JP2017215002A - 走行用減速機およびそのハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でラビリンス通路への異物の侵入を抑制できるとともにラビリンス通路に侵入した異物を容易に排出できる走行用減速機のハウジングおよびこれを備えた走行用減速機を提供する。
【解決手段】固定側ハウジング26と回転側ハウジング25との隙間を閉塞するフローティングシール51に対向する位置にラビリンス通路52を設ける。ラビリンス通路52に連通して固定側ハウジング26の円筒状のハウジング本体38の外周部に、ハウジング本体38の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部に亘る領域に複数の異物排出用のスリット39を設ける。簡易な構成でラビリンス通路52への異物の侵入を抑制できるとともに、ラビリンス通路52に侵入した異物をスリット39によって容易に排出できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行モータの回転速度を減速する減速機構を収容する走行用減速機のハウジングおよびこれを備えた走行用減速機に関する。

従来、油圧ショベルなどの履帯式車両に用いられる走行装置には、走行モータの回転速度を減速して履帯に伝達するための走行用減速機が用いられる。この走行用減速機は、履帯フレームに固定された固定側ハウジングとこの固定側ハウジングに対して回転自在の回転側ハウジングとからなるハウジングに減速機構が内蔵されて構成されている。

このような構成において、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの摺動部には、減速機構からの潤滑用の油漏れを防止するフローティングシールが設けられている。そのため、履帯に付着した泥などの異物が詰まってフローティングシールが損傷しないように、このフローティングシールの位置に連通するラビリンス通路（ラビリンスシール）を設け、泥などの異物の侵入を抑制する構成が知られている（例えば、特許文献１乃至４参照。）。

特開昭５０−２５８号公報 実開平３−２９７７４号公報 特開２００６−３１６９１６号公報 特開２０１０−５２５９６号公報

特許文献１記載の構成では、さらに、ラビリンス通路の内部に侵入した微細な異物を排出するための排出溝を固定側ハウジングの全周に設けるとともに、この固定側ハウジングの上方を円弧状の壁部によって覆うことで上方に位置する履帯から落下してくる小石などの異物の侵入を抑制している。

しかしながら、この構成では、例えば走行用減速機の下方に位置する履帯から運ばれてくる異物の侵入の抑制が充分とはいえない。

また、特許文献２記載の構成では、内部に侵入した異物が落下してくるラビリンス通路の下部の前後３０°の範囲にて固定側ハウジングを下方に向けて拡開状に傾斜させることで異物を排出しやすくしている。

さらに、特許文献３記載の構成では、ラビリンス通路の下部での隙間を上部での隙間より大きくすることで内部に侵入した異物を排出しやすくしている。

しかしながら、これら特許文献２および３記載の各構成では、異物を侵入しにくくするための構成がラビリンス通路のみであるため、異物の侵入の抑制が充分とはいえない。

また、特許文献４記載の構成では、ラビリンス通路内に侵入した異物を回転側ハウジングの回転により破砕することで排出しやすくしている。

しかしながら、この特許文献４記載の構成では、異物を破砕するための構成を追加で設けなければならず、また、硬質な異物を破砕するために特殊な素材や加工が必要となるなど、構成が複雑化しやすい。

このように、異物の侵入、および、侵入した異物によるシール破壊をより効果的に、かつ、より簡易な構成で抑制することが望まれている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、簡易な構成でラビリンス通路への異物の侵入を抑制できるとともにラビリンス通路に侵入した異物を容易に排出できる走行用減速機のハウジングおよびこれを備えた走行用減速機を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、履帯式車両の走行装置の走行方向の一端部に位置し走行モータの回転を減速しつつ履帯に伝達する減速機構を収容する走行用減速機のハウジングであって、固定側ハウジングと、この固定側ハウジングに対して回転自在に設けられ、走行装置の履帯が巻き掛けられる回転側ハウジングと、これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの隙間を閉塞するシール部と、このシール部に対向する位置に設けられたラビリンス通路とを具備し、固定側ハウジングは、回転側ハウジングの回転軸と同軸状に位置する円筒状のハウジング本体と、このハウジング本体の外周部にてラビリンス通路に連通して設けられ、ハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部に亘る領域に複数配置された異物排出用の開口部とを備えた走行用減速機のハウジングである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の走行用減速機のハウジングにおける開口部が、ハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の後部に亘る領域に複数配置されているものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の走行用減速機のハウジングにおける開口部が、ハウジング本体の径方向に沿って放射状に設けられたスリットである走行用減速機のハウジングである。

