JP2016050665A - 車軸支持部のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のコンバイン等のクローラ走行車両では、外部から回転隙間を通って細かな泥や藁屑等が侵入し、内部のオイルシールを破損させる、という問題があった。
【解決手段】走行車軸４１を軸受４３を介して車軸ケース４２のケース端部４２ａに回転可能に軸支し、該ケース端部４２ａより突出する前記走行車軸４１に駆動スプロケット４７を嵌合し、前記軸受４３の駆動スプロケット４７側にて、前記ケース端部４２ａと走行車軸４１もしくは駆動スプロケット４７との間をオイルシール４９で密閉した車軸支持部４０において、前記オイルシール４９よりも径方向外側位置にサブシール５０を設け、該サブシール５０により、前記オイルシール４９と駆動スプロケット４７との間の第一回転隙間５１ａを封鎖すると共に、該第一回転隙間５１ａに油を充填可能に構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行車軸を軸受を介して車軸ケースのケース端部に回転可能に軸支し、該ケース端部より突出する前記走行車軸に走行回転体を嵌合し、前記軸受の走行回転体側にて、前記ケース端部と走行車軸もしくは走行回転体との間をオイルシールで密閉した車軸支持部に関し、特に、前記オイルシールの耐久性を向上させるシール構成に関する。

従来より、建設機械やコンバイン等のクローラ走行車両は、乾いた路面の他、泥地などの悪路を走行するため、該クローラ走行車両でクローラを駆動する走行車軸の車軸支持部には、細かな泥や藁屑等が侵入する可能性がある。これを防止するため、走行車軸もしくは該走行車軸に嵌合されるスプロケットと、該走行車軸を回転可能に軸支する車軸ケースのケース端部との間を、オイルシールで密閉する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。該技術では、前記オイルシールに加え、該オイルシールの外側を、前記ケース端部から走行車軸にかけて介装した防塵部材で覆うことにより、ケース端部と走行車軸との間のシール性を更に高めるようにしている。

特開平７−２５１７６４号公報

しかしながら、前記技術においても、走行車軸・スプロケットが回転できるように、固定側部材と回転側部材との間、例えば、ケース端部の外周部分と、スプロケットに接続された防塵部材の外周部分との間には、相対回転のための僅かな隙間（以下、「回転隙間」とする）が存在する。このため、細かな泥や藁屑等が該回転隙間を通って内部のオイルシールに到達し、該オイルシールが破損して寿命が低下する、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、走行車軸を軸受を介して車軸ケースのケース端部に回転可能に軸支し、該ケース端部より突出する前記走行車軸に走行回転体を嵌合し、前記軸受の走行回転体側にて、前記ケース端部と走行車軸もしくは走行回転体との間をオイルシールで密閉した車軸支持部において、前記オイルシールよりも径方向外側位置にサブシールを設け、該サブシールにより、前記オイルシールと走行回転体との間の回転隙間を封鎖すると共に、該回転隙間に油を充填可能に構成したものである。
請求項２においては、前記サブシールとケース端部との間には、カラー部材を介装するものである。
請求項３においては、前記走行回転体には、該走行回転体の外側面から前記回転隙間にかけて連通孔を穿孔し、該連通孔の開口端に、油充填用の栓部材を設けるものである。
請求項４においては、前記走行回転体には、前記栓部材の周囲を覆う保護プラグを装着するものである。
請求項５においては、前記走行回転体の外側面には、前記保護プラグを挟んで周方向前後に保護リブを一体的に配置するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、車軸支持部の回転隙間を十分に閉塞することができ、細かな泥や藁屑等が該回転隙間を通って径方向内側位置のオイルシールに到達するのを防ぎ、確実に保護して該オイルシールの寿命を向上させることができる。特に、径方向外側位置でサブシールの周囲から回転隙間内に侵入しようとする細かな泥や藁屑等を、充填したグリス等の油によって押し戻すことができ、前記サブシールと共働してシール性を高めることができる。一方、径方向内側位置のオイルシールに対しては、充填された油を潤滑油として供給することができ、該オイルシールの摺接部の摩擦抵抗を減らし、該摺接部の異常摩耗を防いで、オイルシールの寿命を更に向上させることができる。
請求項２により、前記サブシールのケース部材側との摺接部を、前記油によって潤滑することができ、該摺接部の異常摩耗を防いで、サブシールの寿命を向上させることができる。
請求項３により、前記回転隙間への油の補充を、前記栓部材を介して外部から行うことができ、該油の補充の度に走行回転体を走行車軸から着脱する必要がなくなり、メンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項４により、前記栓部材が泥や石等によって破損するのを防ぐことができ、該栓部材の寿命を向上させることができる。
請求項５により、前記保護プラグが泥や石等によって破損するのを防ぐことができ、前記栓部材を確実に保護することができる。

