JP2013189052A

JP2013189052A - 履帯ピンシール

Info

Publication number: JP2013189052A
Application number: JP2012055684A
Authority: JP
Inventors: Masaomi Watanabe; 真臣渡辺
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-26

Abstract

【課題】連結ピンの外周側にブッシュおよび外側リンク部材を配置するとともにブッシュの外周側に内側リンク部材を配置し、ブッシュおよび外側リンク部材間にシールリングを軸方向に圧縮した状態で介装する履帯ピンシールにおいて、シールリングとブッシュ間およびシールリングと外側リンク部材間に外部異物が侵入しにくくする。
【解決手段】シールリングは、ブッシュに対する接触面圧の最大値部および外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部がそれぞれ、シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されている。また、シールリングは、その軸方向両端面にそれぞれ径方向に傾斜する傾斜面を備え、傾斜面が設けられたことによるシールリングの軸方向幅の最大値部が、シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、履帯構造における連結ピンの周りをシールする履帯ピンシールに関する。本発明の履帯ピンシールは例えば、パワーショベル等の建設機械における履帯構造に用いられる。

従来から図４に示す履帯ピンシールが知られており、この履帯ピンシールは、連結ピン１１の外周側にブッシュ１２および外側リンク部材１３を配置するとともにブッシュ１２の外周側に内側リンク部材１４を配置し、ブッシュ１２および外側リンク部材１３の間にシールリング１５を軸方向に圧縮した状態で介装するものとされている（但し、図４は、シールリング１５を軸方向に圧縮する前の状態を示している）。シールリング１５は、履帯外部の土砂や泥水またはダスト等の外部異物が履帯内部へ侵入しにくいようにするものであって、また、履帯内部に潤滑用グリースを充填する場合にグリースが履帯外部へ流出しにくいようにするものである。

しかしながらこの履帯ピンシールには、以下の問題がある。

すなわち上記履帯ピンシールにおいて、シールリング１５は、その外周面および内周面にそれぞれ環状溝部１６，１７を有して軸方向に伸縮する蛇腹状に成形されているが、その軸方向一方の端面１８および軸方向他方の端面１９はそれぞれその少なからぬ一部または全部が軸直角の平面状に成形されている。したがってこのシールリング１５のブッシュ１２に対する接触面圧Ｐ_１および外側リンク部材１３に対する接触面圧Ｐ_２を測定するとそれぞれ図５に示すようになり、すなわちブッシュ１２に対する接触面圧Ｐ_１の最大値部Ｐ_１ｍａｘおよび外側リンク部材１３に対する接触面圧Ｐ_２の最大値部Ｐ_２ｍａｘがそれぞれシールリング１５の内周寄りの部位に位置している。したがってシールリング１５の軸方向端面１８，１９においてこの内周寄りの部位までは、履帯外部の土砂や泥水またはダスト等の外部異物が浸入しやすい状態となっており、よって、この内周寄りの部位まで侵入した外部異物によってシールリング１５が早期に摩耗し、シール性が損なわれる虞がある。

特許第３７３０６２２号公報特開２０００−１７９６９６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、シールリングとブッシュの間およびシールリングと外側リンク部材の間に外部異物が侵入しにくく、よってシールリングが早期に摩耗するのを抑制することができる履帯ピンシールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による履帯ピンシールは、連結ピンの外周側にブッシュおよび外側リンク部材を配置するとともに前記ブッシュの外周側に内側リンク部材を配置し、前記ブッシュおよび前記外側リンク部材の間にシールリングを軸方向に圧縮した状態で介装する履帯ピンシールにおいて、前記シールリングは、前記ブッシュに対する接触面圧の最大値部および前記外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部がそれぞれ、前記シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２による履帯ピンシールは、上記した請求項１記載の履帯ピンシールにおいて、前記シールリングは、その軸方向両端面にそれぞれ径方向に傾斜する傾斜面を備え、前記傾斜面の傾斜する向きは、前記シールリングの軸方向幅が外周側から内周側へかけて徐々に縮小する向きとされ、前記傾斜面が設けられたことによる前記シールリングの軸方向幅の最大値部が、前記シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されていることを特徴とする。

上記構成を備える本発明の履帯ピンシールにおいては、ブッシュおよび外側リンク部材間に軸方向に圧縮した状態で介装されるシールリングが、ブッシュに対する接触面圧の最大値部および外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部をそれぞれ備え、これらの接触面圧の最大値部がそれぞれシールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されている。したがってこれらの接触面圧の最大値部がそれぞれ上記従来技術と比較してシールリングの外周寄りの部位に配置されるため、その位置が外周側へ移行した分、外部異物がシールリングとブッシュの間およびシールリングと外側リンク部材の間に侵入しにくくなる。

