JP2022055958A - 建設機械の走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フローティングシールの周囲で土砂が凍結した状態でも、Ｏリングが押圧されることによる油漏れを防止できるようにする。【解決手段】 固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅには、内径側がフローティングシール２７の固定側シールリング２８に向けて延びた円環状の固定側分割板３４が設けられている。また、回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅには、固定側分割板３４と対面すると共に、内径側が回転側シールリング２９に向けて延びた円環状の回転側分割板３６が設けられている。【選択図】 図３

Description

本開示は、油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ、ダンプトラック等の建設機械に用いられる走行装置に関する。

一般に、油圧ショベル等のクローラ式の建設機械の下部走行体は、左サイドフレームおよび右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第１端に設けられる走行装置と、走行装置に設けられた駆動輪と、各サイドフレームの第２端に設けられる遊動輪と、駆動輪（スプロケット）と遊動輪とに巻回される履帯とを含んで構成されている。

油圧ショベルの走行装置は、通常、回転源となる油圧モータと、油圧モータの回転を減速して出力する減速装置とからなる。この減速装置は、サイドフレームに固定され内部に油圧モータが収容された筒状の固定側ハウジングと、固定側ハウジングに対して同軸に回転可能に設けられ、下部走行体を走行させるために油圧モータによって駆動される筒状の回転側ハウジングと、固定側ハウジングの軸方向端面と回転側ハウジングの軸方向端面との間に形成された隙間をシールするために固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間に設けられたフローティングシールと、を備えている。

また、フローティングシールは、各軸方向端面間の隙間よりも径方向内側に配置され、互いに摺接する摺接面をもった固定側シールリングおよび回転側シールリングと、固定側シールリングと固定側ハウジングの内周面との間に設けられた固定側Ｏリングと、回転側シールリングと回転側ハウジングの内周面との間に設けられた回転側Ｏリングとにより構成されている。

このように構成されたフローティングシールは、それぞれのシールリングをＯリングにより保持し、各ハウジングに一定の隙間を与えることによりＯリングを弾性変形させつつ、Ｏリングをシールリングに押付けている。これにより、フローティングシールは、シールリングを浮かせた状態で各シールリング間を液密にシールする。

油圧ショベルは、泥濘地等の不整地を走行するため、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの隙間に土砂等が入り込む。隙間に入り込んだ土砂等は、外部に排出されることなくフローティングシールの周囲に堆積することがある。フローティングシールの周囲に堆積した土砂等は、フローティングシールのＯリングを押圧する。これにより、Ｏリングが所定の位置からずれて各シールリングを押付けるための面圧が不均一になることがあり、シール性の低下によって油漏れが発生する虞がある。

そこで、フローティングシールの周囲に土砂等が堆積するのを防止するために、各ハウジング間の隙間にスクレーパを設け、このスクレーパによって入り込んだ土砂を掻き出す構成としたものがある（特許文献１）。また、ハウジングに突起を設け、フローティングシールの周囲に堆積した土砂を突起によって破砕してＯリングへの負荷を軽減する構成としたものがある（特許文献２）。

特開２００７－１５４０号公報 特開２０１０－５２５９６号公報

ところで、各特許文献のような手段を講じた場合でも、フローティングシールの周囲に堆積した土砂を全て排出するのは難しく、フローティングシールの周囲に土砂が残存してしまう。外気温度が低くなる作業現場（寒冷地）では、残存した土砂を含む泥水が凍結することがある。このように、フローティングシールの周囲で泥水が凍結した状態では、走行装置を駆動すると、凍結した泥水がランダムに破砕されて大きな塊、即ち、氷塊になって互いに押し合うため、氷塊に接したＯリングが押圧されることになる。これにより、フローティングシールは、氷塊に押圧されたＯリングが所定位置からずれることがあり、この場合には、油漏れが発生するという問題がある。

本発明の一実施形態の目的は、フローティングシールの周囲で土砂が凍結した状態でも、Ｏリングが押圧されることによる油漏れを防止できるようにした建設機械の走行装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、建設機械の車体に固定され内部に回転源が収容された筒状の固定側ハウジングと、前記固定側ハウジングに対して同軸に回転可能に設けられ前記車体を走行させるために前記回転源によって駆動される筒状の回転側ハウジングと、前記固定側ハウジングの軸方向端面と前記回転側ハウジングの軸方向端面との間に形成された隙間をシールするために前記固定側ハウジングと前記回転側ハウジングとの間に設けられた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、前記隙間よりも径方向内側に配置され互いに摺接する摺接面をもった固定側シールリングおよび回転側シールリングと、前記固定側シールリングと前記固定側ハウジングの内周面との間に設けられた固定側Ｏリングと、前記回転側シールリングと前記回転側ハウジングの内周面との間に設けられた回転側Ｏリングとにより構成してなる建設機械の走行装置において、前記固定側ハウジングの前記軸方向端面には、内径側が前記固定側シールリングに向けて延びた円環状の固定側分割板が設けられ、前記回転側ハウジングの前記軸方向端面には、前記固定側分割板と対面すると共に、内径側が前記回転側シールリングに向けて延びた円環状の回転側分割板が設けられている。