請求項４記載の発明は、走行モータの回転速度を減速する減速機構と、この減速機構を収容する請求項１乃至３いずれか一記載のハウジングとを具備した走行用減速機である。

請求項１記載の発明によれば、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの隙間を閉塞するシール部に対向する位置に設けられたラビリンス通路に連通して固定側ハウジングの円筒状のハウジング本体の外周部に、このハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部に亘る領域に複数の異物排出用の開口部を設けることにより、簡易な構成でラビリンス通路への異物の侵入を抑制できるとともに、ラビリンス通路に侵入した異物を開口部によって容易に排出できる。

請求項２記載の発明によれば、開口部をハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の後部に亘る領域に複数配置することにより、開口部に対して、例えば履帯により前端部側下方から運ばれてくる小石などの硬質の異物の入り込み、および、上方に位置する履帯から落下してくる泥や硬質の異物の入り込みを、別途の防護部材などを用いることなく開口部の配置のみで抑制できる。

請求項３記載の発明によれば、開口部をハウジング本体の径方向に沿って放射状に設けたスリットとすることにより、ラビリンス通路に侵入した異物をより容易に排出できる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３いずれか一記載のハウジングに減速機構を収容することにより、異物の侵入に伴うシール部のシール破壊を抑制して信頼性を確保できる。

（ａ）は本発明に係る走行用減速機の一実施の形態を示す側面図、（ｂ）は走行用減速機の一部の断面図である。 同上ハウジングを示す正面図である。 同上走行用減速機を備えた走行装置の一部を示す斜視図である。 同上ハウジングを備える履帯式車両を示す側面図である。

以下、本発明を、図１乃至図４に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。

図４に示されるように、作業機械としての油圧ショベルHEは、履帯式車両であり、下部の走行装置11に対し上部旋回体12が旋回可能に設けられ、この上部旋回体12上に、建設作業用の作業装置13などが搭載されている。

走行装置11は、機体左右部にそれぞれ設けられた履帯フレーム14の走行方向の一端部（後端部）に、走行用油圧モータすなわち走行モータＭ（図１（ａ））により駆動される走行用減速機15のスプロケット15aがそれぞれ設けられ、他端部（前端部）にアイドラ16がそれぞれ回転自在に軸支され、下側部に複数の下部ローラ17がそれぞれ回転自在に軸支され、上側部に複数の上部ローラ18がそれぞれ回転自在に軸支され、これらの機体左右部のスプロケット15a、アイドラ16、下部ローラ17および上部ローラ18に履帯19がそれぞれ巻き掛け装着されている。なお、図１乃至図４には、機体の左部のみを示しており、機体の右部については左部と左右対称であるため図示を省略している。

そして、図１乃至図４に示されるように、走行用減速機15は、ハウジング21と、このハウジング21に収容（内蔵）される減速機構22とを備えている。

ハウジング21は、一方の部材としての回転側ハウジング25と、他方の部材としての固定側ハウジング26と、固定側ハウジング26に嵌着されて回転側ハウジング25を回転自在に受けるベアリング27と、これら回転側ハウジング25と固定側ハウジング26との摺動部に設けられたシール機構28とを備えている。

回転側ハウジング25には、複数のボルト31により一体化された取付フランジ32およびリングギア33と、リングギア33に締結ボルト（図示せず）により一体化されたカバー35とを備えている。また、この回転側ハウジング25には、固定側ハウジング26に向かって突出する円筒状の回転側突出部36が固定側ハウジング26に対向する端部に設けられている。そして、この回転側ハウジング25には、取付フランジ32に、履帯式車両の履帯19を駆動するスプロケット15aが取り付けられている。したがって、この回転側ハウジング25には、走行装置11の履帯19が巻き掛けられる。

固定側ハウジング26は、油圧ショベルHEの履帯フレーム14に固定されている。また、この固定側ハウジング26には、走行モータＭが取り付けられている。さらに、この固定側ハウジング26は、円筒状に形成されたハウジング本体38と、このハウジング本体38の外周部に切り欠き形成された複数の開口部であるスリット39とを備えている。

