JP2012071647A - Rotary apparatus for construction machine - Google Patents

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Hideki Akita
秀樹 秋田
Yuji Igawa
裕二 井川
Shigeyuki Sakurai
茂行 櫻井
Wataru Minami
亘 南
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability and a service life by protecting floating seal composed of an O-ring and a seal ring from the outside.SOLUTION: An oil absorbing material 24 is applied to the external side surface of a stationary O-ring 21 facing a clearance 17 between the collar 12B of a shaft supporting member 12 and the large-diameter collar 19A of a stationary seal ring 19. An oil absorbing material 24 of a similar type is applied to the external side surface of a rotating O-ring 22 facing a clearance 17 between a seal accommodation hole 15C of a roller 15 and the large-diameter collar 20A of a rotating seal ring 20. When charged with an oil liquid from the outside of the clearance 17 in this state, the oil absorbing material 24 absorbs the oil liquid to form a foreign matter invasion preventing film 23. The foreign matter invasion preventing film 23 covers, from the outside, a portion facing the clearance 17 of the stationary seal ring 19, the rotating seal ring 20, the stationary O-ring 21 and the rotating O-ring 22.

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械において履帯案内ローラ、走行装置、遊動輪装置等として好適に用いられる建設機械の回転装置に関する。   The present invention relates to a rotation device for a construction machine that is preferably used as a crawler track guide roller, a traveling device, an idler wheel device or the like in a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane.

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装置と、走行装置の駆動輪(スプロケット)と遊動輪装置の遊動輪(アイドラ)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、遊動輪装置、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。   Generally, a lower traveling body of a tracked vehicle such as a hydraulic excavator includes a track frame having left and right side frames, a traveling device provided on one end side of each side frame, and an idler wheel device provided on the other end side. And a crawler belt wound around the drive wheel (sprocket) of the traveling device and the idler wheel (idler) of the idler wheel device, and guiding the crawler belt toward the drive wheel and idler wheel, and a lower crawler belt guide roller It is roughly structured. The traveling device, idler wheel device, crawler belt guide roller, and the like described above constitute a rotating device for the construction machine.

ここで、建設機械の回転装置としての履帯案内ローラは、例えばサイドフレームに固定して設けられる軸支持部材(固定体)と、この軸支持部材にローラ支持軸等を介して回転可能に支持されるローラ(回転体)と、これら軸支持部材とローラとの間に形成された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。   Here, the crawler belt guide roller as the rotation device of the construction machine is rotatably supported by, for example, a shaft support member (fixed body) fixed to the side frame and the shaft support member via a roller support shaft or the like. And a floating seal that seals a gap formed between the shaft support member and the roller.

そして、フローティングシールは、互いに摺接するシール面をもった一対のシールリングと、一方のシールリングの外周面と軸支持部材との間、他方のシールリングの外周面とローラ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、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するものである。これにより、例えばローラ内に潤滑油を封止し、この潤滑油によって軸とローラとの摺動部を潤滑することにより、ローラを長期に亘って円滑に回転させることができる(例えば、特許文献1参照)。   The floating seal is sandwiched between a pair of seal rings having seal surfaces in sliding contact with each other, between the outer peripheral surface of one seal ring and the shaft support member, and between the outer peripheral surface of the other seal ring and the roller. The pair of O-rings is configured to seal a gap between the two liquid-tightly when the roller rotates with respect to the shaft support member. Accordingly, for example, the lubricating oil is sealed in the roller, and the sliding portion between the shaft and the roller is lubricated by the lubricating oil, so that the roller can be smoothly rotated over a long period of time (for example, Patent Documents). 1).

また、建設機械に用いる他の回転装置としての走行装置は、油圧モータと、油圧モータの回転を減速して駆動輪に伝達する減速機と、油圧モータを収容するモータハウジング(固定体)と減速機を収容する減速機ハウジング(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により構成されている。   A traveling device as another rotating device used for a construction machine includes a hydraulic motor, a speed reducer that decelerates the rotation of the hydraulic motor and transmits it to a drive wheel, a motor housing (fixed body) that houses the hydraulic motor, and a speed reducer. And a floating seal that seals a gap between a reduction gear housing (rotating body) that houses the machine.

そして、モータハウジングに対して減速機ハウジングが回転するときに、両者間の隙間をフローティングシールによって液密にシールすることにより、減速機ハウジング内に潤滑油を封止し、減速機構を構成する遊星歯車等を潤滑油によって適正に潤滑することができる(例えば、特許文献2参照)。   When the speed reducer housing rotates with respect to the motor housing, the gap between the two is liquid-tightly sealed with a floating seal, thereby sealing the lubricating oil in the speed reducer housing and forming the speed reducing mechanism. Gears and the like can be properly lubricated with lubricating oil (see, for example, Patent Document 2).

ここで、上述した特許文献1の履帯案内ローラは、軸支持部材とローラとの間に形成された隙間をグリース等を充填することによって塞ぐ構成となっている。これにより、軸支持部材とローラとの間の隙間に外部からフローティングシールに向けて土砂、泥水等の異物が侵入するのを抑え、この異物によってフローティングシールが損傷されるのを防止することができる。また、特許文献2の走行装置は、モータハウジングと減速機ハウジングとの間の隙間にグリース等を充填することにより、モータハウジングと減速機ハウジングとの間の隙間に異物が侵入するのを抑える構成となっている。   Here, the crawler belt guide roller of Patent Document 1 described above is configured to close a gap formed between the shaft support member and the roller by filling with grease or the like. As a result, foreign matter such as earth and sand and muddy water can be prevented from entering the gap between the shaft support member and the roller from the outside toward the floating seal, and the floating seal can be prevented from being damaged by this foreign matter. . In addition, the traveling device of Patent Document 2 is configured to prevent foreign matter from entering the gap between the motor housing and the reduction gear housing by filling the gap between the motor housing and the reduction gear housing with grease or the like. It has become.

一方、他の従来技術として、軸支持部材等の固定体、一方のシールリングおよび一方のOリングによって囲まれる一方の環状空間と、ローラ等の回転体、他方のシールリングおよび他方のOリングによって囲まれる他方の環状空間とに、それぞれウレタンチューブ等からなる中空な環状の軟質弾性体を設ける構成としたフローティングシールが知られている(例えば、特許文献3参照)。   On the other hand, as another conventional technique, a fixed body such as a shaft support member, one annular space surrounded by one seal ring and one O ring, a rotating body such as a roller, the other seal ring and the other O ring A floating seal is known in which a hollow annular soft elastic body made of a urethane tube or the like is provided in the other annular space surrounded (see, for example, Patent Document 3).

実開平6−51082号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-51082 特許第2939924号公報Japanese Patent No. 2939924 特開平5−33870号公報JP-A-5-33870

しかし、上述した特許文献1による従来技術は、軸支持部材とローラとの間に形成された隙間内にゲル状のグリースを充填しているため、例えば油圧ショベルが泥濘地を走行する場合等において、土砂等の異物がグリースを押しのけて軸支持部材とローラとの間の隙間内に侵入するようになり、この異物によってフローティングシールが損傷してしまうという問題がある。また、特許文献2による従来技術においても、モータハウジングと減速機ハウジングとの間の隙間に充填したグリースが、油圧ショベルの走行時に外部から侵入してくる異物によって押しのけられることにより、この異物によってフローティングシールが損傷してしまうという問題がある。さらに、特許文献1,2の従来技術でも、Oリングやリップシールにより、土砂等の異物侵入を防止しているので、Oリングやリップシールが破損したら、フローティングシールも損傷する虞れがある。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1 described above, gel-like grease is filled in the gap formed between the shaft support member and the roller, and thus, for example, when a hydraulic excavator travels in a muddy ground. There is a problem that foreign matter such as earth and sand pushes the grease and enters the gap between the shaft support member and the roller, and the foreign matter damages the floating seal. Also, in the prior art disclosed in Patent Document 2, the grease filled in the gap between the motor housing and the reduction gear housing is displaced by foreign matter entering from the outside during traveling of the hydraulic excavator, so that the foreign matter floats. There is a problem that the seal is damaged. Furthermore, in the prior arts of Patent Documents 1 and 2, foreign matter such as earth and sand is prevented from entering by the O-ring and the lip seal, so that the floating seal may be damaged if the O-ring and the lip seal are broken.