本発明の一実施形態によれば、フローティングシールの周囲で土砂が凍結した状態でも、Ｏリングが押圧されることによる油漏れを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る走行装置を備えた油圧ショベルの左側面図である。 下部走行体の油圧モータ、減速装置、駆動輪、履帯等を図１中の矢示II－II方向からみた断面図である。 第１の実施形態による各分割板等を拡大して示す断面図である。 本発明の第２の実施形態による各分割板等を図３と同様位置から見た断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る建設機械の走行装置として、油圧ショベルの走行装置を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図３は本発明の第１の実施形態を示している。図１において、油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより構成されている。上部旋回体４の前部側には、フロント装置５が回動可能に設けられている。油圧ショベル１は、上部旋回体４を旋回させつつフロント装置５を回動させることによって土砂等の掘削作業を行う。

下部走行体２は、前後方向に延びる左サイドフレーム６Ａおよび右サイドフレーム（図示せず）を備えたトラックフレーム６と、各サイドフレーム６Ａの長手方向の第１端に設けられた後述の走行装置９と、各サイドフレーム６Ａの長手方向の第２端に設けられた遊動輪７と、遊動輪７と走行装置９に設けられた後述の駆動輪１９とに巻回された履帯８とを含んで構成されている。

図２に示すように、走行装置９は、各サイドフレーム６Ａの長手方向の第１端に固定された走行装置ブラケット１０と、走行装置ブラケット１０に後述の固定側ハウジング１３を介して取付けられた油圧モータ１１と、油圧モータ１１の回転を減速する後述の減速装置１２とを含んで構成されている。走行装置９は、油圧モータ１１の回転を減速装置１２によって減速することにより駆動輪１９を大きなトルクをもって回転させ、駆動輪１９と遊動輪７とに巻回された履帯８を周回させる。

減速装置１２は、油圧モータ１１の回転を減速して駆動輪１９に伝達する。この減速装置１２は、後述の固定側ハウジング１３、回転側ハウジング１５、遊星歯車減速機構２３，２４，２５を含んで構成されている。

固定側ハウジング１３は、油圧モータ１１が取付けられた状態で走行装置ブラケット１０に固定して設けられている。固定側ハウジング１３は、回転側ハウジング１５の軸線Ｏ－Ｏ（回転中心線）に沿って延びる段付の円筒体として形成されている。

固定側ハウジング１３は、大径なフランジ部１３Ａを有し、このフランジ部１３Ａは、複数本のボルト１４（２本のみ図示）を用いて走行装置ブラケット１０に固定されている。走行装置ブラケット１０から突出した固定側ハウジング１３の先端側には、回転側ハウジング１５を支持するハウジング支持部１３Ｂと、後述する遊星歯車減速機構２５のキャリア２５Ｃが結合される雄スプライン部１３Ｃとが設けられている。フランジ部１３Ａとハウジング支持部１３Ｂとの間には、回転側ハウジング１５に向けて突出して円筒突出部１３Ｄが設けられている。この円筒突出部１３Ｄは、ハウジング支持部１３Ｂよりも大径な段付き円筒体として形成されている。

図３に示すように、円筒突出部１３Ｄの回転側ハウジング１５側の先端面は、軸方向端面１３Ｅとなっている。また、軸方向端面１３Ｅよりも外周側は、軸方向端面１３Ｅからフランジ部１３Ａ側に引っ込んだ段差からなる段部１３Ｆとなっている。軸方向端面１３Ｅは、回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅと対面している。また、軸方向端面１３Ｅには、後述の固定側分割板３４を取付けるためのねじ部材３５が螺着されるねじ穴１３Ｇが形成されている。さらに、段部１３Ｆには、回転側ハウジング１５のシール筒部１５Ｆが隙間をもって配置されている。

円筒突出部１３Ｄの内周側には、後述の固定側シールリング２８と径方向で対面して固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈが形成されている。内周面１３Ｈは、回転側ハウジング１５側に向けて内径寸法が大きくなる傾斜面として形成されている。内周面１３Ｈのうち、回転側ハウジング１５側の端部は、径方向の内側に向けて縮径した縮径部１３Ｈ１となっている。内周面１３Ｈには、固定側Ｏリング３０が押付けられている。

