物がローラ１５内に侵入するのを抑えるものである。ここで、フローティングシール１８は、図３に示すように、後述の固定側シールリング１９、回転側シールリング２０、固定側Ｏリング２１、回転側Ｏリング２２等により構成されている。

１９は軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに配置された固定側シールリングで、該固定側シールリング１９は、後述の回転側シールリング２０と対をなし、該回転側シールリング２０と対向した状態で、軸支持部材１２に設けられたシール収容部１２Ｂの内周側に配置されている。ここで、固定側シールリング１９は、例えば耐摩耗性、耐食性に優れた金属材料を用いて円筒状に形成され、回転側シールリング２０と対面する大径鍔部１９Ａと、該大径鍔部１９Ａの軸方向端面に形成された環状なシール面１９Ｂとを有している。また、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃは、大径鍔部１９Ａに向けて徐々に拡径するテーパ面となり、この外周面１９Ｃと軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄとの間には、後述の固定側Ｏリング２１が弾性変形状態で装着される構成となっている。

２０はローラ１５側に配置された回転側シールリングを示し、該回転側シールリング２０は、固定側シールリング１９と同一部品からなり、ローラ１５に設けられたシール収容穴１５Ｃの内周側に配置されている。ここで、回転側シールリング２０は、固定側シールリング１９と対面する大径鍔部２０Ａと、該大径鍔部２０Ａの軸方向端面に形成され固定側シールリング１９のシール面１９Ｂに液密に摺接するシール面２０Ｂとを有している。また、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃは、大径鍔部２０Ａに向けて徐々に拡径するテーパ面となり、この外周面２０Ｃとローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆとの間には、後述の回転側Ｏリング２２が弾性変形状態で装着される構成となっている。

２１はフローティングシール１８の一部を構成する固定側Ｏリングで、該固定側Ｏリング２１は、例えばブタジエンゴム等の耐油性、弾性を有するゴム材料等を用いて環状に形成されている。ここで、固定側Ｏリング２１は、軸支持部材１２に設けられたシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄと固定側シールリング１９の外周面１９Ｃとの間に弾性変形した状態で挟持されている。そして、固定側Ｏリング２１は、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂと固定側シールリング１９との間をシールすると共に、固定側シールリング１９を回転側シールリング２０に向けて軸方向に常時押圧するものである。

２２は固定側Ｏリング２１と対をなす回転側Ｏリングで、該回転側Ｏリング２２は、固定側Ｏリング２１と同一部品からなり、ローラ１５に設けられたシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆと回転側シールリング２０の外周面２０Ｃとの間に弾性変形した状態で挟持されている。そして、回転側Ｏリング２２は、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃと回転側シールリング２０との間をシールすると共に、回転側シールリング２０を固定側シールリング１９に向けて軸方向に常時押圧するものである。

これにより、固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと、回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとは、固定側Ｏリング２１と回転側Ｏリング２２から付与される軸方向の押圧力によって適正に摺接し、軸支持部材１２に対するローラ１５の回転を許しながら、当該軸支持部材１２とローラ１５との間の隙間１７を液密にシールすることにより、ローラ１５内に潤滑油Ｌを封止する構成となっている。

次に、２３は本実施の形態に用いられるゲル状潤滑剤を示している。このゲル状潤滑剤２３は、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けるときに用いるもので、軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側と、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側とに、それぞれ塗布して設けられるものである。

ここで、ゲル状潤滑剤２３は、フローティングシール１８によってローラ１５内に封止される潤滑油Ｌと同一の潤滑油と、この潤滑油中に添加された熱可逆性を有するゲル化剤、例えば12−ヒドロキシステアリン酸との混合物として形成されている。この場合、ゲル状潤滑剤２３中に含まれるゲル化剤の割合は、３〜３０重量％の範囲に設定されており、ゲル状潤滑剤２３中に含まれる潤滑油の割合は、９７〜７０重量％の範囲に設定されている。また、潤滑油中に添加されるゲル化剤の変態温度は、６０℃〜９０℃の範囲に設定されている。これにより、ゲル状潤滑剤２３は、粘性が高くチキソトロピー性に優れたゼリー状の物質として形成されている。なお、ゲル状潤滑剤２３中に含まれるゲル化剤の割合は５〜２０重量％の範囲に設定し、潤滑油の割合は９５〜８０％の範囲に設定するのが好ましい。