また、上述した特許文献3による従来技術は、前述した軟質弾性体の充填作業が難しく、作業性が悪いという問題がある。さらに、ウレタンチューブ等からなる中空な軟質弾性体が外部から隙間内に侵入した異物により損傷されることがあり、長時間の使用に対して耐久性、寿命を確保するのが難しいという問題がある。特に、外部の泥水等が前記隙間内に流入して凍結すると、この影響が軟質弾性体ばかりでなく、Oリングやシールリングにも及び、耐久性、寿命が低下するという問題がある。   Moreover, the prior art according to Patent Document 3 described above has a problem that the above-described soft elastic body filling operation is difficult and workability is poor. Furthermore, a hollow soft elastic body made of urethane tube or the like may be damaged by foreign matter that has entered the gap from the outside, and there is a problem that it is difficult to ensure durability and life for a long time use. . In particular, when external muddy water or the like flows into the gap and freezes, this influence is not only applied to the soft elastic body but also to the O-ring and the seal ring, and there is a problem that durability and life are reduced.

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、本発明の目的は、Oリングおよびシールリングからなるフローティングシールを外側から保護して耐久性、寿命を向上することができ、シール性能を長期にわたって確保する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。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to protect a floating seal composed of an O-ring and a seal ring from the outside, thereby improving durability and life, and sealing performance. It is an object of the present invention to provide a rotating device for a construction machine that can ensure a long period of time.

上述した課題を解決するため本発明は、建設機械の車体側に固定して設けられた固定体と、該固定体に対して回転可能に設けられ該固定体との間に外部に開口する隙間が形成された回転体と、前記固定体と回転体との間の前記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、前記固定体の内周側と前記回転体の内周側とに対向して配置され互いに摺接するシール面をもった一対のシールリングと、該各シールリングの外周面と前記固定体,回転体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。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fixed body that is fixed to a vehicle body side of a construction machine and a gap that is rotatably provided to the fixed body and opens to the outside. And a floating seal that seals the gap between the fixed body and the rotating body, and the floating seal includes an inner peripheral side of the fixed body and an inner peripheral side of the rotating body. And a pair of seal rings having seal surfaces that are slidably in contact with each other, and are sandwiched between the outer peripheral surface of each seal ring and the inner peripheral surface of the fixed body and the rotary body, The present invention is applied to a rotating device of a construction machine that is configured by a pair of O-rings that seal and apply an axial pressing force to each seal ring.

そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記各Oリングには、前記固定体,回転体の内周面と各シールリングとの間で前記隙間に臨む位置に吸油性材料を添加して設け、該吸油性材料は、前記固定体と回転体との間の前記隙間に外部から注入される油液を吸収して異物の侵入を防ぐ異物侵入防止膜を形成する構成としたことにある。   A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that each O-ring is provided with an oil-absorbing material at a position facing the gap between the inner peripheral surface of the fixed body and the rotating body and each seal ring. In addition, the oil-absorbing material is configured to form a foreign matter intrusion prevention film that absorbs oil liquid injected from the outside into the gap between the fixed body and the rotating body and prevents foreign matter from entering. There is.

また、請求項2の発明によると、前記吸油性材料は、ポリノルボルネンからなるポリマーの粉体または前記ポリマー製のシートを、前記Oリングの表面に塗布または接着して設ける構成としている。   According to a second aspect of the present invention, the oil-absorbing material is configured such that polymer powder made of polynorbornene or the polymer sheet is applied or adhered to the surface of the O-ring.

さらに、請求項3の発明によると、前記吸油性材料に吸収させる前記油液は、合成油、鉱油または生分解性油を用いる構成としてなる。   Furthermore, according to the invention of claim 3, the oil liquid absorbed by the oil-absorbing material is configured to use synthetic oil, mineral oil or biodegradable oil.

請求項1の発明によれば、建設機械の回転装置(例えば、履帯案内ローラ)を組立てた状態で、固定体と回転体との間に形成された隙間内に外部から油液を注入すると、一対のOリングに塗布または付着させて設けた吸油性材料が油液を吸収して体積膨張することにより、前記隙間と各Oリングとの間に異物侵入防止膜を形成することができる。そして、この異物侵入防止膜は、外部からの泥水、土砂等の異物がOリングの周囲等に侵入して、堆積したり、固着したりするのを防止できる。   According to the first aspect of the present invention, when an oil liquid is injected from the outside into the gap formed between the fixed body and the rotating body in a state where the rotating device (for example, the crawler belt guide roller) of the construction machine is assembled, The oil absorbing material applied to or attached to the pair of O-rings absorbs the oil liquid and expands in volume, whereby a foreign matter intrusion prevention film can be formed between the gap and each O-ring. The foreign matter intrusion prevention film can prevent foreign matters such as muddy water and earth and sand from entering the periphery of the O-ring and the like and accumulating.

従って、フローティングシールを構成する各シールリングのシール面が土砂等の侵入によって損傷したり、泥水や海水の侵入によって錆を生じたりするのを抑えることができ、また、フローティングシールを構成する各Oリングの弾性が、泥水等の凍結によって低下してしまうのを抑えることができる。これにより、各Oリングの弾性によって各シールリングのシール面を適正に摺接させ、相対回転する固定体と回転体との間を液密にシールすることができる。この結果、例えばフローティングシールによって封止した潤滑油を用いて固定体と回転体との間を潤滑することにより、前記固定体に対して回転体を円滑に回転させ、フローティングシールとしての耐久性、寿命を向上することができる。   Therefore, it is possible to prevent the seal surface of each seal ring constituting the floating seal from being damaged by the intrusion of earth and sand or the rust caused by the intrusion of muddy water or seawater. It can suppress that the elasticity of a ring falls by freezing of muddy water etc. Thereby, the sealing surface of each seal ring can be appropriately slidably contacted by the elasticity of each O-ring, and a liquid-tight seal can be achieved between the relatively rotating fixed body and the rotating body. As a result, for example, by lubricating between the fixed body and the rotating body using a lubricating oil sealed by a floating seal, the rotating body can be smoothly rotated with respect to the fixed body, durability as a floating seal, Lifespan can be improved.

請求項2の発明によれば、吸油性材料をポリノルボルネンからなるポリマーの粉体または前記ポリマー製のシートを用いて形成することができる。Oリングの表面には、前記粉体をペースト状物にした状態で塗布手段を用いて付着させることができる。また、前記ポリマー製のシートを用いる場合には、このシートをOリングの表面に接着することにより付着させることができる。   According to the invention of claim 2, the oil-absorbing material can be formed by using polymer powder made of polynorbornene or the polymer sheet. The powder can be attached to the surface of the O-ring using a coating means in a paste-like state. Moreover, when using the said polymer sheet | seat, this sheet | seat can be made to adhere by adhere | attaching on the surface of an O-ring.