図２に示すように、回転側ハウジング１５は、固定側ハウジング１３と軸方向（軸線Ｏ－Ｏの方向）で対向する位置に、固定側ハウジング１３に対して同軸に回転可能に設けられている。回転側ハウジング１５は、下部走行体２を走行させるために油圧モータ１１によって駆動される。回転側ハウジング１５は、全体として有蓋円筒体として形成され、その内部に遊星歯車減速機構２３，２４，２５を収容している。回転側ハウジング１５は、後述の軸受１７を介して固定側ハウジング１３のハウジング支持部１３Ｂに支持され、外周側にフランジ部１５Ａ１を有する段付き円筒状の支持筒体１５Ａと、支持筒体１５Ａに複数本のボルト１６を用いて固定され内周側に内歯１５Ｂ１と内歯１５Ｂ２が形成された円筒状のリングギヤ１５Ｂと、リングギヤ１５Ｂを施蓋する円板状の蓋体１５Ｃとを含んで構成されている。

回転側ハウジング１５の固定側ハウジング１３側には、支持筒体１５Ａのフランジ部１５Ａ１の内径側に位置して、固定側ハウジング１３に向けて突出する段付き円筒状の円筒突出部１５Ｄが設けられている。円筒突出部１５Ｄは、回転側ハウジング１５を固定側ハウジング１３に取付けた状態で、固定側ハウジング１３の円筒突出部１３Ｄと僅かな隙間をもって対面するように形成されている。

図３に示すように、円筒突出部１５Ｄの固定側ハウジング１３側の先端面は、軸方向端面１５Ｅとなっている。また、軸方向端面１５Ｅよりも外周側は、軸方向端面１５Ｅよりも固定側ハウジング１３側に突出したシール筒部１５Ｆとなっている。軸方向端面１５Ｅは、固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅと対面している。軸方向端面１５Ｅと軸方向端面１３Ｅとの間には、後述する固定側分割板３４、回転側分割板３６が配置される後述の隙間２０を有している。

また、軸方向端面１５Ｅには、回転側分割板３６を取付けるためのねじ部材３５が螺着されるねじ穴１５Ｇが形成されている。さらに、シール筒部１５Ｆは、固定側ハウジング１３の段部１３Ｆに対して径方向で重なるように隙間をもって配置されている。これにより、シール筒部１５Ｆは、段部１３Ｆとの間に土砂等が入り難くする後述のラビリンス２１を形成している。

円筒突出部１５Ｄの内周側には、後述の回転側シールリング２９と径方向で対面して回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈが形成されている。内周面１５Ｈは、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと対称形状をなすように、固定側ハウジング１３側に向けて内径寸法が大きくなる傾斜面として形成されている。内周面１５Ｈのうち、固定側ハウジング１３側の端部は、径方向の内側に向けて縮径した縮径部１５Ｈ１となっている。内周面１５Ｈには、回転側Ｏリング３２が押付けられている。

回転側ハウジング１５の支持筒体１５Ａは、固定側ハウジング１３のハウジング支持部１３Ｂに軸受１７を介して回転可能に取付けられている。支持筒体１５Ａのフランジ部１５Ａ１には、複数本のボルト１８を用いてスプロケットからなる駆動輪１９が取付けられている。

隙間２０は、固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅと回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅとの間に、全周に亘って環状に形成されている。また、隙間２０よりも径方向の外側には、ラビリンス２１が形成されている。ラビリンス２１は、隙間２０に連通する断面でクランク状の迷路を形成し、土砂等が隙間２０内に侵入するのを抑制する。

図２に示すように、回転軸２２は、回転側ハウジング１５内に設けられ、油圧モータ１１によって回転される。回転側ハウジング１５の軸線Ｏ－Ｏは、回転軸２２の軸中心と一致している。回転軸２２の基端側は、油圧モータ１１の出力軸に連結され、回転軸２２の先端側は、リングギヤ１５Ｂ内を軸方向に伸長している。蓋体１５Ｃの近傍に位置する回転軸２２の先端部には、後述の太陽歯車２３Ａが一体形成されている。

３段の遊星歯車減速機構２３，２４，２５は、回転側ハウジング１５内に設けられている。これら３段の遊星歯車減速機構２３，２４，２５は、油圧モータ１１の回転を３段減速し、回転側ハウジング１５のフランジ部１５Ａ１に取付けられた駆動輪１９の回転トルクを増大する。

