JP6151545B2 - 走行モータ及び走行モータの清掃方法 - Google Patents

走行モータ及び走行モータの清掃方法 Download PDF

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Description

本発明は、固定ハウジングと回転ハウジングの間がフローティングシールによって密封される走行モータ及び走行モータの清掃方法に関する。
油圧ショベル等の無限軌道車両が土木工事現場等でぬかるんだ泥の上を走行するような場合に、無限軌道帯(クローラベルト)を駆動する走行モータが泥にまみれて回転作動することがある。
特許文献1には、固定ハウジングと回転ハウジングの間にフローティングシールが介装され、このフローティングシールによって泥等の異物の侵入を防止する走行モータが開示されている。
フローティングシールは、固定ハウジングに第1Oリングを介して設置される第1シールリングと、回転ハウジングに第2Oリングを介して設置される第2シールリングと、を備える。第1Oリングと第2Oリングによって押される第1シールリングと第2シールリングが互いに摺接することにより、モータ内の潤滑油が外部に漏出しないように密封されるとともに、外部から異物がモータ内に侵入することが防止される。
上記特許文献1の走行モータは、第1シールリング及び第2シールリングの外周に摺接するスクレーパを備え、回転作動時にスクレーパによって付着した泥等の異物を掻き取るように構成されている。
特開2007−1540号公報
従来の走行モータでは、固定ハウジングと回転ハウジングの間隙からモータ内に入り込んだ泥等の異物がフローティングシールの周囲に堆積することがある。しかしながら、このような走行モータでは、フローティングシールのまわりがハウジング外周壁によって覆われているため、走行モータの外部からフローティングシールの周囲に堆積した異物を取り除くことができなかった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、走行モータの外部からフローティングシールのまわりに堆積した異物を取り除くことができる走行モータ及びその清掃方法を提供することを目的とする。
本発明は、固定ハウジングと回転ハウジングとの間にフローティングシールが設けられ、固定ハウジングと回転ハウジングとフローティングシールとの間にシール外室が画成される走行モータであって、固定ハウジングと回転ハウジングの少なくとも一方を貫通し、外部とシール外室との間に直線状に延び、外部とシール外室とを連通する清掃孔を備えることを特徴とする。
本発明では、走行モータを分解せずに、走行モータの外部から清掃孔を通じて導入される洗浄流体や、差し込まれる洗浄ブラシによって、フローティングシールのまわりに堆積した異物を取り除くことができる。
本発明の実施形態を示す走行モータの断面図である。 清掃作業時の様子を示す走行モータの断面図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1、図2に示す走行モータ100は、例えば油圧ショベル等のクローラ式車両の車軸部に設けられ、クローラベルトを駆動するものである。走行モータ100は、クローラベルトが回る経路の内側に配置される。
走行モータ100は、車両フレーム1に固定される固定ハウジング10と、固定ハウジング10に対して回転する回転ハウジング50と、を備える。
固定ハウジング10はその外周にフランジ部11を有し、このフランジ部11がボルト4を介して車体フレーム1に締結される。
固定ハウジング10の内部にはモータ室15が設けられ、このモータ室15に回転駆動源として油圧モータ(斜板式ピストンモータ)14が収容される。
回転ハウジング50は、固定ハウジング10に対してベアリング3を介して回転自在に支持される。固定ハウジング10と回転ハウジング50の間には、ベアリング3を収容するハウジング内室5が設けられる。
回転ハウジング50の内部には図示しない減速機構が設けられ、この減速機構によって油圧モータの出力回転が回転ハウジング50に伝達される。回転ハウジング50はその外周にフランジ部51を有し、このフランジ部51にスプロケット2が締結される。回転ハウジング50とスプロケット2が共に回転することで、スプロケット2に噛み合う図示しないクローラベルトが回り、車両が走行する。
固定ハウジング10と回転ハウジング50の間には、ラビリンスシール30が設けられる。このラビリンスシール30は、クランク状に曲折した断面形状を有する間隙であり、外部から泥等の異物が固定ハウジング10と回転ハウジング50の間に侵入することを抑制する。
固定ハウジング10と回転ハウジング50の間であってラビリンスシール30の内側には、フローティングシール40が設けられる。
フローティングシール40は、固定ハウジング10に設置される第1Oリング41と、この第1Oリング41を介して固定ハウジング10に設置される第1シールリング45と、回転ハウジング50に設置される第2Oリング42と、この第2Oリング42を介して回転ハウジング50に設置されるとともに、第1シールリング45と摺接する第2シールリング46と、を備える。
第1Oリング41及び第2Oリング42は、ゴム材等の弾性材によって円環状に形成される。第1Oリング41及び第2Oリング42は、円形の断面形状を有する弾性リングを採用しているが、他の断面形状を有する弾性リングを採用してもよい。