請求項3の発明によれば、合成油、鉱油または生分解性油からなる油液を吸油性材料に吸収させ、これを体積膨張させることにより異物侵入防止膜を形成することができる。特に、生分解性油を用いた場合には、外部環境等に悪影響を与えるのを抑えることができる。   According to the third aspect of the present invention, the foreign matter intrusion prevention film can be formed by absorbing the oil liquid composed of synthetic oil, mineral oil or biodegradable oil into the oil-absorbing material and expanding the volume thereof. In particular, when biodegradable oil is used, adverse effects on the external environment and the like can be suppressed.

本発明の第1の実施の形態による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。It is a front view which shows the hydraulic shovel provided with the lower crawler belt guide roller by the 1st Embodiment of this invention. 下履帯案内ローラの軸受、ローラ、フローティングシールを図1中の矢示II−II方向から拡大してみた断面図である。It is sectional drawing which expanded the bearing, roller, and floating seal of the lower crawler belt guide roller from the arrow II-II direction in FIG. 図2中のフローティングシール、異物侵入防止膜等を拡大して示す要部断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part illustrating a floating seal, a foreign matter intrusion prevention film, and the like in FIG. 2. 吸油性材料を固定側Oリングと回転側Oリングとに外側からそれぞれ塗布し、油液を注入する状態を示す図3と同様位置での断面図である。It is sectional drawing in the same position as FIG. 3 which shows the state which apply | coats an oil-absorbing material to a stationary O ring and a rotation O ring from the outside, respectively, and inject | pours an oil liquid. 本発明の第2の実施の形態による駆動輪側の走行装置を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the driving device by the side of the drive wheel by the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態による建設機械の回転装置を、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、添付図面に従って詳細に説明する。   Hereinafter, a construction machine rotating device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking as an example a case where it is applied to a crawler belt guide roller of a hydraulic excavator.

ここで、図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体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、該上部旋回体3の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置4とにより大略構成され、この作業装置4を用いて掘削作業等を行うものである。   1 to 4 show a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator as a construction machine. The hydraulic excavator 1 includes a self-propelled crawler-type lower traveling body 2 and an upper revolving body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 2. The working device 4 is provided so as to be movable up and down on the front side of the upper swing body 3, and excavation work or the like is performed using the working device 4.

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(右側のみ図示)。そして、サイドフレーム6の一端側には駆動輪7が設けられ、サイドフレーム6の他端側には遊動輪8が設けられている。   Reference numeral 5 denotes a track frame constituting the lower traveling body 2, and the track frame 5 has left and right side frames 6 extending in the front and rear directions (only the right side is shown). A driving wheel 7 is provided on one end side of the side frame 6, and an idler wheel 8 is provided on the other end side of the side frame 6.

ここで、サイドフレーム6は、図2に示すように、横断面が逆U字状をなして車両の前,後方向に延びた中空な枠体として形成されている。サイドフレーム6の下端側には、前,後方向に延びる厚肉な左,右の下板6A,6Aが設けられ、これらの下板6A間には、後述の下履帯案内ローラ11がそれぞれ間隔をあけて複数個配設されている。   Here, as shown in FIG. 2, the side frame 6 is formed as a hollow frame that has a reverse U-shaped cross section and extends in the front and rear directions of the vehicle. Thick left and right lower plates 6A, 6A extending in the front and rear directions are provided on the lower end side of the side frame 6, and a lower crawler belt guide roller 11 described later is spaced between the lower plates 6A. A plurality are provided with a gap.

9は駆動輪7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7側の走行装置(例えば、走行用の油圧モータ等を含む)によって駆動されることにより、後述の上履帯案内ローラ10、各下履帯案内ローラ11に案内されつつ、駆動輪7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。   9 is a crawler belt wound between the drive wheel 7 and the idler wheel 8, and the crawler belt 9 is driven by a traveling device (for example, a traveling hydraulic motor or the like) on the drive wheel 7 side. The lower track 2 is caused to travel around the drive wheel 7 and the idler wheel 8 while being guided by the upper crawler belt guide roller 10 and the lower crawler belt guide rollers 11 described later.

10,10はサイドフレーム6の上面側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を駆動輪7、遊動輪8に向けて案内するものである。   Reference numerals 10 and 10 denote two upper crawler belt guide rollers rotatably provided on the upper surface side of the side frame 6. Each upper crawler belt guide roller 10 drives the crawler belt 9 by supporting the crawler belt 9 from below. The guide is directed toward the wheel 7 and the idler wheel 8.

11,11,…はサイドフレーム6の下板6A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7、遊動輪8に向けて案内するものである。各下履帯案内ローラ11は、図2ないし図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等によって構成されている。   .. Are a plurality of lower crawler belt guide rollers as rotating devices provided on the lower plate 6A of the side frame 6. Each lower crawler belt guide roller 11 turns the crawler belt 9 into a drive wheel 7 and an idler wheel 8. It will guide you towards. As shown in FIGS. 2 to 3, each lower crawler belt guide roller 11 is constituted by a shaft support member 12, a roller 15, a floating seal 18 and the like which will be described later.

12,12はサイドフレーム6の各下板6Aに固定して設けられた固定体としての左,右の軸支持部材である。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。各軸支持部材12は、左,右方向に延びる軸挿嵌孔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(図示せず)等を用いて固定されている。   Reference numerals 12 and 12 denote left and right shaft support members as fixed bodies provided fixed to the lower plates 6A of the side frame 6, respectively. These left and right shaft support members 12 are called collars, for example, and support a roller support shaft 13 described later in a state where it is horizontally extended in the left and right directions. Each shaft support member 12 is formed in a stepped cylindrical shape having shaft insertion holes 12A extending in the left and right directions, and is fixed to the lower plate 6A of the side frame 6 using bolts (not shown) or the like. .

また、各軸支持部材12の外周側には、後述のフローティングシール18を収容するため断面略L字状をなす円筒状の鍔部12Bが設けられている。軸支持部材12の鍔部12Bは、後述するローラ15の環状段差面15Eと隙間17を介して軸方向で対向する環状面からなる軸方向端面12Cと、鍔部12Bの径方向内側面となるシール装着面12Dとを有している。該シール装着面12Dは、軸方向端面12Cに対して径方向内側へと斜めに傾斜し、後述の固定側Oリング21が弾性変形状態で装着される凹窪面として形成されている。   Further, on the outer peripheral side of each shaft support member 12, a cylindrical flange 12 </ b> B having a substantially L-shaped cross section is provided to accommodate a floating seal 18 described later. The flange portion 12B of the shaft support member 12 serves as an axial end surface 12C formed of an annular surface facing the annular step surface 15E of the roller 15 described later and a gap 17 in the axial direction, and a radially inner side surface of the flange portion 12B. And a seal mounting surface 12D. The seal mounting surface 12D is inclined obliquely inward in the radial direction with respect to the axial end surface 12C, and is formed as a concave surface on which a fixed-side O-ring 21 described later is mounted in an elastically deformed state.

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。   Reference numeral 13 denotes a roller support shaft supported by the left and right shaft support members 12, and the roller support shaft 13 rotatably supports a roller 15 described later. Here, both end portions of the roller support shaft 13 in the axial direction (left and right directions) are inserted into the shaft insertion holes 12A of the respective shaft support members 12 and are retained in the axial direction by the retaining pins 14. At the same time, the shaft support member 12 is prevented from rotating.