１段目の遊星歯車減速機構２３は、回転軸２２の先端部に一体形成された太陽歯車２３Ａと、太陽歯車２３Ａとリングギヤ１５Ｂの内歯１５Ｂ１とに噛合し、太陽歯車２３Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車２３Ｂ（１個のみ図示）と、各遊星歯車２３Ｂを回転可能に支持するキャリア２３Ｃとを含んで構成されている。１段目の遊星歯車減速機構２３は、太陽歯車２３Ａの回転を減速し、キャリア２３Ｃを介して各遊星歯車２３Ｂの公転を２段目の太陽歯車２４Ａに伝達する。

２段目の遊星歯車減速機構２４は、回転軸２２を取囲むように１段目のキャリア２３Ｃにスプライン結合された円筒状の太陽歯車２４Ａと、太陽歯車２４Ａとリングギヤ１５Ｂの内歯１５Ｂ１とに噛合し、太陽歯車２４Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車２４Ｂ（１個のみ図示）と、各遊星歯車２４Ｂを回転可能に支持するキャリア２４Ｃとを含んで構成されている。２段目の遊星歯車減速機構２４は、太陽歯車２４Ａの回転を減速し、キャリア２４Ｃを介して各遊星歯車２４Ｂの公転を３段目の太陽歯車２５Ａに伝達する。

３段目の遊星歯車減速機構２５は、回転軸２２を取囲むように２段目のキャリア２４Ｃにスプライン結合された円筒状の太陽歯車２５Ａと、太陽歯車２５Ａとリングギヤ１５Ｂの内歯１５Ｂ２とに噛合し、太陽歯車２５Ａの周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車２５Ｂ（１個のみ図示）と、各遊星歯車２５Ｂを回転可能に支持するキャリア２５Ｃとを含んで構成されている。

３段目のキャリア２５Ｃは、固定側ハウジング１３の雄スプライン部１３Ｃにスプライン結合されている。従って、キャリア２５Ｃに支持された各遊星歯車２５Ｂの公転は、リングギヤ１５Ｂの内歯１５Ｂ２を介して回転側ハウジング１５に伝達される。これにより、回転側ハウジング１５は、遊星歯車減速機構２３，２４，２５によって３段減速された状態で、固定側ハウジング１３に対して回転する構成となっている。各遊星歯車減速機構２３，２４，２５、軸受１７等は、回転側ハウジング１５内に充填された潤滑油２６によって潤滑される構成となっている。

次に、本実施形態に用いられるフローティングシール２７の構成および機能について説明する。

フローティングシール２７は、固定側ハウジング１３と回転側ハウジング１５との間に設けられている。フローティングシール２７は、固定側ハウジング１３と回転側ハウジング１５との間に形成された隙間２０をシールする。これにより、フローティングシール２７は、各遊星歯車減速機構２３，２４，２５、軸受１７等を潤滑する潤滑油２６を、回転側ハウジング１５内に封止する。フローティングシール２７は、後述の固定側シールリング２８、回転側シールリング２９、固定側Ｏリング３０、回転側Ｏリング３２を含んで構成されている。

図３に示すように、固定側シールリング２８は、固定側ハウジング１３の円筒突出部１３Ｄの内周側に内周面１３Ｈと間隔をもって配置されている。固定側シールリング２８は、回転側シールリング２９と対をなすもので、例えば耐摩耗性、耐食性に優れた鉄系金属材料を用いて円筒状に形成されている。固定側シールリング２８は、固定側Ｏリング３０を挟んで固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと対面する外周面２８Ａと、回転側ハウジング１５側に形成された摺接面２８Ｂとを含んで構成されている。

外周面２８Ａは、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈに沿うように、回転側ハウジング１５側に向けて外径寸法が大きくなる傾斜面として形成されている。外周面２８Ａには、固定側Ｏリング３０が押付けられている。外周面２８Ａのうち、回転側ハウジング１５側の端部は、径方向の外側に向けて拡径した拡径部２８Ａ１となっている。この拡径部２８Ａ１は、固定側ハウジング１３を構成する内周面１３Ｈの縮径部１３Ｈ１と径方向で対面している。

また、摺接面２８Ｂは、円環状の平坦面からなり、隙間２０よりも径方向内側に配置されている。摺接面２８Ｂは、回転側シールリング２９の摺接面２９Ｂと摺接することにより、摺接面２９Ｂとの間で潤滑油２６を封止するシール面を構成している。