ハウジング本体38は、走行モータＭの出力軸が挿入される嵌着凹部41が中央部に設けられている。また、このハウジング本体31は、嵌着凹部41を備える円筒状の本体部43と、この本体部43の外周部にフランジ状に延びるフランジ部44とを一体に有している。そして、このフランジ部44には、回転側ハウジング25に向かって突出する円筒状の固定側突出部44aが回転側ハウジング25に対向する端部に設けられている。この固定側突出部44aは、回転側突出部36に対して外方に離間された位置に配置されている。すなわち、この固定側突出部44aの内方に回転側突出部36が挿入され、これら固定側突出部44aと回転側突出部36とは、非接触状態でハウジング21の径方向に対向している。

スリット39は、ハウジング本体38にてフランジ部44の固定側突出部44aに設けられている。これらスリット39は、径方向に沿って放射状に設けられており。ハウジング本体38（固定側突出部44a）の外部と内部とを連通している。また、これらスリット39は、ハウジング本体38（固定側突出部44a）の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部（後端部）に亘る領域に配置されている。すなわち、これらスリット39は、ハウジング本体38の中心部を通る水平方向の仮想線Ｌ1よりも下方に位置し、かつ、この仮想線Ｌ1と、ハウジング本体38の中心部を通る鉛直方向の仮想線Ｌ2の下端部との間に区画される後側の約９０°の範囲に亘って配置されている。換言すれば、これらスリット39は、走行面に接触する履帯19（下部の履帯19）に対して遠い位置、すなわち無端状の履帯19のうち、回転側ハウジング25（スプロケット15a）に巻き掛けられている部分の湾曲に沿う部分の下半部の位置に配置されている。なお、スリット39のうち、ハウジング本体38の下部に位置するものは、仮想線Ｌ2に対して前方に位置していてもよいし、仮想線Ｌ2以後に位置していてもよい。すなわち、下部に位置するスリット39は、ハウジング本体38の下端部に対して若干前側に位置していてもよい。具体的に、本実施の形態において、これらスリット39は、油圧ショベルHEの左部の走行用減速機15の場合、左方から見て３時乃至７時の位置に亘って配置されている。したがって、これらスリット39は、油圧ショベルHEの右部の走行用減速機15の場合、右方から見て５時乃至９時の位置に亘って配置されている。

また、減速機構22は、固定側ハウジング26に取り付けられた走行モータＭから出力された回転を、スプロケット15aが取り付けられた回転側ハウジング25を介して、この回転側ハウジング25に取り付けられたスプロケット15aに巻き掛けられた履帯19へと減速しながら伝達するものである。この減速機構22は、例えば遊星歯車式の減速機構が用いられ、嵌着凹部41に挿入された走行モータＭの出力軸と接続される。また、この減速機構22には、リングギア33の内部に潤滑用の油が封入されている。

そして、シール機構28は、回転側ハウジング25の内部から外部への油漏れ防止およびハウジング21の外部から内部への異物侵入防止を図るもので、シール部であるフローティングシール51と、ラビリンスシール部を構成するラビリンス通路52とを備えている。

フローティングシール51は、回転側ハウジング25と固定側ハウジング26との隙間を閉塞するものである。このフローティングシール51は、例えば金属製の金属リング54a，54bと例えば合成樹脂製のＯリング55a，55bとを備えている。

金属リング54a，54bは、高精度に仕上げられた高硬度の摺動面57a，57bを端面に有し、Ｏリング55a，55bを外周側に保持している。

そして、フローティングシール51は、金属リング54aと回転側ハウジング25（回転側突出部36の内周面）との間に押し付けられて圧入されたＯリング55aの押圧力と、金属リング54bと固定側ハウジング26（フランジ部44の内周面）との間に押し付けられて圧入されたＯリング55bの押圧力とで、これら金属リング54a，54bの内側の高精度に仕上げられた双方の摺動面57a，57bの密着により、シール機能が発生し、回転側ハウジング25の内部に収容された油の漏れを防止するように構成されている。

ラビリンス通路52は、回転側ハウジング25の回転側突出部36と固定側ハウジング26の固定側突出部44aとの間に構成される前後にジグザグ状に屈曲した空間部であり、フローティングシール51の外側の位置と連通している。このラビリンス通路52は、比較的大きい異物のフローティングシール51への侵入を防止するとともに、小さい異物のフローティングシール51への侵入を抑制している。また、このラビリンス通路52は、固定側ハウジング26の各スリット39と連通しており、これらスリット39を介して、ハウジング21の外部と連通している。