第1Oリング41は、固定ハウジング10の環状傾斜壁19と第1シールリング45の間に圧縮して介装される。第2Oリング42は、回転ハウジング50の環状傾斜壁59と第2シールリング46の間に圧縮して介装される。
第1シールリング45と第2シールリング46は、金属等によって円環状に形成される。第1シールリング45と第2シールリング46は、互いに対向するシール面を有する。第1シールリング45と第2シールリング46は、第1Oリング41と第2Oリング42の弾性復元力によって互いに押し付けられ、それぞれのシール面が摺接することによってハウジング内室5を密封するメタルシールを構成する。
固定ハウジング10と回転ハウジング50の間であって、ラビリンスシール30とフローティングシール40の間にはシール外室6が環状の空間として画成される。シール外室6は、ラビリンスシール30を通じて外部と連通し、フローティングシール40によってハウジング内室5と遮断されている。
油圧ショベル等に搭載される走行モータ100にあっては、泥等の異物がラビリンスシール30を通じてシール外室6に入り込み、フローティングシール40の周囲に堆積することがある。フローティングシール40の周囲にある程度の異物が堆積すると、フローティングシール40の密封性が低下することがある。
これに対処するため、走行モータ100は、固定ハウジング10を貫通してシール外室6に開口する複数の第1清掃孔20を備える。メンテナンス時には、これらの第1清掃孔20を通じてシール外室6にある異物の堆積量を確認し、シール外室6から異物を取り除く清掃作業を実施する。
固定ハウジング10には4本の第1清掃孔20が回転ハウジング50の回転軸Oを中心として周方向に90度の間隔を持って形成される。なお、第1清掃孔20の本数及び配置は、これに限らず、任意に設定される。
第1清掃孔20は、一端が車体内側スペース(外部)に通じ、他端がシール外室6に通じている。
固定ハウジング10の端面12には第1清掃孔20の入口部が開口しており、この入口部にプラグ7が取り付けられる。第1清掃孔20はプラグ7によって外部に対して閉塞される。
第1清掃孔20はシール外室6を画成する固定ハウジング10のハウジング内壁に開口する。
第1清掃孔20は、軸方向に延びるように形成される。これにより、走行モータ100の図1において左側に設けられる車体内側スペースから後述する内視鏡や洗浄水を導く洗浄配管16(図2参照)を第1清掃孔20に容易に挿入することができる。なお、「軸方向」は、回転ハウジング50の回転軸Oと平行な線が延在する方向を意味する。
なお、上述した構成に限らず、第1清掃孔20を回転ハウジング50の回転軸Oに対して傾斜するように形成してもよい。
さらに、走行モータ100は、回転ハウジング50を貫通してシール外室6に開口する1本の第2清掃孔60を備える。メンテナンス時には、この第2清掃孔60を通じてシール外室6にある異物の堆積量を確認し、シール外室6から異物を取り除く清掃作業を実施する。
第2清掃孔60は、一端が車体外側スペース(外部)に通じ、他端がシール外室6に通じている。
回転ハウジング50の外周面52には第2清掃孔60の入口部が開口しており、この入口部にプラグ8が取り付けられる。第2清掃孔60はプラグ8によって外部に対して閉塞される。
第2清掃孔60は、回転軸Oに対して傾斜する方向に延びるように形成される。これにより、走行モータ100のまわりに設けられる車体外側スペースから後述する内視鏡や洗浄ブラシ18(図2参照)を第2清掃孔60に容易に挿入できる。
第2清掃孔60はシール外室6を画成する回転ハウジング50のハウジング内壁に開口する。第2清掃孔60は、第1Oリング41に対向するようにシール外室6に開口する。
走行モータ100の作動時には、第1清掃孔20はプラグ7によって閉塞されるとともに、第2清掃孔60はプラグ8によって閉塞されている。これにより、外部からの異物が第1清掃孔20、第2清掃孔60を通じてシール外室6に侵入することが防止される。
走行モータ100の定期的なメンテナンス等が実施される場合に、フローティングシール40の周囲に堆積した異物の堆積量を確認する検査が行われる。
上記検査は、プラグ7、8を取り外し、第1清掃孔20、第2清掃孔60に差し込まれる内視鏡(図示省略)を用いて行われる。内視鏡によってシール外室6における異物の堆積状況が撮影され、作業者はその映像で異物の堆積量を目視検査する。
なお、上述した内視鏡を用いる検査方法の他に、第2清掃孔60に差し込まれるゲージ(図示省略)を用いて第1Oリング41の取付位置を測定する方法を用いてもよい。この検査では、第2清掃孔60から差し込まれるゲージの先端を第1Oリング41に当接させ、第2清掃孔60から突出するゲージの長さ(突出量)が測定される。フローティングシール40の周囲に堆積した異物の堆積量が増えると、第1Oリング41と第2Oリング42は互いに離れる方向に移動する。したがって、ゲージを介して第1Oリング41の取付位置を調べることにより、異物の堆積量を推定することができる。
上記の検査によって異物の堆積量が許容値を超えて多いと判断された場合には、シール外室6から異物を除去する洗浄作業が行われる。
次に、図2を参照して、走行モータ100の洗浄方法について説明する。