回転側シールリング２９は、回転側ハウジング１５の円筒突出部１５Ｄの内周側に内周面１５Ｈと間隔をもって配置されている。回転側シールリング２９は、固定側シールリング２８と対をなすもので、固定側シールリング２８と同じ鉄系金属材料を用いて円筒状に形成されている。また、回転側シールリング２９は、固定側シールリング２８と同形状の部材を軸方向で反転して配置されている。

即ち、回転側シールリング２９は、固定側シールリング２８と同様に、外周面２９Ａと摺接面２９Ｂとを含んで構成されている。さらに、外周面２９Ａは、回転側ハウジング１５を構成する内周面１５Ｈの縮径部１５Ｈ１と径方向で対面する拡径部２９Ａ１を有している。

固定側Ｏリング３０は、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと固定側シールリング２８の外周面２８Ａとの間に設けられている。固定側Ｏリング３０は、回転側Ｏリング３２と対をなすもので、例えばニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等の耐油性を有するゴム材料を用いて、円形の断面形状を有する環状体として形成されている。固定側Ｏリング３０は、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと固定側シールリング２８との間をシールすると共に、固定側シールリング２８を回転側シールリング２９に向けて軸方向に押圧する。

固定側空隙３１は、後述の固定側分割板３４と固定側Ｏリング３０との間、具体的には、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと固定側シールリング２８の外周面２８Ａと固定側Ｏリング３０とに囲まれた空間である。

回転側Ｏリング３２は、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側シールリング２９の外周面２９Ａとの間に設けられている。回転側Ｏリング３２は、固定側Ｏリング３０と同じゴム材料からなる環状体として形成されている。回転側Ｏリング３２は、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側シールリング２９との間をシールすると共に、回転側シールリング２９を固定側シールリング２８に向けて軸方向に押圧する。

回転側空隙３３は、後述の回転側分割板３６と回転側Ｏリング３２との間、具体的には、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側シールリング２９の外周面２９Ａと回転側Ｏリング３２とに囲まれた空間である。

ここで、固定側Ｏリング３０は、図３に示す所定位置に配置された状態では、固定側シールリング２８を回転側シールリング２９に対し、全周に亘って均等な力で押付けることができる。同様に、回転側Ｏリング３２は、図３に示す所定位置に配置された状態では、回転側シールリング２９を固定側シールリング２８に対し、全周に亘って均等な力で押付けることができる。従って、固定側シールリング２８の摺接面２８Ｂと回転側シールリング２９の摺接面２９Ｂとを潤滑油２６の油膜を介して密着させることができる。これにより、フローティングシール２７は、固定側ハウジング１３に対して回転側ハウジング１５が回転するのを許しつつ、潤滑油２６の漏洩を抑制することができる。

次に、本実施形態の特徴部分となる固定側分割板３４と回転側分割板３６の構成および機能について説明する。

固定側分割板３４は、固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅに設けられている。固定側分割板３４は、外径側（外周側）が軸方向端面１３Ｅに対面し、内径側（内周側）が固定側シールリング２８に向けて延びた円環状の平板として形成されている。固定側分割板３４は、軸方向端面１３Ｅに当接する当接面３４Ａと、当接面３４Ａの反対側の分割面３４Ｂと、固定側シールリング２８の近傍に位置する内径縁３４Ｃとを有している。また、固定側分割板３４の外周側には、固定側ハウジング１３の各ねじ穴１３Ｇに対応する位置に複数個のねじ孔（皿孔）３４Ｄが形成されている。

固定側分割板３４は、当接面３４Ａの外径側を固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅに押し当て、ねじ孔３４Ｄに挿通した皿ねじからなるねじ部材３５を固定側ハウジング１３のねじ穴１３Ｇに螺着する。これにより、固定側分割板３４は、円筒突出部１３Ｄの先端に一体的に取付けられている。この状態では、固定側分割板３４の分割面３４Ｂは、回転側分割板３６の分割面３６Ｂとの間に後述の分割隙間３７を有している。

ここで、固定側分割板３４が円筒突出部１３Ｄに取付けられた状態で、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈの縮径部１３Ｈ１と固定側分割板３４の内径縁３４Ｃとの間の距離Ｄ１は、内周面１３Ｈの縮径部１３Ｈ１と固定側シールリング２８の外周面２８Ａの拡径部２８Ａ１との間の距離Ｄ２の１／２以上に設定されている（Ｄ１＞Ｄ２／２）。