本発明に関わる車軸支持部の背面断面図である。 同じく拡大図である。 保護リブ周囲の側面図である。 サブシールの移動状況を示す軸受周囲の背面断面図である。 オイルシールの保護状況を示す軸受周囲の背面断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明に関わる車軸支持部４０について、図１，図２により説明する。
図外の建設機械やコンバインに通例の如く備えられた車軸駆動装置の左右両側面からは、中空状の車軸ケース４２が左右に延設され、該車軸ケース４２内に走行車軸４１が挿通されている。

該走行車軸４１は、その外端部に駆動スプロケット４７が嵌合固定されると共に、車軸支持部４０を介して、前記車軸ケース４２に回転可能に軸支されている。そして、前記駆動スプロケット４７の外歯部を、クローラ４８に係止しており、前記走行車軸４１の走行動力によって駆動スプロケット４７が駆動され、クローラ４８が回転して車両が走行される。

前記車軸支持部４０においては、前記走行車軸４１の外端部に小径部４１ａが形成され、該小径部４１ａの基部が、軸受４３を介して、前記車軸ケース４２のケース端部４２ａに回転可能に軸支されると共に、前記小径部４１ａでケース端部４２ａから軸方向外側に突出する部分には、スプライン４１ａ１が形成されている。

更に、該スプライン４１ａ１よりも軸方向外側には、ねじ部４１ｂが突出されており、駆動スプロケット４７のボス部４７ａをスプライン４１ａ１に外嵌させた後、座金４４を介してナット４５・４６を前記ねじ部４１ｂに螺嵌させることにより、前記駆動スプロケット４７が走行車軸４１に締結固定される。走行路面が泥地である場合は、車両重量を受けて前記クローラ４８が地中深く沈み込み、走行中は、このような状態で前記駆動スプロケット４７が回転することになる。

また、前記ボス部４７ａよりも径方向外側位置の本体部４７ｂから軸方向内側に向かって、輪体部４７ｂ１が延設される一方、前記ケース端部４２ａの外周部には、ラビリンス状の溝部４２ａ２が形成されており、該溝部４２ａ２に前記輪体部４７ｂ１が回転摺動可能に挿嵌されている。

これにより、前記ケース端部４２ａと駆動スプロケット４７との間の外周表面に、泥地を走行する際に泥の中に含まれる藁草などの異物が巻き付きにくくし、該異物が前記車軸支持部４０内部に入り込むのを防止することができる。

更に、前記ボス部４７ａから軸方向内側に向かって、シールカラー４７ａ１が延設される一方、前記ケース端部４２ａの内周部からは、環状のシール押さえ４２ａ１が軸方向外側に向かって延設され、該シール押さえ４２ａ１と前記シールカラー４７ａ１との間に、リング状のオイルシール４９が挿嵌されている。

これにより、たとえ、前記ケース端部４２ａと駆動スプロケット４７との間の径方向内側位置まで、泥の中に含まれる細かな泥や藁屑等が侵入しても、このオイルシール４９によって、それ以上は軸受４３側に侵入できないようにしている。