上記作用を奏するシールリングの具体例としては、以下の構成とするのが好ましい。

すなわち、シールリングの軸方向両端面にそれぞれ、径方向に傾斜する傾斜面を形成する。傾斜面の傾斜する向きは、シールリングの軸方向幅が外周側から内周側へかけて徐々に縮小する向きとし、すなわち軸方向両端面にそれぞれ漏斗状の傾斜面を形成する。そして、傾斜面が設けられたことによるシールリングの軸方向幅の最大値部を、シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置する。このようにすればシールリングのブッシュに対する接触面圧の最大値部および外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部がそれぞれシールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されることになる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明においては上記したように、シールリングのブッシュに対する接触面圧の最大値部および外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部がシールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置され、またシールリングの軸方向両端面に傾斜面が設けられたことによるシールリングの軸方向幅の最大値部がシールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されているため、これら接触面圧の最大値部または軸方向幅の最大値部が上記従来技術と比較してシールリングの外周寄りの部位に配置されている。したがって、その位置が外周側へ移行した分、外部異物がシールリングとブッシュの間およびシールリングと外側リンク部材の間に侵入しにくくなり、よってシールリングが早期に摩耗するのを抑制することができる。

本発明の実施例に係る履帯ピンシールの要部断面図同履帯ピンシールにおける接触面圧の分布説明図同履帯ピンシールにおけるシールリングの単品図従来例に係る履帯ピンシール要部断面図同履帯ピンシールにおける接触面圧の分布説明図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）従来品では、面圧の高い箇所がダストの侵入を最も防ぐ箇所になるため、外径側の面圧の低い箇所まではダストが侵入し、面圧の高い箇所より内径側にはダストの侵入を防ぐ設計になっている。しかし、侵入したダストにより摺動面が摩耗した結果、よりダストが侵入しやすくなり、最終的に面圧の高い箇所を超えて内径側までダストが侵入する。
（２）これに対し本発明によれば、面圧の高い箇所を外径側に移動させることで摺動面への侵入を防ぐため、従来品と比べてダストが侵入したことによる摩耗を防止し、内径側までダストが侵入するのを防止することができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る履帯ピンシールの要部断面を示している。当該実施例に係る履帯ピンシールは、連結ピン１１の外周側にブッシュ１２および外側リンク部材１３を配置するとともにブッシュ１２の更に外周側に内側リンク部材１４を配置し、ブッシュ１２および外側リンク部材１３の間にシールリング２１を軸方向に圧縮した状態で介装するものであって、特に以下の構成を備える点に特徴を有している。尚、図１は、シールリング２１を軸方向に圧縮する前の状態を示している。また連結ピン１１の周りには、潤滑用グリースが塗布される。

すなわち、シールリング２１は、図２に示すように、ブッシュ１２に対する接触面圧Ｐ_１の最大値部Ｐ_１ｍａｘおよび外側リンク部材１３に対する接触面圧Ｐ_２の最大値部Ｐ_２ｍａｘがそれぞれ、シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置されており、これを可能とするため、シールリング２１は、その軸方向両端面２７，２８にそれぞれ径方向に傾斜する傾斜面３１，３２が設けられ、傾斜面３１，３２の傾斜する向きは、シールリング２１の軸方向幅が外周側から内周側へかけて徐々に縮小する向きとされ、傾斜面３１，３２が設けられたことによるシールリング２１の軸方向幅の最大値部Ｗｍａｘ（図３参照）が、シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置されている。

以下、図３にしたがって、シールリング２１の構成を一層詳細に説明する。

シールリング２１は、所定のゴムまたは樹脂よりなる弾性体によって環状に成形されている。シールリング２１の内周面２２は円筒面状に成形され、その軸方向中央部に内周側の環状溝部２３が形成されている。この内周側環状溝部２３の断面形状は、ほぼ二等辺三角形とされている。シールリング２１の外周面２４は円筒面状に成形され、その軸方向中央部に外周側の環状溝部２５が形成されている。この外周側環状溝部２５の断面形状は、軸方向に長いほぼ長方形とされている。またこの外周側環状溝部２５の溝底面上に環状凸部２６が形成され、この環状凸部２６の断面形状は、ほぼ二等辺三角形とされている。

シールリング２１の軸方向一方の端面２７および軸方向他方の端面２８にそれぞれ環状突起部２９，３０が対称的に形成され、この環状突起部２９，３０からシールリング２１の内周面２２へかけて環状の傾斜面３１，３２が形成されている。傾斜面３１，３２の傾斜する向きは上記したとおりである。環状突起部２９，３０の外周側は、環状突起部２９，３０から軸方向に後退した環状の切欠部３３，３４とされている。環状突起部２９，３０は、当該シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置されている。