一方、固定側分割板３４の内径縁３４Ｃの内径寸法は、固定側Ｏリング３０を変形させて固定側シールリング２８が径方向に変位した場合でも、内径縁３４Ｃに固定側シールリング２８の外周面２９Ａが接触しない値に設定されている。具体的には、固定側分割板３４の内径寸法は、固定側シールリング２８の外周面２８Ａの拡径部２８Ａ１の外径寸法よりも、１ｍｍ～１０ｍｍ大きい寸法、好ましくは、１ｍｍ～４ｍｍ大きい寸法に設定されている。

これにより、固定側分割板３４は、固定側空隙３１を回転側空隙３３に対して閉塞（遮断）することができる。換言すると、固定側分割板３４は、固定側空隙３１と回転側空隙３３とが連通する部分を、固定側分割板３４の内径縁３４Ｃと固定側シールリング２８の外周面２８Ａの拡径部２８Ａ１との間の僅かな部分だけにすることができる。

回転側分割板３６は、固定側分割板３４と軸方向で対面するように、回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅに設けられている。回転側分割板３６は、固定側分割板３４を軸方向で反転させただけで固定側分割板３４と同様に形成されている。回転側分割板３６は、当接面３６Ａ、分割面３６Ｂ、内径縁３６Ｃおよびねじ孔３６Ｄを有している。

回転側分割板３６は、当接面３６Ａの外径側を回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅに押し当て、ねじ孔３６Ｄに挿通したねじ部材３５を回転側ハウジング１５のねじ穴１５Ｇに螺着する。これにより、回転側分割板３６は、円筒突出部１５Ｄの先端に一体的に取付けられている。この状態では、回転側分割板３６の分割面３６Ｂは、固定側分割板３４の分割面３４Ｂとの間に後述の分割隙間３７を有している。

ここで、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側分割板３６の内径縁３６Ｃとの間の距離と、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側シールリング２９の外周面２９Ａとの間の距離との関係は、固定側分割板３４側と同様であるので、その説明を省略する。

これにより、回転側分割板３６は、固定側分割板３４と同様に、回転側空隙３３と固定側空隙３１とが連通する部分を、回転側分割板３６の内径縁３６Ｃと回転側シールリング２９の外周面２９Ａの拡径部２９Ａ１との間の僅かな部分だけにすることができる。

分割隙間３７は、固定側分割板３４の分割面３４Ｂと回転側分割板３６の分割面３６Ｂとの間に形成されている。分割隙間３７は、例えば、固定側分割板３４、回転側分割板３６の板厚寸法よりも小さな隙間寸法をもって形成されている。これにより、分割隙間３７では、土砂を含む泥水が入り込んで凍結した場合でも、薄く凍結するだけであるから、固定側分割板３４の分割面３４Ｂと回転側分割板３６の分割面３６Ｂとの相対回転によって細かく粉砕することができる。

第１の実施形態による油圧ショベル１の走行装置９は、上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１の動作について説明する。

油圧ショベル１の下部走行体２を走行させるために、油圧モータ１１を回転すると、この油圧モータ１１の回転が減速装置１２の遊星歯車減速機構２３，２４，２５によって３段減速され、回転側ハウジング１５に伝達される。これにより、回転側ハウジング１５が大きなトルクをもって回転し、この回転側ハウジング１５に固定した駆動輪１９と遊動輪７とに巻回された履帯８が周回して油圧ショベル１が走行する。

ここで、フローティングシール２７の回転側シールリング２９は、回転側ハウジング１５と一体に回転し、その摺接面２９Ｂを固定側シールリング２８の摺接面２８Ｂに摺接させることにより、回転側ハウジング１５と固定側ハウジング１３との隙間２０を液密にシールする。これにより、回転側ハウジング１５内に潤滑油２６を保持し、この潤滑油２６によって軸受１７、遊星歯車減速機構２３，２４，２５等を潤滑することができ、回転側ハウジング１５を円滑に回転させることができる。

この油圧ショベル１の走行時には、固定側ハウジング１３と回転側ハウジング１５との間に形成したラビリンス２１が、各ハウジング１３，１５内に土砂等が入り込むのを抑制している。ところが、土砂を含んだ泥水は、ラビリンス２１、隙間２０を通過して固定側ハウジング１３と回転側ハウジング１５の内部、即ち、固定側空隙３１、回転側空隙３３に入り込んでしまう。

この状態で、外気温度が氷点下まで低くなると、固定側空隙３１、回転側空隙３３に入り込んだ泥水がフローティングシール２７の周囲で凍結して氷塊となる。このように、フローティングシール２７の周囲の泥水が凍結した状態で、固定側ハウジング１３に対して回転側ハウジング１５を回転させると、凍結した泥水からなる氷塊がランダムに破砕されて大きな凹凸や大きな塊になる。この大きな凹凸や大きな塊は、互いに押し合って離れようとするから、接している各Ｏリング３０，３２を押圧してしまう虞がある。