また、このようなシール構成の車軸支持部４０においては、前記オイルシール４９から車軸ケース４２のシール押さえ４２ａ１までの外側面と、前記駆動スプロケット４７の本体部４７ｂの内側面との間には、該駆動スプロケット４７が前記車軸ケース４２に対して相対回転するための回転隙間５１が形成されている。

そして、該回転隙間５１内で前記オイルシール４９よりも径方向外側位置に、本発明に関わる環状のサブシール５０が配置されており、該サブシール５０によって、前記回転隙間５１が内外の第一回転隙間５１ａと第二回転隙間５１ｂに画成される。

このうちの第一回転隙間５１ａは、前記オイルシール４９と駆動スプロケット４７との間にあって、前記サブシール５０により封鎖されると共に、該第一回転隙間５１ａの内部には、グリス等の油を充填できるようにしている。

前記第二回転隙間５１ｂは、前記サブシール５０と車軸ケース４２のケース端部４２ａの外側面との間にあって、前記サブシール５０により封鎖されると共に、該第二回転隙間５１ｂの内部には、圃場の細かな泥や藁屑等を貯溜可能な空間が形成されている。

更に、前記ケース端部４２ａのシール押さえ４２ａ１の外周面に形成された段差部４２ａ３には、環状のシールカラー５２が外嵌固定され、該シールカラー５２の外周面に、前記サブシール５０内周のリップ部５０ａが摺接されている。

これにより、たとえ、泥の中に含まれる細かな泥や藁屑等が前記溝部４２ａ２と輪体部４７ｂ１との間から車軸支持部４０の内部に侵入しても、前記第二回転隙間５１ｂに止まり、更にサブシール５０の周囲から第一回転隙間５１ａに侵入しようとしても、該第一回転隙間５１ａ内の油によって第二回転隙間５１ｂ内に押し戻されるようにしている。

すなわち、走行車軸４１を軸受４３を介して車軸ケース４２のケース端部４２ａに回転可能に軸支し、該ケース端部４２ａより突出する前記走行車軸４１に走行回転体である駆動スプロケット４７を嵌合し、前記軸受４３の駆動スプロケット４７側にて、前記ケース端部４２ａと走行車軸４１もしくは駆動スプロケット４７との間、本実施例では、ケース端部４２ａと駆動スプロケット４７との間をオイルシール４９で密閉した車軸支持部４０において、前記オイルシール４９よりも径方向外側位置にサブシール５０を設け、該サブシール５０により、前記オイルシール４９と駆動スプロケット４７との間の回転隙間である第一回転隙間５１ａを封鎖すると共に、該第一回転隙間５１ａに油を充填可能に構成したので、車軸支持部４０の第一回転隙間５１ａを十分に閉塞することができ、細かな泥や藁屑等が該第一回転隙間５１ａを通って径方向内側位置のオイルシール４９に到達するのを防ぎ、確実に保護して該オイルシール４９の寿命を向上させることができる。特に、径方向外側位置でサブシール５０の周囲から第一回転隙間５１ａ内に侵入しようとする細かな泥や藁屑等を、充填したグリス等の油によって押し戻すことができ、前記サブシール５０と共働してシール性を高めることができる。一方、径方向内側位置のオイルシール４９に対しては、充填された油を潤滑油として供給することができ、該オイルシール４９の摺接部の摩擦抵抗を減らし、該摺接部の異常摩耗を防いで、オイルシール４９の寿命を更に向上させることができる。

更に、前記サブシール５０とケース端部４２ａとの間には、カラー部材であるシールカラー５２を介装するので、前記サブシール５０のケース部材４２ａ側との摺接部であるリップ部５０ａを、前記油によって潤滑することができ、該リップ部５０ａの異常摩耗を防いで、サブシール５０の寿命を向上させることができる。