15は左,右の軸支持部材12間に位置してローラ支持軸13に回転可能に支持された回転体としてのローラである。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径方向外向きに突出する大径なフランジ部15B,15Bが一体形成されている。また、ローラ15の両端側には、軸挿通孔15Aよりも大きな内径寸法を有し、後述のフローティングシール18が収容されるシール収容穴15Cと、該シール収容穴15Cよりも大きな内径寸法を有し、軸支持部材12の鍔部12Bを収容する軸受収容穴15Dとが、軸挿通孔15Aと同心状に形成されている。   A roller 15 is located between the left and right shaft support members 12 and is rotatably supported by the roller support shaft 13. Here, the roller 15 is formed of a stepped cylindrical body having a shaft insertion hole 15A formed at the center, and large-diameter flange portions 15B and 15B projecting radially outward are integrally formed on both end sides in the axial direction. Has been. Further, the both ends of the roller 15 have an inner diameter larger than that of the shaft insertion hole 15A, a seal accommodating hole 15C for accommodating a later-described floating seal 18, and an inner diameter larger than that of the seal accommodating hole 15C. A bearing housing hole 15D for housing the flange portion 12B of the shaft support member 12 is formed concentrically with the shaft insertion hole 15A.

また、ローラ15のシール収容穴15Cと軸受収容穴15Dとの間は、図3に示すように環状段差面15Eとなり、該環状段差面15Eは、軸支持部材12の軸方向端面12Cと軸方向で対向している。ローラ15にも、シール収容穴15Cの周壁側にシール装着面15Fが設けられ、該シール装着面15Fは、環状段差面15Eに対して径方向内側へと斜めに傾斜し、後述の回転側Oリング22が弾性変形状態で装着される凹窪面として形成されている。さらに、軸挿通孔15Aの軸方向中間部には、潤滑油Lを貯留する油溜め室15Gが形成されている(図2参照)。   Further, an annular step surface 15E is formed between the seal housing hole 15C and the bearing housing hole 15D of the roller 15 as shown in FIG. 3, and the annular step surface 15E is axially connected to the axial end surface 12C of the shaft support member 12. Are facing each other. The roller 15 is also provided with a seal mounting surface 15F on the peripheral wall side of the seal accommodation hole 15C, and the seal mounting surface 15F is inclined obliquely inward in the radial direction with respect to the annular step surface 15E. The ring 22 is formed as a concave surface to be mounted in an elastically deformed state. Furthermore, an oil sump chamber 15G for storing the lubricating oil L is formed in the axial direction intermediate portion of the shaft insertion hole 15A (see FIG. 2).

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16,16が挿嵌して固着され、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。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を駆動輪7、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15G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、後述の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。   Cylindrical slide bearings 16 and 16 are fitted and fixed to the shaft insertion hole 15A of the roller 15 from both ends in the axial direction, and the roller 15 is attached to the roller support shaft 13 via each slide bearing 16. It is rotatably supported. The roller 15 guides the crawler belt 9 toward the drive wheel 7 and the idler wheel 8 while restricting the crawler belt 9 from being displaced in the left and right directions by the left and right flange portions 15B. At this time, the sliding surface between the roller support shaft 13 and the slide bearing 16 is constantly lubricated by the lubricating oil L supplied from the oil reservoir chamber 15G of the roller 15, and this lubricating oil L is roller-rolled by the floating seal 18 described later. 15 is sealed.

17,17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,右の全周の隙間で、該各隙間17は、図2、図3に示すように、軸支持部材12の鍔部12Bとローラ15の軸受収容穴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。ローラ15と軸支持部材12とは、両者間に隙間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。   Reference numerals 17 and 17 denote left and right circumferential clearances formed between the shaft support member 12 and the roller 15 that rotate relative to each other. The clearances 17 are shown in FIGS. 2 and 3. As described above, an annular shape is formed over the entire circumference between the flange portion 12 </ b> B of the shaft support member 12 and the bearing receiving hole 15 </ b> D of the roller 15, and opens to the outside of the roller 15. The roller 15 and the shaft support member 12 constitute a fixed body and a rotating body that rotate relative to each other with a gap 17 formed therebetween.

18,18は左,右の軸支持部材12とローラ15との間に設けられた左,右のフローティングシールである。この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15G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及び図4等に示すように、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および回転側Oリング22等により構成されている。   Reference numerals 18 and 18 denote left and right floating seals provided between the left and right shaft support members 12 and the rollers 15. The floating seal 18 seals a gap 17 formed between the rotating roller 15 and the shaft support member 12. The floating seal 18 seals the lubricating oil L stored in the oil sump chamber 15 </ b> G in the roller 15, and suppresses entry of foreign matter such as muddy water and earth and sand into the roller 15. Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the floating seal 18 includes a fixed side seal ring 19, a rotation side seal ring 20, a fixed side O ring 21, a rotation side O ring 22, and the like, which will be described later. .

19は軸支持部材12側に位置する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と対をなすもので、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に設けられた鍔部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の外側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、鍔部12Bのシール装着面12Dと対面する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と鍔部12Bのシール装着面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。   Reference numeral 19 denotes a fixed side seal ring located on the shaft support member 12 side. The fixed side seal ring 19 is paired with a rotation side seal ring 20 to be described later, and in a state facing the rotation side seal ring 20, It is arranged on the inner peripheral side of the flange portion 12 </ b> B provided on the shaft support member 12. Here, the fixed-side seal ring 19 is formed in a cylindrical shape using, for example, a metal material having excellent wear resistance and corrosion resistance, and has a large-diameter flange portion 19A facing the rotary-side seal ring 20, and the large-diameter flange portion. And an annular sealing surface 19B formed on the outer end surface of 19A. Further, the outer peripheral surface 19C of the fixed-side seal ring 19 facing the seal mounting surface 12D of the flange 12B becomes a tapered surface that gradually increases in diameter toward the large-diameter flange 19A, and the outer peripheral surface 19C and the flange 12B Between the seal mounting surface 12D, a fixed-side O-ring 21 described later is mounted in an elastically deformed state.

20はローラ15側に位置する回転側シールリングで、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のうち固定側シールリング19と対面する部位には大径鍔部20Aが設けられ、該大径鍔部20Aの端面には、固定側シールリング19のシール面19Bに液密に摺接する環状なシール面20Bが形成されている。また、ローラ15のシール収容穴15Cの内周面(シール装着面15F)と対面する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とシール装着面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。   Reference numeral 20 denotes a rotation-side seal ring located on the roller 15 side. The rotation-side seal ring 20 is made of the same components as the stationary-side seal ring 19 and is arranged on the inner peripheral side of the seal accommodation hole 15C provided in the roller 15. ing. Here, a large-diameter flange 20A is provided in a portion of the rotation-side seal ring 20 that faces the fixed-side seal ring 19, and a seal surface 19B of the fixed-side seal ring 19 is provided on an end surface of the large-diameter flange 20A. An annular sealing surface 20B is formed in fluid-tight sliding contact therewith. Further, the outer peripheral surface 20C of the rotation-side seal ring 20 that faces the inner peripheral surface (seal mounting surface 15F) of the seal accommodation hole 15C of the roller 15 becomes a tapered surface that gradually expands toward the large-diameter flange 20A. Between the outer peripheral surface 20C and the seal mounting surface 15F, a rotation side O-ring 22 described later is mounted in an elastically deformed state.