各部の寸法の大小関係は、以下のように設定されている。

すなわち、シールリング２１の内周面２２の径寸法（シールリング２１の最小内径寸法）をｄ_１、内周側環状溝部２３の溝底部の径寸法をｄ_２、シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃの径寸法をｄ_３、外周側環状溝部２５の溝底部の径寸法をｄ_４、環状突起部２９，３０の頂部の径寸法をｄ_５、環状凸部２６の頂部の径寸法をｄ_６、シールリング２１の外周面２４の径寸法（シールリング２１の最大外径寸法）をｄ_７として、
ｄ_１＜ｄ_２＜ｄ_３＜ｄ_４＜ｄ_５＜ｄ_６＜ｄ_７・・・・（１）式
となるように設定され、また、内周側環状溝部２３の開口部の軸方向幅をｗ_１、外周側環状溝部２５の開口部の軸方向幅をｗ_２、シールリング２１の内周面２２の軸方向幅をｗ_３、シールリング２１の外周面２４の軸方向幅をｗ_４、シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃの軸方向幅をｗ_５、環状突起部２９，３０の頂部間の軸方向幅（シールリング２１の最大軸方向幅）をｗ_６として、
ｗ_１＜ｗ_２＜ｗ_３＜ｗ_４＜ｗ_５＜ｗ_６・・・・（２）式
となるように設定されている。

そして、上記シールリング２１の軸方向幅の最大値部Ｗｍａｘが上記環状突起部２９，３０の頂部間の軸方向幅（シールリングの最大軸方向幅）ｗ_６によって構成されるとともに上記（１）式のとおりｄ_３＜ｄ_５であることから、傾斜面３１，３２が設けられたことによるシールリング２１の軸方向幅の最大値部Ｗｍａｘが、シールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置されている。

尚、シールリング２１は、その断面形状が軸方向に対称な形状とされている。

上記構成の履帯ピンシールにおいては、ブッシュ１２に対する接触面圧Ｐ_１の最大値部Ｐ_１ｍａｘおよび外側リンク部材１３に対する接触面圧Ｐ_２の最大値部Ｐ_２ｍａｘがそれぞれシールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置され、またシールリング２１の軸方向両端面２７，２８に傾斜面３１，３２が設けられたことによるシールリング２１の軸方向幅の最大値部Ｗｍａｘがシールリング２１の径方向幅における幅方向中央部Ｃよりも外周側に配置されているため、これら接触面圧Ｐ_１，Ｐ_２の最大値部Ｐ_１ｍａｘ，Ｐ_２ｍａｘまたは軸方向幅の最大値部Ｗｍａｘが上記従来技術と比較してシールリング２１の外周寄りの部位に配置されている。したがってその位置が外周側へ移行した分、外部異物がシールリング２１とブッシュ１２との間およびシールリング２１と外側リンク部材１３との間に侵入しにくくなり、よってシールリング２１が早期に摩耗するのを抑制することができる。

また、シールリング２１における環状突起部２９，３０がシールリング２１の外周面２４から内周側に後退した位置に配置されているため、ブッシュ１２によってシールリング２１を軸方向に圧縮するときに、環状突起部２９，３０がブッシュ１２の外周面と外側リンク部材１３の内周面との間に挟まれにくい。したがって、いわゆる食み出しによるシール破損を抑制することができる。

また、シールリング２１の断面形状が軸方向に対称な形状とされているため、装着に際してシールリング２１の向きが限定されない。したがって装着作業を容易化することができる。シールリング２１は総じて断面ｗ字状に成形され、軸方向に伸縮する蛇腹状に成形されている。

１１連結ピン
１２ブッシュ
１３外側リンク部材
１４内側リンク部材
２１シールリング
２２内周面
２３内周側環状溝部
２４外周面
２５外周側環状溝部
２６環状凸部
２７，２８軸方向端面
２９，３０環状突起部
３１，３２傾斜面
３３，３４切欠部

Claims

連結ピンの外周側にブッシュおよび外側リンク部材を配置するとともに前記ブッシュの外周側に内側リンク部材を配置し、前記ブッシュおよび前記外側リンク部材の間にシールリングを軸方向に圧縮した状態で介装する履帯ピンシールにおいて、
前記シールリングは、前記ブッシュに対する接触面圧の最大値部および前記外側リンク部材に対する接触面圧の最大値部がそれぞれ、前記シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されていることを特徴とする履帯ピンシール。
請求項１記載の履帯ピンシールにおいて、
前記シールリングは、その軸方向両端面にそれぞれ径方向に傾斜する傾斜面を備え、前記傾斜面の傾斜する向きは、前記シールリングの軸方向幅が外周側から内周側へかけて徐々に縮小する向きとされ、
前記傾斜面が設けられたことによる前記シールリングの軸方向幅の最大値部が、前記シールリングの径方向幅における幅方向中央部よりも外周側に配置されていることを特徴とする履帯ピンシール。