次に、前記サブシール５０の周囲構成について、図１乃至図５により詳細に説明する。
図１乃至図３に示すように、前記駆動スプロケット４７の本体部４７ｂには、軸方向に貫通する連通孔４７ｂ２が穿孔され、該連通孔４７ｂ２の内側は、前記第一回転隙間５１ａ内に開口されている。一方、前記連通孔４７ｂ２の外側の開口端４７ｂ３は、前記本体部４７ｂの外側面に設けた凹部４７ｂ４内に開口されると共に、該開口端４７ｂ３には、油充填用のオイルニップル５３が外部より挿嵌されている。

更に、該オイルニップル５３の外側の周囲を覆うようにして、前記凹部４７ｂ４には、ノブ状の保護プラグ５４が着脱可能に螺挿されている。そして、該保護プラグ５４の内側には、軸心上に収納凹部５４ａが形成され、該収納凹部５４ａに前記オイルニップル５３の外端が挿入保持されており、該保護プラグ５４を短くしてコンパクト化を図っている。

加えて、該保護プラグ５４の周方向前後には、保護リブ５５ａ・５５ｂが配置されている。該保護リブ５５ａ・５５ｂは、前記駆動スプロケット４７の本体部４７ｂの外側面より軸方向外側に突出し、該駆動スプロケット４７と一体的に形成されている。

これにより、前記第一回転隙間５１ａには、オイルニップル５３を介して外部より油を容易に補充することができ、しかも、該オイルニップル５３は、前記保護プラグ５４や保護リブ５５ａ・５５ｂによって外部から十分に保護されている。

すなわち、前記走行回転体である駆動スプロケット４７には、該駆動スプロケット４７の外側面から前記回転隙間である第一回転隙間５１ａにかけて連通孔４７ｂ２を穿孔し、該連通孔４７ｂ２の開口端４７ｂ３に、油充填用の栓部材であるオイルニップル５３を設けるので、前記第一回転隙間５１ａへの油の補充を、前記オイルニップル５３を介して外部から行うことができ、該油の補充の度に駆動スプロケット４７を走行車軸４１から着脱する必要がなくなり、メンテナンス性の向上を図ることができる。

更に、前記走行回転体である駆動スプロケット４７には、前記栓部材であるオイルニップル５３の周囲を覆う保護プラグ５４を装着するので、前記オイルニップル５３が泥や石等によって破損するのを防ぐことができ、該オイルニップル５３の寿命を向上させることができる。

加えて、前記走行回転体である駆動スプロケット４７の外側面には、前記保護プラグ５４を挟んで周方向前後に保護リブ５５ａ・５５ｂを一体的に配置するので、前記保護プラグ５４が泥や石等によって破損するのを防ぐことができ、前記栓部材であるオイルニップル５３を確実に保護することができる。

また、図２、図４に示すように、前記本体部４７ｂには、前記輪体部４７ｂ１の内周面よりも軸方向外側に、該内周面よりも小径で、前記シールカラー５２の外周面と略平行なシールガイド穴４７ｂ５が形成されており、該シールガイド穴４７ｂ５と前記シールカラー５２との間に、前記サブシール５０が軸方向前後に移動可能に設けられている。

そして、該サブシール５０は、初期取付位置５６における外端面５０ｂを、前記シールガイド穴４７ｂ５の奥壁面４７ｂ６から離間させ、所定の余裕長５８を確保するようにしている。

これにより、前記シールカラー５２の外周面において、前記サブシール５０のリップ部５０ａが摺接する部分の摩耗が大きくなると、該サブシール５０を前記シールガイド穴４７ｂ５の奥側に打ち込み、前記初期取付位置５６から打ち込み位置５７まで移動させることにより、前記リップ部５０ａの摺接先を、前記シールカラー５２で摩耗していない外周面に変更することができる。