然るに、本実施形態によれば、固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅには、内径側がフローティングシール２７の固定側シールリング２８に向けて延びた円環状の固定側分割板３４が設けられている。また、回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅには、固定側分割板３４と対面すると共に、内径側が回転側シールリング２９に向けて延びた円環状の回転側分割板３６が設けられている。

この上で、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと固定側分割板３４の内径縁３４Ｃとの間の距離Ｄ１は、固定側ハウジング１３の内周面１３Ｈと固定側シールリング２８の外周面２８Ａとの間の距離Ｄ２の１／２以上に設定されている。同様に、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側分割板３６の内径縁３６Ｃとの間の距離Ｄ１は、回転側ハウジング１５の内周面１５Ｈと回転側シールリング２９の外周面２９Ａとの間の距離Ｄ２の１／２以上に設定されている。

従って、固定側分割板３４は、固定側空隙３１と回転側空隙３３とが連通する部分を、固定側分割板３４の内径縁３４Ｃと固定側シールリング２８の外周面２８Ａの拡径部２８Ａ１との間の僅かな部分だけにすることができる。また、回転側分割板３６は、回転側空隙３３と固定側空隙３１とが連通する部分を、回転側分割板３６の内径縁３６Ｃと回転側シールリング２９の外周面２９Ａの拡径部２９Ａ１との間の僅かな部分だけにすることができる。

これにより、フローティングシール２７の周囲で泥水が凍結したとしても、泥水からなる氷塊を分割する（切り離す）範囲は、固定側分割板３４の内径縁３４Ｃと固定側シールリング２８の外周面２８Ａの拡径部２８Ａ１との間の僅かな部分と、回転側分割板３６の内径縁３６Ｃと回転側シールリング２９の外周面２９Ａの拡径部２９Ａ１との間の僅かな部分だけにすることができる。

即ち、固定側ハウジング１３に対して回転側ハウジング１５が回転したときには、固定側分割板３４と固定側シールリング２８との間および回転側分割板３６と回転側シールリング２９との間に形成された径方向で薄肉な筒状の氷塊を分断するだけである。これにより、大きな氷塊が発生することなく、また、大きな凹凸のない、きれいな面として分断することができる。

この結果、フローティングシール２７の周囲で泥水が凍結したとしても、固定側分割板３４と回転側分割板３６の相対回転によって泥水からなる氷塊をきれいに分割することができる。これにより、氷塊によって各Ｏリング３０，３２が押圧されて所定位置からずれる事態を未然に防ぐことができ、フローティングシール２７の油漏れを防止して、信頼性を向上することができる。

また、固定側分割板３４と回転側分割板３６とは、分割隙間３７をもって配置されている。この分割隙間３７は、例えば、固定側分割板３４、回転側分割板３６の板厚寸法よりも小さな隙間寸法をもって形成されている。これにより、分割隙間３７では、泥水が薄く凍結するだけであるから、固定側分割板３４の分割面３４Ｂと回転側分割板３６の分割面３６Ｂとの相対回転によって氷塊を細かく粉砕することができる。この点でも、氷塊による各Ｏリング３０，３２の位置ずれを防止することができる。

次に、図４は本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、固定側分割板の内径側には、固定側分割板と固定側Ｏリングとの間の空隙を埋める突起部が設けられ、回転側分割板の内径側には、回転側分割板と回転側Ｏリングとの間の空隙を埋める突起部が設けられていることにある。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施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。

図４において、第２の実施形態による固定側分割板４１は、第１の実施形態による固定側分割板３４と同様に、固定側ハウジング１３の軸方向端面１３Ｅに設けられている。また、第２の実施形態による固定側分割板４１は、当接面４１Ａ、分割面４１Ｂ、内径縁４１Ｃおよび複数個のねじ孔４１Ｄを有している。しかし、第２の実施形態による固定側分割板４１は、突起部４１Ｅが設けられている点で、第１の実施形態による固定側分割板３４と相違している。

突起部４１Ｅは、固定側分割板４１の内径側に位置して、固定側分割板４１と固定側Ｏリング３０との間の固定側空隙３１を埋めている。突起部４１Ｅは、当接面４１Ａの内径側から固定側Ｏリング３０（固定側空隙３１）側に突出した断面四角形状の環状突起として形成されている。