そして、ゲル状潤滑剤２３は、例えば図４等に示すように、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに装着した固定側Ｏリング２１を、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに挿入する作業を円滑に行うため、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側、具体的にはシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄ、軸方向端面１２Ｅ、環状突起部１２Ｆの範囲に全周に亘って塗布されるものである。

この場合、ゲル状潤滑剤２３は、粘性が高いゼリー状をなしているので、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側に確実に付着する。これにより、図５に示すように、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに装着した固定側Ｏリング２１を、シール収容部１２Ｂ内に挿入するときに、固定側Ｏリング２１と環状突起部１２Ｆとの接触部分をゲル状潤滑剤２３によって滑り易くすることができる。このため、固定側Ｏリング２１は、図６に示すように、弾性変形しつつ環状突起部１２Ｆを円滑に乗り越えることができ、シール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄに容易に装着される。

一方、ゲル状潤滑剤２３は、例えば図７等に示すように、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに装着した回転側Ｏリング２２を、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃに挿入する作業を円滑に行うため、シール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側、具体的にはシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆ、軸方向端面１５Ｇ、環状突起部１５Ｈの範囲に全周に亘って塗布されるものである。

この場合、粘性が高いゼリー状をなすゲル状潤滑剤２３は、シール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側に確実に付着する。これにより、図８に示すように、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに装着した回転側Ｏリング２２を、シール収容穴１５Ｃに挿入するときに、回転側Ｏリング２２と環状突起部１５Ｈとの接触部分をゲル状潤滑剤２３によって滑り易くすることができる。このため、回転側Ｏリング２２は、弾性変形しつつ環状突起部１５Ｈを円滑に乗り越えることができ、図９に示すように、シール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆに容易に装着される。

そして、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに装着した固定側Ｏリング２１を、軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄに装着すると共に、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに装着した回転側Ｏリング２２を、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆに装着した状態で、図３に示すように、固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとを摺接させることにより、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けることができ、該フローティングシール１８によってローラ１５内に潤滑油Ｌを封止することができる構成となっている。

ここで、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けた状態では、図３に示すように、軸支持部材１２に設けられたシール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側と、ローラ１５に設けられたシール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側には、それぞれ組付け作業時に塗布したゲル状潤滑剤２３が残留している。

これに対し、油圧ショベル１が走行してローラ１５が回転すると、固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとの摺動抵抗、ローラ支持軸１３とすべり軸受１６との摺動抵抗等により熱が発生する。これにより、軸支持部材１２、ローラ１５が６０℃以上に加熱されると、これら軸支持部材１２およびローラ１５に塗布されたゲル状潤滑剤２３が液化し、潤滑油Ｌ中に混入する。

このため、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄと固定側Ｏリング２１との間、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆと回転側Ｏリング２２との間にゲル状潤滑剤２３が残留することがなく、シール収容部１２Ｂに対する固定側Ｏリング２１の滑りを防止すると共に、シール収容穴１５Ｃに対する回転側Ｏリング２２の滑りを防止することができる。この結果、軸支持部材１２に対する固定側Ｏリング２１の位置と、ローラ１５に対する回転側Ｏリング２２の位置とを、それぞれ略一定に保つことができ、固定側Ｏリング２１から固定側シールリング１９に対して一定の押圧力を付与すると共に、回転側Ｏリング２２から回転側シールリング２０に対して一定の押圧力を付与することができる構成となっている。

なお、軸支持部材１２とローラ１５に塗布されるゲル状潤滑剤２３に含まれるゲル化剤の量は、フローティングシール１８によってローラ１５内に封止される潤滑油Ｌの全量に比較して十分に少ないため、ローラ１５の回転時の発熱によって溶解したゲル状潤滑剤２３が潤滑油Ｌ中に混入したとしても、潤滑油Ｌがゲル化することはない。