すなわち、前記サブシール５０の初期取付位置５６において、該サブシール５０を収納するシールガイド穴４７ｂ５の奥壁面４７ｂ６との間に、前記サブシール５０を移動して該サブシール５０のリップ部５０ａと前記シールカラー５２との摺接位置を変更可能な余裕長５８を設けるので、前記リップ部５０ａの摺接先を、前記シールカラー５２で摩耗していない部分に移動させることができ、該シールカラー５２と前記サブシール５０によるシール性能を長期間にわたり高く維持することができる。

なお、図５は、前記オイルシール４９として、複数の板部材５９ａ等を組み合わせたオイルシール５９を使用した上で、前記シール押さえ４２ａ１と同様に、前記ケース端部４２ａの内周部から軸方向外側に向かって延設されたシール押さえ４２ａ４と、前記シールカラー４７ａ１との間に挿嵌されている。

そして、前記板部材５９ａのかしめ部５９ａ１は、該シール押さえ４２ａ４の内周面の段差部４２ａ５に嵌合されているが、該かしめ部５９ａ１の外側面には、Ｃ形状の止め輪６０の内側面が当接され、該止め輪６０の外周端は、前記シール押さえ４２ａ４の内周面で段差部４２ａ５の外側に凹設された内周溝部４２ａ６に係合されている。

すなわち、前記オイルシール５９のかしめ部５９ａ１の外側に、該オイルシール５９の外周を支持するシール押さえ４２ａ４に設けた止め輪６０を装着するので、該止め輪６０により、前記かしめ部５９ａ１が圃場の細かな泥や藁屑等によって破損するのを防ぐことができ、オイルシール５９の寿命を向上させることができる。更に、前記止め輪６０は、オイルシール５９の抜け止め部材として機能し、該抜け止め部材を別途に設ける必要がなくなり、部品点数を減少させて製造コストの低減も図ることができる。

本発明は、走行車軸を軸受を介して車軸ケースのケース端部に回転可能に軸支し、該ケース端部より突出する前記走行車軸に走行回転体を嵌合し、前記軸受の走行回転体側にて、前記ケース端部と走行車軸もしくは走行回転体との間をオイルシールで密閉した、全ての車軸支持部に適用することができる。

４０ 車軸支持部
４１ 走行車軸
４２ 車軸ケース
４２ａ ケース端部
４３ 軸受
４７ 駆動スプロケット（走行回転体）
４７ｂ２ 連通孔
４７ｂ３ 開口端
４９ オイルシール
５０ サブシール
５１ａ 第一回転隙間（回転隙間）
５２ シールカラー（カラー部材）
５３ オイルニップル（栓部材）
５４ 保護プラグ
５５ａ・５５ｂ 保護リブ

Claims (5)

1. 走行車軸を軸受を介して車軸ケースのケース端部に回転可能に軸支し、該ケース端部より突出する前記走行車軸に走行回転体を嵌合し、前記軸受の走行回転体側にて、前記ケース端部と走行車軸もしくは走行回転体との間をオイルシールで密閉した車軸支持部において、前記オイルシールよりも径方向外側位置にサブシールを設け、該サブシールにより、前記オイルシールと走行回転体との間の回転隙間を封鎖すると共に、該回転隙間に油を充填可能に構成したことを特徴とする車軸支持部のシール構造。
2. 前記サブシールとケース端部との間には、カラー部材を介装することを特徴とする請求項１に記載の車軸支持部のシール構造。
3. 前記走行回転体には、該走行回転体の外側面から前記回転隙間にかけて連通孔を穿孔し、該連通孔の開口端に、油充填用の栓部材を設けることを特徴とする請求項１に記載の車軸支持部のシール構造。
4. 前記走行回転体には、前記栓部材の周囲を覆う保護プラグを装着することを特徴とする請求項３に記載の車軸支持部のシール構造。
5. 前記走行回転体の外側面には、前記保護プラグを挟んで周方向前後に保護リブを一体的に配置することを特徴とする請求項４に記載の車軸支持部のシール構造。
   

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