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を有するゴム材料等を用いて円環状の弾性リングとして形成されている。そして、固定側Oリング21は、軸支持部材12に設けられた鍔部12Bのシール装着面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。固定側Oリング21は、軸支持部材12の鍔部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。   Reference numeral 21 denotes a fixed-side O-ring that constitutes a part of the floating seal 18, and the fixed-side O-ring 21 is formed as an annular elastic ring using an oil-resistant rubber material such as butadiene rubber. . The fixed-side O-ring 21 is sandwiched between the seal mounting surface 12D of the flange 12B provided on the shaft support member 12 and the outer peripheral surface 19C of the fixed-side seal ring 19 in an elastically deformed state. The fixed-side O-ring 21 seals between the flange 12B of the shaft support member 12 and the fixed-side seal ring 19, and constantly presses the fixed-side seal ring 19 toward the rotation-side seal ring 20 in the axial direction. It is.

22はフローティングシール18の一部を構成する回転側Oリングで、該回転側Oリング22は、前述した固定側Oリング21と同様に形成され、ローラ15のシール装着面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。   Reference numeral 22 denotes a rotation-side O-ring that constitutes a part of the floating seal 18. The rotation-side O-ring 22 is formed in the same manner as the fixed-side O-ring 21 described above, and the seal mounting surface 15F of the roller 15 and the rotation-side seal ring. The outer peripheral surface 20 </ b> C is sandwiched in an elastically deformed state. The rotation-side O-ring 22 seals between the seal accommodation hole 15 </ b> C of the roller 15 and the rotation-side seal ring 20, and constantly presses the rotation-side seal ring 20 toward the fixed-side seal ring 19 in the axial direction. Is.

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互いに衝合するように適正に摺接し、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。   As a result, the seal surface 19B of the fixed side seal ring 19 and the seal surface 20B of the rotation side seal ring 20 collide with each other by the axial pressing force applied from the fixed side O ring 21 and the rotation side O ring 22. Thus, the gap 15 between the shaft support member 12 and the roller 15 is liquid-tightly sealed while allowing the roller 15 to rotate relative to the shaft support member 12. L is sealed.

23,23は本実施の形態で採用した異物侵入防止膜で、該各異物侵入防止膜23のうち一方の異物侵入防止膜23は、図3に示すように軸支持部材12の鍔部12Bと固定側シールリング19の大径鍔部19Aとの間で固定側Oリング21を隙間17側(外側)から覆い、軸支持部材12の軸方向端面12Cに達する位置まで径方向に膨出している。また、他方の異物侵入防止膜23は、ローラ15のシール収容穴15Cと回転側シールリング20の大径鍔部20Aとの間で回転側Oリング22を隙間17側(外側)から覆い、ローラ15の環状段差面15Eに達する位置まで径方向に膨出している。   23 and 23 are foreign substance intrusion prevention films employed in the present embodiment, and one of the foreign substance intrusion prevention films 23 is formed on the flange 12B of the shaft support member 12 as shown in FIG. The fixed-side O-ring 21 is covered from the gap 17 side (outer side) between the fixed-side seal ring 19 and the large-diameter flange portion 19A, and bulges in the radial direction to a position reaching the axial end surface 12C of the shaft support member 12. . The other foreign matter intrusion prevention film 23 covers the rotation-side O-ring 22 from the gap 17 side (outer side) between the seal accommodation hole 15C of the roller 15 and the large-diameter flange portion 20A of the rotation-side seal ring 20, and the roller It bulges in the radial direction to a position reaching 15 annular step surfaces 15E.

そして、これらの異物侵入防止膜23は、図3に示すように軸支持部材12とローラ15との間の隙間17内で互いに軸方向で衝合するように配置され、この状態で、2つの異物侵入防止膜23は、ローラ15、回転側シールリング20および回転側Oリング22が、軸支持部材12、固定側シールリング19および固定側Oリング21に対して相対回転するのを許しつつ両者の間を封止している。   These foreign matter intrusion prevention films 23 are arranged so as to abut against each other in the axial direction within a gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15 as shown in FIG. The foreign matter intrusion prevention film 23 allows the roller 15, the rotation-side seal ring 20, and the rotation-side O-ring 22 to rotate relative to the shaft support member 12, the fixed-side seal ring 19, and the fixed-side O-ring 21. The space is sealed.

即ち、2つの異物侵入防止膜23は、図3に示すように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および回転側Oリング22のうち隙間17に臨む部位を外側から覆う構成となっている。これにより、異物侵入防止膜23は、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17を通じて外部からフローティングシール18に向けて泥水、土砂等の異物が侵入するのを抑え、フローティングシール18を異物から保護するものである。   That is, as shown in FIG. 3, the two foreign matter intrusion prevention films 23 are provided on the fixed side seal ring 19, the rotary side seal ring 20, the fixed side O ring 21, and the rotary side O ring 22 that face the gap 17 from the outside. It is the composition which covers. As a result, the foreign matter intrusion prevention film 23 prevents foreign matters such as muddy water and earth and sand from entering the floating seal 18 from the outside through the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15, thereby preventing the floating seal 18 from entering the foreign matter. It protects from.

24は異物侵入防止膜23の素材となる吸油性材料で、該吸油性材料24は、例えばポリノルボルネンに代表される吸油性ポリマーからなる粉体をペースト状物として調製することにより形成されている。ここで、ペースト状物からなる吸油性材料24は、図4に示すように軸支持部材12の鍔部12Bと固定側シールリング19の大径鍔部19Aとの間で隙間17に臨む固定側Oリング21の外側面に予め決められた厚みをもって塗布される。また、回転側Oリング22についても、ペースト状物からなる吸油性材料24が同様に、ローラ15のシール収容穴15Cと回転側シールリング20の大径鍔部20Aとの間で隙間17に臨む外側面に塗布される。   Reference numeral 24 denotes an oil-absorbing material as a material for the foreign matter intrusion prevention film 23. The oil-absorbing material 24 is formed, for example, by preparing a powder made of an oil-absorbing polymer typified by polynorbornene as a paste. . Here, the oil-absorbing material 24 made of a paste-like material is fixed on the fixed side facing the gap 17 between the flange 12B of the shaft support member 12 and the large-diameter flange 19A of the fixed-side seal ring 19 as shown in FIG. It is applied to the outer surface of the O-ring 21 with a predetermined thickness. Similarly, the oil absorbing material 24 made of a paste-like material also faces the gap 17 between the seal accommodation hole 15C of the roller 15 and the large-diameter flange portion 20A of the rotation side seal ring 20 for the rotation side O-ring 22. Applied to the outer surface.

この状態で、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17には、例えばスポイト、ノズル等の手段を用いて油液25が図4中に示す矢示A方向に注入される。このとき、固定側Oリング21と回転側Oリング22との外側面に塗布された吸油性材料24は油液25を吸収して体積膨張することにより、図3に示すように2つの異物侵入防止膜23が隙間17とOリング21,22との間に形成される。そして、異物侵入防止膜23は、外部からの泥水、土砂等の異物がOリング21,22の周囲等に侵入して、堆積したり、固着したりするのを防止する。   In this state, the oil liquid 25 is injected into the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15 in the direction of arrow A shown in FIG. 4 using means such as a dropper or a nozzle. At this time, the oil-absorbing material 24 applied to the outer surfaces of the fixed-side O-ring 21 and the rotating-side O-ring 22 absorbs the oil liquid 25 and expands in volume, so that two foreign objects enter as shown in FIG. The prevention film 23 is formed between the gap 17 and the O-rings 21 and 22. The foreign matter intrusion prevention film 23 prevents foreign matters such as muddy water and earth and sand from entering the surroundings of the O-rings 21 and 22 to be deposited or fixed.