ここで、潤滑油にゲル化剤を添加してゲル状潤滑剤２３を形成するにあたり、ゲル状潤滑剤２３中に添加されるゲル化剤の添加量を３〜３０重量％範囲に設定したのは、以下の理由に基づく。

即ち、ゲル化剤の添加量を３重量％未満とした場合には、形成されるゲル状潤滑剤のゲル化が促進されずに流動性が高くなるため、このゲル状潤滑剤を軸支持部材１２やローラ１５に塗布したとしても、フローティングシール１８を組付けるときには離脱してしまう。この結果、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに固定側Ｏリング２１を挿入する作業や、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃに回転側Ｏリング２２を挿入する作業が困難になってしまう。

一方、ゲル化剤の添加量を３０重量％を超える値とした場合には、形成されるゲル状潤滑剤の流動性が著しく低下し、軸支持部材１２やローラ１５に塗布する作業が困難になってしまう。また、ローラ１５の回転時の熱によって溶解したゲル状潤滑剤が潤滑油Ｌ中に混入すると、潤滑油Ｌの一部がゲル化することにより、固定側シールリング１９と回転側シールリング２０との間のシール性に悪影響を及ぼす虞れがある。

このため、本実施の形態では、ゲル化剤の添加量を３〜３０重量％の範囲に設定したゲル状潤滑剤２３を用いている。

次に、潤滑油にゲル化剤を添加してゲル状潤滑剤２３を形成するにあたり、ゲル化剤の変態温度を６０℃〜９０℃の範囲に設定したのは、以下の理由に基づく。

即ち、ゲル化剤の変態温度を６０℃未満とした場合には、フローティングシール１８の組付け時に、軸支持部材１２およびローラ１５に塗布したゲル状潤滑剤がゾル化して離脱してしまう。この結果、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに対する固定側Ｏリング２１の挿入作業や、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃに対する回転側Ｏリング２２の挿入作業が困難になってしまう。

一方、ゲル化剤の変態温度を９０℃を超える値とした場合には、ローラ１５の回転時の熱によってゲル状潤滑剤を確実に溶解させることができず、軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄと固定側Ｏリング２１との間、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆと回転側Ｏリング２２との間にゲル状潤滑剤が残留してしまう。この結果、軸支持部材１２に対して固定側Ｏリング２１が滑りを生じ、ローラ１５に対して回転側Ｏリング２２が滑りを生じることにより、固定側シールリング１９および回転側シールリング２０に対して適度な押圧力を付与することができなくなる虞れがある。

このため、本実施の形態では、潤滑油に添加するゲル化剤の変態温度を６０℃〜９０℃の範囲に設定したゲル状潤滑剤２３を用いている。

本実施の形態による回転装置としての下履帯案内ローラ１１は、上述の如き軸支持部材１２、ローラ１５、フローティングシール１８等によって構成されるもので、以下、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付ける作業について説明する。

まず、図４に示すように、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに固定側Ｏリング２１を装着する。また、軸支持部材１２に設けられたシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄ、軸方向端面１２Ｅ、環状突起部１２Ｆの範囲（シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側）に全周に亘ってゲル状潤滑剤２３を塗布する。この場合、ゲル状潤滑剤２３は、添加されるゲル化剤の添加量を３〜３０重量％の範囲に設定することにより、粘性が高いゼリー状をなしているので、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側に確実に付着させることができる。

この状態で、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに装着した固定側Ｏリング２１を、シール収容部１２Ｂ内に挿入する。このとき、固定側Ｏリング２１は、図５に示すように、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃに形成された環状突起部１２Ｆに引っ掛かるが、この環状突起部１２Ｆにはゲル状潤滑剤２３が付着している。これにより、固定側Ｏリング２１と環状突起部１２Ｆとの接触部分をゲル状潤滑剤２３によって滑り易くすることができ、固定側Ｏリング２１は、弾性変形しつつ円滑に環状突起部１２Ｆを乗り越えることができる。