第２の実施形態による回転側分割板４２は、第１の実施形態による回転側分割板３６と同様に、固定側分割板４１と軸方向で対面するように、回転側ハウジング１５の軸方向端面１５Ｅに設けられている。また、第２の実施形態による回転側分割板４２は、当接面４２Ａ、分割面４２Ｂ、内径縁４２Ｃおよび複数個のねじ孔４２Ｄを有している。しかし、第２の実施形態による回転側分割板４２は、突起部４２Ｅが設けられている点で、第１の実施形態による回転側分割板３６と相違している。

突起部４２Ｅは、回転側分割板４２の内径側に位置して、回転側分割板４２と回転側Ｏリング３２との間の回転側空隙３３を埋めている。突起部４２Ｅは、当接面４２Ａの内径側から回転側Ｏリング３２（回転側空隙３３）側に突出した断面四角形状の環状突起として形成されている。

かくして、このように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施形態によれば、固定側空隙３１および回転側空隙３３に入り込む土砂を含む泥水の量を削減できるから、泥水からなる氷塊を小さく粉砕することができ、各Ｏリング３０，３２に作用する押圧力を軽減することができる。

なお、各実施形態では、油圧ショベル１の走行装置９に適用した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ホイールローダ、クレーン等の走行装置、下部走行体の遊動輪、案内ローラ等の回転機構に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）
４ 上部旋回体（車体）
９ 走行装置
１１ 油圧モータ（回転源）
１２ 減速装置
１３ 固定側ハウジング
１３Ｅ，１５Ｅ 軸方向端面
１３Ｈ，１５Ｈ 内周面
１５ 回転側ハウジング
２０ 隙間
２７ フローティングシール
２８ 固定側シールリング
２８Ａ，２９Ａ 外周面
２８Ｂ，２９Ｂ 摺接面
２９ 回転側シールリング
３０ 固定側Ｏリング
３１ 固定側空隙
３２ 回転側Ｏリング
３３ 回転側空隙
３４，４１ 固定側分割板
３４Ｃ，３６Ｃ，４１Ｃ，４２Ｃ 内径縁
３６，４２ 回転側分割板
３７ 分割隙間
４１Ｅ，４２Ｅ 突起部
Ｏ－Ｏ 軸線
Ｄ１ 固定側ハウジングの内周面と固定側分割板の内径縁との間の距離
Ｄ２ 固定側ハウジングの内周面と固定側シールリングの外周面との間の距離

Claims (4)

1. 建設機械の車体に固定され内部に回転源が収容された筒状の固定側ハウジングと、
   前記固定側ハウジングに対して同軸に回転可能に設けられ前記車体を走行させるために前記回転源によって駆動される筒状の回転側ハウジングと、
   前記固定側ハウジングの軸方向端面と前記回転側ハウジングの軸方向端面との間に形成された隙間をシールするために前記固定側ハウジングと前記回転側ハウジングとの間に設けられた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、前記隙間よりも径方向内側に配置され互いに摺接する摺接面をもった固定側シールリングおよび回転側シールリングと、前記固定側シールリングと前記固定側ハウジングの内周面との間に設けられた固定側Ｏリングと、前記回転側シールリングと前記回転側ハウジングの内周面との間に設けられた回転側Ｏリングとにより構成してなる建設機械の走行装置において、
   前記固定側ハウジングの前記軸方向端面には、内径側が前記固定側シールリングに向けて延びた円環状の固定側分割板が設けられ、
   前記回転側ハウジングの前記軸方向端面には、前記固定側分割板と対面すると共に、内径側が前記回転側シールリングに向けて延びた円環状の回転側分割板が設けられていることを特徴とする建設機械の走行装置。
2. 請求項１に記載の建設機械の走行装置において、
   前記固定側ハウジングの内周面と前記固定側分割板の内径縁との間の距離は、前記固定側ハウジングの内周面と前記固定側シールリングの外周面との間の距離の１／２以上に設定され、
   前記回転側ハウジングの内周面と前記回転側分割板の内径縁との間の距離は、前記回転側ハウジングの内周面と前記回転側シールリングの外周面との間の距離の１／２以上に設定されていることを特徴とする建設機械の走行装置。
3. 請求項１に記載の建設機械の走行装置において、
   前記固定側分割板と前記回転側分割板とは、分割隙間をもって配置されていることを特徴とする建設機械の走行装置。
4. 請求項１に記載の建設機械の走行装置において、
   前記固定側分割板の前記内径側には、前記固定側分割板と前記固定側Ｏリングとの間の空隙を埋める突起部が設けられ、
   前記回転側分割板の前記内径側には、前記回転側分割板と前記回転側Ｏリングとの間の空隙を埋める突起部が設けられていることを特徴とする建設機械の走行装置。

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