この場合、異物侵入防止膜23は、例えばポリノルボルネン等の吸油性ポリマーからなる吸油性材料24を素材として用いることにより、Oリング21,22よりも柔軟性が高くなっている。このため、異物侵入防止膜23によってOリング21,22が弾性変形したり、余分な負荷を受けたりすることはなく、フローティングシール18としての性能に悪影響を与えることはない。   In this case, the foreign matter intrusion prevention film 23 has higher flexibility than the O-rings 21 and 22 by using an oil-absorbing material 24 made of an oil-absorbing polymer such as polynorbornene as a material. For this reason, the O-rings 21 and 22 are not elastically deformed or receive an extra load by the foreign matter intrusion prevention film 23, and the performance as the floating seal 18 is not adversely affected.

吸油性材料24により吸収させる油液25としては、ローラ15の油溜め室15G内に溜める潤滑油Lと同種の油液、例えば合成油、鉱油等を用いればよい。また、微生物によって分解される生分解性油を前記油液25として用いれば、周囲環境に与える影響を抑えることができる。   As the oil liquid 25 to be absorbed by the oil-absorbing material 24, an oil liquid of the same type as the lubricating oil L stored in the oil reservoir chamber 15G of the roller 15, such as synthetic oil or mineral oil, may be used. Moreover, if the biodegradable oil decomposed | disassembled by microorganisms is used as the said oil liquid 25, the influence which it has on the surrounding environment can be suppressed.

本実施の形態による油圧ショベル1の下履帯案内ローラ11は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。   The lower crawler belt guide roller 11 of the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.

油圧ショベル1のオペレータが走行操作を行うと、下部走行体2の駆動輪7により履帯9が遊動輪8との間で周回駆動される。下部走行体2に設けた各下履帯案内ローラ11は、それぞれのローラ15が軸支持部材12に対して回転することにより、履帯9を駆動輪7と遊動輪8との間で上,下動を抑えるように案内する。   When the operator of the hydraulic excavator 1 performs a traveling operation, the crawler belt 9 is driven to rotate between the idler wheel 8 and the drive wheel 7 of the lower traveling body 2. Each of the lower crawler belt guide rollers 11 provided in the lower traveling body 2 moves the crawler belt 9 up and down between the drive wheel 7 and the idler wheel 8 as the respective rollers 15 rotate with respect to the shaft support member 12. Guidance to suppress.

このとき、フローティングシール18の回転側シールリング20はローラ15と一体に回転し、この回転側シールリング20は、シール面20Bを固定側シールリング19のシール面19Bに摺接させることにより、回転するローラ15と軸支持部材12との間を液密にシールする。これにより、フローティングシール18は、ローラ15内に潤滑油Lを保持することができ、この潤滑油Lによってローラ支持軸13とすべり軸受16との摺動面等を適正に潤滑することができ、ローラ15の円滑な回転を補償することができる。   At this time, the rotation-side seal ring 20 of the floating seal 18 rotates integrally with the roller 15, and the rotation-side seal ring 20 rotates by bringing the seal surface 20 B into sliding contact with the seal surface 19 B of the fixed-side seal ring 19. The space between the roller 15 and the shaft support member 12 is sealed in a liquid-tight manner. Thereby, the floating seal 18 can hold the lubricating oil L in the roller 15, and the lubricating oil L can properly lubricate the sliding surface between the roller support shaft 13 and the slide bearing 16, etc. Smooth rotation of the roller 15 can be compensated.

ところで、下履帯案内ローラ11にあっては、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全周の隙間17が形成され、油圧ショベル1の走行時に外部から侵入してくる泥水、土砂等の異物が隙間17を介してフローティングシール18のシール面19B,20B、固定側Oリング21、回転側Oリング22に付着すると、この異物によってフローティングシール18が損傷してしまう虞れがある。   By the way, in the lower crawler belt guide roller 11, a circumferential clearance 17 that is opened to the outside is formed between the shaft support member 12 and the roller 15 that rotate relative to each other. If foreign matter such as muddy water or earth and sand adheres to the sealing surfaces 19B and 20B, the fixed O-ring 21 and the rotating O-ring 22 of the floating seal 18 through the gap 17, the floating seal 18 may be damaged by the foreign matter. There is.

そこで、本実施の形態によれば、フローティングシール18を含む下履帯案内ローラ11の組立て時に、図4に示すようにペースト状物からなる吸油性材料24を、軸支持部材12の鍔部12Bと固定側シールリング19の大径鍔部19Aとの間で隙間17に臨む固定側Oリング21の外側面に塗布すると共に、回転側Oリング22についても同様な吸油性材料24を、ローラ15のシール収容穴15Cと回転側シールリング20の大径鍔部20Aとの間で隙間17に臨む外側面に塗布するようにしている。   Therefore, according to the present embodiment, when the lower crawler belt guide roller 11 including the floating seal 18 is assembled, the oil-absorbing material 24 made of a paste-like material as shown in FIG. It is applied to the outer surface of the fixed-side O-ring 21 that faces the gap 17 between the fixed-side seal ring 19 and the large-diameter flange portion 19 </ b> A. It is applied to the outer surface facing the gap 17 between the seal accommodation hole 15 </ b> C and the large-diameter flange 20 </ b> A of the rotation-side seal ring 20.

次に、この状態で、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17には、例えばスポイト、ノズル等の手段を用いて油液25を図4中に示す矢示A方向に注入し、このときの油液25を、固定側Oリング21と回転側Oリング22との外側面に塗布された各吸油性材料24に吸収させる。これにより、各吸油性材料24は、油液を吸収して体積膨張し、図3に示すように2つの異物侵入防止膜23を隙間17とOリング21,22との間に形成する構成としている。   Next, in this state, into the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15, oil liquid 25 is injected in the direction indicated by the arrow A shown in FIG. The oil liquid 25 at this time is absorbed by each oil-absorbing material 24 applied to the outer surfaces of the stationary O-ring 21 and the rotating O-ring 22. As a result, each oil-absorbing material 24 absorbs the oil and expands in volume, and as shown in FIG. 3, two foreign matter intrusion prevention films 23 are formed between the gap 17 and the O-rings 21 and 22. Yes.

即ち、2つの異物侵入防止膜23は、図3に示すように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および回転側Oリング22のうち隙間17に臨む部位を外側から覆う構成としている。また、これらの異物侵入防止膜23は、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17内で互いに衝合するように配置され、この状態で、2つの異物侵入防止膜23は、ローラ15、回転側シールリング20および回転側Oリング22が、軸支持部材12、固定側シールリング19および固定側Oリング21に対して相対回転するのを許しつつ両者の間を封止している。   That is, as shown in FIG. 3, the two foreign matter intrusion prevention films 23 are provided on the fixed side seal ring 19, the rotary side seal ring 20, the fixed side O ring 21, and the rotary side O ring 22 that face the gap 17 from the outside. It is configured to cover. Further, these foreign matter intrusion prevention films 23 are arranged so as to collide with each other in the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15. The rotation-side seal ring 20 and the rotation-side O-ring 22 seal between the shaft support member 12, the fixed-side seal ring 19 and the fixed-side O-ring 21 while allowing them to rotate relative to each other.