そして、環状突起部１２Ｆを乗り越えた固定側Ｏリング２１は、図６に示すように、シール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄに装着され、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃとシール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄとの間に弾性変形した状態で挟持される。

一方、図７に示すように、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに回転側Ｏリング２２を装着する。また、ローラ１５に設けられたシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆ、軸方向端面１５Ｇ、環状突起部１５Ｈの範囲（シール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側）に全周に亘ってゲル状潤滑剤２３を塗布する。

この状態で、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに装着した回転側Ｏリング２２を、シール収容穴１５Ｃ内に挿入する。このとき、回転側Ｏリング２２は、図８に示すように、シール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅに形成された環状突起部１５Ｈに引っ掛かるが、この環状突起部１５Ｈにはゲル状潤滑剤２３が付着している。これにより、回転側Ｏリング２２と環状突起部１５Ｈとの接触部分をゲル状潤滑剤２３によって滑り易くすることができ、回転側Ｏリング２２は、弾性変形しつつ円滑に環状突起部１５Ｈを乗り越えることができる。

そして、環状突起部１５Ｈを乗り越えた回転側Ｏリング２２は、図９に示すように、シール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆに装着され、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃとシール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆとの間に弾性変形した状態で挟持される。

このようにして、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けた後には、図２に示すように、軸支持部材１２をボルト等（図示せず）を用いてサイドフレーム６の下板６Ａに固定する。これにより、固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと、回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとが、固定側Ｏリング２１と回転側Ｏリング２２から付与される軸方向の押圧力によって液密に摺接する。この結果、フローティングシール１８によって軸支持部材１２とローラ１５との間の隙間１７をシールすることができ、油溜め室１５Ｊに貯留した潤滑油Ｌをローラ１５内に封止すると共に、泥水、土砂等の異物がローラ１５内に侵入するのを抑えることができる。

そして、油圧ショベル１が走行してローラ１５が回転すると、固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとの摺動抵抗、ローラ支持軸１３とすべり軸受１６との摺動抵抗等により熱が発生し、軸支持部材１２、ローラ１５等が６０℃以上に加熱されると、これら軸支持部材１２およびローラ１５に塗布されたゲル状潤滑剤２３が液化し、潤滑油Ｌ中に混入する。

これにより、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂと固定側Ｏリング２１との間のゲル状潤滑剤２３が除去され、シール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄに対する固定側Ｏリング２１の滑りを抑えることができる。また、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃと回転側Ｏリング２２との間のゲル状潤滑剤２３が除去され、シール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆに対する回転側Ｏリング２２の滑りを抑えることができる。

従って、軸支持部材１２に対する固定側Ｏリング２１の位置と、ローラ１５に対する回転側Ｏリング２２の位置とを、それぞれ略一定に保つことができ、固定側Ｏリング２１から固定側シールリング１９に対して一定の押圧力を付与すると共に、回転側Ｏリング２２から回転側シールリング２０に対して一定の押圧力を付与することができる。この結果、フローティングシール１８のシール性を長期に亘って良好に保つことができ、かつフローティングシール１８の耐久性を高めることができる。

かくして、本実施の形態によれば、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けるに際して、軸支持部材１２に形成されたシール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側にゲル状潤滑剤２３を塗布して設けると共に、ローラ１５に形成されたシール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側にゲル状潤滑剤２３を塗布して設ける構成としている。

この場合、ゲル状潤滑剤２３は、フローティングシール１８によって封止される潤滑油Ｌと同一の潤滑油に熱可逆性を有するゲル化剤を添加することにより、粘性が高いゼリー状に形成されているので、このゲル状潤滑剤２３を、シール収容部１２Ｂの開口部１２Ｃ側とシール収容穴１５Ｃの開口部１５Ｅ側とに確実に付着させることができる。