次に、図示された実施の形態の作用を説明する。

回転側ハウジング25と固定側ハウジング26との隙間を閉塞するフローティングシール51に対向する位置にラビリンス通路52を連通させることで、油圧ショベルHEの走行装置11が泥水、泥土、細粒土状の路面などを走行して泥水、泥土、細粒土などを掻き上げた場合でも、これらがラビリンス通路52の奥に位置するフローティングシール51まで侵入しにくい。

また、仮にラビリンス通路52の奥まで泥水、泥土および細粒土などが入り込んだとしても、このラビリンス通路52と固定側ハウジング26の外部とを連通するスリット39によってこれらが排出され、フローティングシール51を傷付けにくい。

しかしながら、ラビリンス通路52と固定側ハウジング26の外部を連通するスリットを単に設けるだけでは、小石などが入り込む場合がある。

そこで、上記一実施の形態によれば、異物排出用のスリット39を固定側ハウジング26のハウジング本体31の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部、具体的にはハウジング本体31の下半部のうち下部ないし走行方向の後端部に亘る領域に配置したことにより、スリット39に対して、例えば履帯19により他端部側すなわち前端部側下方から運ばれてくる小石などの硬質の異物の入り込み、および、上方に位置する履帯19から落下してくる泥や硬質の異物の入り込みを、別途の防護部材などを用いることなくスリット39の配置のみで抑制できる。したがって、簡易な構成でラビリンス通路52への異物の侵入を抑制できるとともに、ラビリンス通路52に侵入した異物をスリット39によって容易に排出できる。

また、スリット39をハウジング本体31の径方向に沿って放射状に設けることにより、ラビリンス通路52に侵入した異物をより容易に排出できる。

このため、ラビリンス通路52への異物の侵入に伴うフローティングシール51のシール破壊を効果的に抑制できる。

そして、上記ハウジング21に減速機構22を収容することにより、異物の侵入に伴うフローティングシール51のシール破壊を抑制して、このシール破壊に伴う油漏れなどを抑制し、走行用減速機15の信頼性を確保できる。

なお、上記一実施の形態において、走行装置11は、油圧ショベルHE以外にも、例えば農機など、任意の履帯式車両に適用できる。

本発明は、油圧ショベルなどの履帯式車両の走行装置に用いる走行用減速機やこの走行用減速機を用いた履帯式車両を製造、販売などする事業者にとって産業上の利用可能性がある。

HE 履帯式車両である油圧ショベル
Ｍ 走行モータ
11 走行装置
15 走行用減速機
19 履帯
21 ハウジング
22 減速機構
25 回転側ハウジング
26 固定側ハウジング
38 ハウジング本体
39 開口部であるスリット
51 シール部であるフローティングシール
52 ラビリンス通路

Claims (4)

1. 履帯式車両の走行装置の走行方向の一端部に位置し走行モータの回転を減速しつつ履帯に伝達する減速機構を収容する走行用減速機のハウジングであって、
   固定側ハウジングと、
   この固定側ハウジングに対して回転自在に設けられ、走行装置の履帯が巻き掛けられる回転側ハウジングと、
   これら固定側ハウジングと回転側ハウジングとの隙間を閉塞するシール部と、
   このシール部に対向する位置に設けられたラビリンス通路とを具備し、
   固定側ハウジングは、
   回転側ハウジングの回転軸と同軸状に位置する円筒状のハウジング本体と、
   このハウジング本体の外周部にてラビリンス通路に連通して設けられ、ハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の一端部に亘る領域に複数配置された異物排出用の開口部とを備えた
   ことを特徴とする走行用減速機のハウジング。
2. 開口部は、ハウジング本体の下半部のうち下部ないし走行方向の後部に亘る領域に複数配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の走行用減速機のハウジング。
3. 開口部は、ハウジング本体の径方向に沿って放射状に設けられたスリットである
   ことを特徴とする請求項１または２記載の走行用減速機のハウジング。
4. 走行モータの回転速度を減速する減速機構と、
   この減速機構を収容する請求項１乃至３いずれか一記載のハウジングと
   を具備したことを特徴とする走行用減速機。

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