これにより、異物侵入防止膜23は、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17を通じて外部からフローティングシール18に向けて異物が侵入するのを抑え、フローティングシール18を異物から保護することができる。このため、例えば油圧ショベル1が泥濘地等を走行するときに、泥水、土砂等の異物が、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17から固定側Oリング21、回転側Oリング22に向けて侵入するのを、異物侵入防止膜23によって防止できる。   As a result, the foreign matter intrusion prevention film 23 can prevent foreign matter from entering the floating seal 18 from the outside through the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15, and protect the floating seal 18 from foreign matter. it can. For this reason, for example, when the excavator 1 travels in a muddy ground, foreign matter such as muddy water, earth and sand, and the like are transferred from the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15 to the fixed O ring 21 and the rotating O ring 22. Intrusion toward the surface can be prevented by the foreign matter intrusion prevention film 23.

この結果、例えば各シールリング19,20のシール面19B,20Bが、土砂等の異物侵入によって損傷したり、泥水の侵入によって錆が発生したりするのを抑えることができる。また、固定側Oリング21、回転側Oリング22に泥水等が付着するのを防止し、各Oリング21,22の弾性が泥水等の凍結によって低下してしまうのを抑えることができる。   As a result, for example, the seal surfaces 19B and 20B of the seal rings 19 and 20 can be prevented from being damaged due to intrusion of foreign matter such as earth and sand, or rust from being generated due to intrusion of muddy water. Further, it is possible to prevent muddy water or the like from adhering to the fixed side O-ring 21 and the rotation side O-ring 22 and to suppress the elasticity of each of the O-rings 21 and 22 from being lowered due to freezing of muddy water or the like.

従って、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とを適正に摺接させ、フローティングシール18によって回転するローラ15と軸支持部材12との間を液密にシールすることができる。これにより、潤滑油Lが外部に漏れるのを防止し、この潤滑油Lによってローラ支持軸13とすべり軸受16との摺動面等を適正に潤滑することができるので、ローラ15を長期に亘って円滑に回転させることができ、下履帯案内ローラ11の信頼性を高めることができる。   Accordingly, the sealing surface 19B of the fixed side seal ring 19 and the sealing surface 20B of the rotary side seal ring 20 are properly brought into sliding contact with each other, and the roller 15 rotating by the floating seal 18 and the shaft support member 12 are sealed in a liquid-tight manner. can do. Thus, the lubricating oil L is prevented from leaking to the outside, and the sliding surface between the roller support shaft 13 and the slide bearing 16 can be properly lubricated by the lubricating oil L. Can be rotated smoothly and the reliability of the lower crawler belt guide roller 11 can be improved.

この場合、異物侵入防止膜23は、例えばポリノルボルネン等の吸油性ポリマーからなる吸油性材料24を素材として用いることにより、フローティングシール18のOリング21,22よりも柔軟性が高くなっている。このため、異物侵入防止膜23によってOリング21,22が弾性変形したり、余分な負荷を受けたりすることはなく、フローティングシール18としての性能に悪影響を与えるのを防ぐことができる。そして、異物侵入防止膜23は、外部からの泥水、土砂等の異物がOリング21,22の周囲等に侵入して、堆積したり、固着したりするのを防止できる。   In this case, the foreign matter intrusion prevention film 23 has higher flexibility than the O-rings 21 and 22 of the floating seal 18 by using an oil-absorbing material 24 made of an oil-absorbing polymer such as polynorbornene as a material. For this reason, the O-rings 21 and 22 are not elastically deformed or receive an extra load by the foreign matter intrusion prevention film 23, and it is possible to prevent the performance as the floating seal 18 from being adversely affected. The foreign matter intrusion prevention film 23 can prevent foreign matters such as muddy water and earth and sand from entering the surroundings of the O-rings 21 and 22 to be deposited or fixed.

しかも、本実施の形態によれば、図3に示すように各異物侵入防止膜23を、軸支持部材12の軸方向端面12Cとローラ15の環状段差面15Eとの間で隙間17内を径方向外側に膨出するように形成している。このため、軸支持部材12とローラ15との間の隙間17内に侵入した異物(例えば、泥水等)が寒冷地等で凍結する場合でも、この影響がフローティングシール18を構成する各シールリング19,20のシール面19B,20Bに及ぶのを、異物侵入防止膜23のよって抑えることができる。   Moreover, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, each foreign matter intrusion prevention film 23 has a diameter within the gap 17 between the axial end surface 12 </ b> C of the shaft support member 12 and the annular step surface 15 </ b> E of the roller 15. It is formed so as to bulge outward in the direction. For this reason, even when a foreign substance (for example, muddy water) that has entered the gap 17 between the shaft support member 12 and the roller 15 freezes in a cold region or the like, this influence causes each seal ring 19 constituting the floating seal 18. , 20 can be prevented by the foreign matter intrusion prevention film 23 from reaching the seal surfaces 19B, 20B.

この結果、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とを適正に摺接させ、回転するローラ15と軸支持部材12との間をフローティングシール18によって液密にシールすることができ、フローティングシール18としての性能を長期にわたって確保できると共に、その耐久性、寿命を向上することができる。   As a result, the sealing surface 19B of the fixed side seal ring 19 and the sealing surface 20B of the rotation side seal ring 20 are properly slidably contacted with each other, and the space between the rotating roller 15 and the shaft support member 12 is liquid-tight by the floating seal 18. Sealing can be performed, and the performance as the floating seal 18 can be ensured over a long period of time, and the durability and life can be improved.

次に、図5は本発明の第2の実施の形態を示し、第2の実施の形態の特徴は、異物侵入防止膜を油圧ショベルの走行装置に適用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。   Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and a feature of the second embodiment is that a foreign matter intrusion prevention film is applied to a traveling device of a hydraulic excavator. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図中、31は油圧ショベル1に用いられる回転装置としての走行装置を示し、該走行装置31は、第1の実施の形態で述べた駆動輪7用の走行装置に替えて用いられる。走行装置31は、走行装置ブラケット32に取付けられた油圧モータ33と、該油圧モータ33の回転を減速する減速機34と、該減速機34によって減速した回転を履帯9に伝達する駆動輪(スプロケット)35と、フローティングシール18と、後述の異物侵入防止膜38とを含んで構成されている。   In the figure, reference numeral 31 denotes a traveling device as a rotating device used in the excavator 1, and the traveling device 31 is used in place of the traveling device for the drive wheel 7 described in the first embodiment. The traveling device 31 includes a hydraulic motor 33 attached to the traveling device bracket 32, a speed reducer 34 that decelerates the rotation of the hydraulic motor 33, and drive wheels (sprockets) that transmit the rotation decelerated by the speed reducer 34 to the crawler belt 9. ) 35, the floating seal 18, and a foreign matter intrusion prevention film 38 to be described later.

ここで、油圧モータ33は、走行装置ブラケット32に固定された円筒状のモータハウジング33A内に収容されている。一方、減速機34は、有蓋円筒状に形成された減速機ハウジング34Aと、この減速機ハウジング34A内に設けられた3段の遊星歯車減速機構34Bとにより構成され、減速機ハウジング34Aの外周側には駆動輪35が固定されている。   Here, the hydraulic motor 33 is accommodated in a cylindrical motor housing 33 </ b> A fixed to the travel device bracket 32. On the other hand, the speed reducer 34 includes a speed reducer housing 34A formed in a covered cylindrical shape and a three-stage planetary gear speed reduction mechanism 34B provided in the speed reducer housing 34A. The driving wheel 35 is fixed to the front.

この場合、減速機ハウジング34Aは、軸受36,36を介してモータハウジング33Aに回転可能に取付けられ、これら減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとは、両者間に隙間37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している。   In this case, the reduction gear housing 34A is rotatably attached to the motor housing 33A via bearings 36, 36, and the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A are relatively rotated with a gap 37 formed therebetween. A fixed body and a rotating body are configured.