これにより、軸支持部材１２と固定側Ｏリング２１との接触部分と、ローラ１５と回転側Ｏリング２２との接触部分がゲル状潤滑剤２３によって滑り易くなり、固定側シールリング１９の外周面１９Ｃに装着した固定側Ｏリング２１を、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂに円滑に挿入すると共に、回転側シールリング２０の外周面２０Ｃに装着した回転側Ｏリング２２を、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃに円滑に挿入することができる。この結果、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けるときの作業性を高めることができる。

また、軸支持部材１２とローラ１５との間にフローティングシール１８を組付けた状態で、ローラ１５の回転時に固定側シールリング１９のシール面１９Ｂと回転側シールリング２０のシール面２０Ｂとが摺接して熱が発生すると、軸支持部材１２、ローラ１５等が加熱されることにより、ゲル状潤滑剤２３が液化して潤滑油Ｌ中に混入する。

このため、軸支持部材１２のシール収容部１２Ｂと固定側Ｏリング２１との間のゲル状潤滑剤２３が除去され、シール収容部１２Ｂの内周面１２Ｄに対する固定側Ｏリング２１の滑りを抑えることができると共に、ローラ１５のシール収容穴１５Ｃと回転側Ｏリング２２との間のゲル状潤滑剤２３が除去され、シール収容穴１５Ｃの内周面１５Ｆに対する回転側Ｏリング２２の滑りを抑えることができる。

この結果、固定側Ｏリング２１から固定側シールリング１９に対して適度な押圧力を付与すると共に、回転側Ｏリング２２から回転側シールリング２０に対して適度な押圧力を付与することができるので、フローティングシール１８のシール性を長期に亘って良好に保つことができ、かつフローティングシール１８の耐久性を高めることができる。

なお、上述した実施の形態では、建設機械の回転装置として、油圧ショベル１の下履帯案内ローラ１１を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば走行装置７、遊動輪８、上履帯案内ローラ１０等のフローティングシールを備えた他の回転装置にも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
１１ 下履帯案内ローラ（回転装置）
１２ 軸支持部材（固定体）
１２Ｂ シール収容部
１２Ｃ 開口部
１５ ローラ（回転体）
１５Ｃ シール収容穴（シール収容部）
１５Ｅ 開口部
１７ 隙間
１８ フローティングシール
１９ 固定側シールリング
１９Ｂ，２０Ｂ シール面
１９Ｃ，２０Ｃ 外周面
２０ 回転側シールリング
２１ 固定側Ｏリング
２２ 回転側Ｏリング

Claims (3)

1. 建設機械の車体に固定して設けられ外部に開口する有底状のシール収容部が形成された固定体と、該固定体に対して回転可能に設けられ該固定体のシール収容部と隙間をもって対向し外部に開口する有底状のシール収容部が形成された回転体と、前記固定体および回転体のシール収容部内に配置され前記固定体と回転体との間の隙間をシールするフローティングシールとを備え、
   前記フローティングシールは、前記固定体のシール収容部と前記回転体のシール収容部とにそれぞれ配置され互いに摺接するシール面をもった一対の円筒状のシールリングと、該各シールリングのうち一方のシールリングの外周面と前記固定体のシール収容部の内周面との間および他方のシールリングの外周面と前記回転体のシール収容部の内周面との間にそれぞれ挟持され、これらの間をシールすると共に前記各シールリングのシール面に対して軸方向の押圧力を付与する一対のＯリングとにより構成してなる建設機械の回転装置において、
   前記固定体のシール収容部の開口側および前記回転体のシール収容部の開口側には、前記各シールリングの外周面に装着した前記Ｏリングを前記固定体のシール収容部および前記回転体のシール収容部に挿入するときに当該Ｏリングとの接触部分を潤滑する潤滑剤を塗布して設け、
   前記潤滑剤は、前記フローティングシールによって封止される液体にゲル化剤を添加したゲル状潤滑剤により形成したことを特徴とする建設機械の回転装置。
2. 前記ゲル状潤滑剤を構成する前記ゲル化剤は、脂肪酸エステル類を用いてなる請求項１に記載の建設機械の回転装置。
3. 前記ゲル化剤は、前記ゲル状潤滑剤中に３〜３０重量％の範囲で添加する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械の回転装置。

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