そして、減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとの間には、第1の実施の形態で述べたフローティングシール18が設けられ、該フローティングシール18によって減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとの間の隙間37をシールすることにより、減速機ハウジング34A内に、遊星歯車減速機構34B等を潤滑する潤滑油を封止する構成となっている。   The floating seal 18 described in the first embodiment is provided between the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A, and the clearance between the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A is provided by the floating seal 18. By sealing 37, the lubricating oil for lubricating the planetary gear reduction mechanism 34B and the like is sealed in the reduction gear housing 34A.

38は減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとの間の隙間37内に設けられた異物侵入防止膜で、該異物侵入防止膜38は、第1の実施の形態で述べた異物侵入防止膜23と同様に構成され、減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとの間の隙間37内に外部からフローティングシール18に向けて泥水、土砂等の異物が侵入するのを防止するものである。   Reference numeral 38 denotes a foreign matter intrusion prevention film provided in a gap 37 between the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A. The foreign matter intrusion prevention film 38 is the same as the foreign matter intrusion prevention film 23 described in the first embodiment. It is configured in the same manner and prevents foreign matter such as muddy water and earth and sand from entering the gap 37 between the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A from the outside toward the floating seal 18.

かくして、このように構成される第2の実施の形態による走行装置31にあっても、相対回転する減速機ハウジング34Aとモータハウジング33Aとの間の隙間37内に異物侵入防止膜38を設けることにより、当該隙間37に外部からフローティングシール18に向けて異物が侵入するのを防止することができる。これにより、フローティングシール18のシール性を良好に保つことができ、走行装置31を長期に亘って円滑に作動させることができる。   Thus, even in the traveling device 31 according to the second embodiment configured as described above, the foreign matter intrusion prevention film 38 is provided in the gap 37 between the reduction gear housing 34A and the motor housing 33A that rotate relative to each other. Thus, foreign matter can be prevented from entering the gap 37 from the outside toward the floating seal 18. Thereby, the sealing performance of the floating seal 18 can be kept good, and the traveling device 31 can be operated smoothly over a long period of time.

なお、前記第1の実施の形態では、ポリノルボルネンからなるポリマーの粉体をペースト状物にして吸油性材料を形成し、これをOリング21,22に外側から塗布する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前記ポリマー製のシートを用いる場合には、このシートをOリングの表面に接着することにより付着させることができる。この点は第2の実施の形態についても同様である。   In the first embodiment, an example is given in which an oil-absorbing material is formed from a polymer powder made of polynorbornene as a paste and applied to the O-rings 21 and 22 from the outside. explained. However, the present invention is not limited to this. For example, when the polymer sheet is used, the sheet can be adhered to the surface of the O-ring. This is the same for the second embodiment.

また、前記第1の実施の形態では、建設機械の回転装置を下履帯案内ローラ11に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば上履帯案内ローラ10に適用してもよい。また、油圧ショベルの遊動輪装置のように、相対回転する軸支持部材と遊動輪との間の隙間からフローティングシールに向けて異物が侵入するのを防止する場合にも適用することができるものである。   In the first embodiment, the case where the rotating device of the construction machine is applied to the lower crawler belt guide roller 11 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to the upper crawler belt guide roller 10, for example. Further, as in the idler device of a hydraulic excavator, it can also be applied to prevent foreign matter from entering the floating seal from the clearance between the shaft support member and the idler wheel that rotate relative to each other. is there.

また、前記第2の実施の形態では、建設機械の回転装置として油圧ショベルの走行装置31を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等の装軌式車両、ホイールローダ等のホイール式車両にも適用できるものであり、要はフローティングシールを用いた種々の回転装置に適用できるものである。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, the traveling apparatus 31 of the hydraulic shovel was mentioned as an example as a rotation apparatus of a construction machine, and was demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a tracked vehicle such as a hydraulic crane and a wheeled vehicle such as a wheel loader. In short, the present invention can be applied to various rotating devices using a floating seal. It is.

11 下履帯案内ローラ(回転装置)
12 軸支持部材(固定体)
13 ローラ支持軸
15 ローラ(回転体)
17,37 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
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
23,38 異物侵入防止膜
24 吸油性材料
25 油液
31 走行装置(回転装置)
33 油圧モータ
33A モータハウジング(固定体)
34 減速機
34A 減速機ハウジング(回転体)
11 Lower crawler belt guide roller (rotating device)
12 Shaft support member (fixed body)
13 Roller support shaft 15 Roller (rotating body)
17, 37 Clearance 18 Floating seal 19 Fixed side seal ring 19B, 20B Seal surface 20 Rotating side seal ring 21 Fixed side O ring 22 Rotating side O ring 23, 38 Foreign matter intrusion prevention film 24 Oil absorbing material 25 Oil liquid 31 Traveling device Rotating device)
33 Hydraulic motor 33A Motor housing (fixed body)
34 Reducer 34A Reducer housing (rotary body)

Claims (3)

建設機械の車体側に固定して設けられた固定体と、該固定体に対して回転可能に設けられ該固定体との間に外部に開口する隙間が形成された回転体と、前記固定体と回転体との間の前記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、前記固定体の内周側と前記回転体の内周側とに対向して配置され互いに摺接するシール面をもった一対のシールリングと、該各シールリングの外周面と前記固定体,回転体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、
前記各Oリングには、前記固定体,回転体の内周面と前記各シールリングとの間で前記隙間に臨む位置に吸油性材料を添加して設け、
該吸油性材料は、前記固定体と回転体との間の前記隙間に外部から注入される油液を吸収して異物の侵入を防ぐ異物侵入防止膜を形成する構成としたことを特徴とする建設機械の回転装置。
A fixed body provided fixed to the vehicle body side of the construction machine, a rotating body provided rotatably with respect to the fixed body, and having a gap opened between the fixed body and the fixed body, and the fixed body And a floating seal that seals the gap between the rotating body and the rotating body,
The floating seal includes a pair of seal rings disposed opposite to the inner peripheral side of the fixed body and the inner peripheral side of the rotating body and having seal surfaces that are in sliding contact with each other; the outer peripheral surface of each seal ring; Construction composed of a pair of O-rings that are sandwiched between the inner peripheral surface of the fixed body and the rotating body, seal between them, and apply an axial pressing force to each of the seal rings. In the rotation device of the machine,
In each O-ring, an oil-absorbing material is added at a position facing the gap between the inner peripheral surface of the fixed body and the rotating body and each seal ring,
The oil-absorbing material is configured to form a foreign matter intrusion prevention film that absorbs oil liquid injected from the outside into the gap between the fixed body and the rotating body and prevents foreign matter from entering. Rotating equipment for construction machinery.
前記吸油性材料は、ポリノルボルネンからなるポリマーの粉体または前記ポリマー製のシートを、前記Oリングの表面に塗布または接着して設ける構成としてなる請求項1に記載の建設機械の回転装置。   2. The rotating device for a construction machine according to claim 1, wherein the oil-absorbing material is formed by applying or adhering a polymer powder made of polynorbornene or a sheet made of the polymer to a surface of the O-ring. 前記吸油性材料に吸収させる前記油液は、合成油、鉱油または生分解性油を用い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。   The rotation device for a construction machine according to claim 1 or 2, wherein the oil liquid absorbed by the oil-absorbing material is configured to use synthetic oil, mineral oil, or biodegradable oil.
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