まず、水圧源17に接続している洗浄配管16を固定ハウジング10の外側から第1清掃孔20に差し込み、高圧の洗浄水(洗浄液)を第1清掃孔20を通じてシール外室6に導入する。シール外室6に導入される洗浄水によってシール外室6に堆積した泥等の異物を崩したり溶かしたりして、この異物を洗浄水とともにラビリンスシール30の間隙を通じて外部に排出する。
元々、シール外室6に堆積した異物は、外部から水に混じった泥等が狭いラビリンスシール30の間隙を通じてシール外室6に入り、その後、水が蒸発して固まったものである。このため、シール外室6に導入される洗浄水によって堆積した泥等の異物を水に溶かすことで、異物をラビリンスシール30の間隙を通じて外部に排出することができる。
上記洗浄水を第1清掃孔20を通じてシール外室6に導入するときに、洗浄ブラシ18を回転ハウジング50の外側から第2清掃孔60に差し込み、フローティングシール40やハウジング内壁に付着した泥等の異物を掻き落としてもよい。この場合、泥等の異物は水に溶けて柔らかくなった状態で洗浄ブラシ18によって掻き落とされるため、異物をラビリンスシール30の間隙を通じて外部に排出することが促される。
さらに、洗浄ブラシ18を第2清掃孔60に差し込んだ状態で、回転ハウジング50を回転させ、洗浄ブラシ18をフローティングシール40の外周に沿って移動させてもよい。この場合、フローティングシール40やハウジング内壁に付着した泥等の異物は、移動する洗浄ブラシ18によってフローティングシール40の全周にわたって掻き落とされる。
また、シール外室6の異物が固まっていない状態では、洗浄水を導入しないで、洗浄ブラシ18を第1清掃孔20及び第2清掃孔60の少なくとも一方に差し込んで異物を掻き落とすようにしてもよい。
また、洗浄ブラシ18を用いず、洗浄水を第1清掃孔20及び第2清掃孔60の少なくとも一方を通じてシール外室6に導入することだけで、異物をラビリンスシール30の間隙を通じて外部に排出するようにしてもよい。洗浄水を第2清掃孔60を通じてシール外室6に導入しながら、回転ハウジング50を回転させることにより、フローティングシール40の外周に沿って洗浄水を当ててフローティングシール40の全周にわたって泥等の異物を洗い落とすことができる。
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔1〕走行モータ100は、固定ハウジング10を貫通し、シール外室6に開口する第1清掃孔20と、回転ハウジング50を貫通し、シール外室6に開口する第2清掃孔60と、の少なくとも一方を備えるものとした。
走行モータ100を分解せずに、走行モータ100の外部から第1清掃孔20、第2清掃孔60を通じて導入される洗浄水や、これに差し込まれる洗浄ブラシ18等を介してフローティングシール40のまわりに堆積した異物を外部に排出することができる。
〔2〕走行モータ100の洗浄方法は、外部から洗浄水を第1清掃孔20、第2清掃孔60を通じてシール外室6に導入するものとした。
シール外室6に導入される洗浄水によってフローティングシール40のまわりに堆積した泥等の異物を溶かしてラビリンスシール30の間隙を通じて外部に排出することができる。
〔3〕走行モータ100の洗浄方法は、外部から第1清掃孔20、第2清掃孔60を通じて差し込まれる洗浄ブラシ18を用いるものとした。
シール外室6に差し込まれる洗浄ブラシ18によってフローティングシール40のまわりに堆積した泥等の異物を掻き落とすことができる。
〔4〕外部から洗浄水を第1清掃孔20及び第2清掃孔60の一方を通じてシール外室6に導入し、洗浄ブラシ18を第1清掃孔20及び第2清掃孔60の他方を通じて前記シール外室6に差し込み、洗浄ブラシ18がシール外室6の異物を掻き落とすものとした。
シール外室6に導入される洗浄水によってフローティングシール40のまわりに堆積した堆積した泥等の異物を柔らかくし、シール外室6に差し込まれる洗浄ブラシ18によって柔らかくなった泥等の異物を掻き落とすことができる。
〔5〕走行モータ100の洗浄方法は、洗浄ブラシ18が回転ハウジング50の第2清掃孔60を通じてシール外室6に差し込まれる場合に、または洗浄水が第2清掃孔60を通じてシール外室6に導入される場合に、回転ハウジング50を回転させるものとした。
洗浄ブラシ18が第2清掃孔60を通じてシール外室6に差し込まれた状態で、回転ハウジング50を回転させることにより、フローティングシール40の外周に沿って洗浄ブラシ18を移動させることで、フローティングシール40の全周にわたって泥等の異物を掻き落とすことができる。また、洗浄水を第2清掃孔60を通じてシール外室6に導入しながら、回転ハウジング50を回転させることにより、フローティングシール40の外周に沿って洗浄水を当てることで、フローティングシール40の全周にわたって泥等の異物を洗い落とすことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
上記実施形態では、走行モータがクローラベルトを駆動する車両であったが、これに限らず、他の車両に設けられるものであってもよい。
上記実施形態では、洗浄流体として水を使用してフローティングシール40を洗浄するが、水以外の液体を用いたり、空気を用いてもよい。
6 シール外室
10 固定ハウジング
16 洗浄配管
18 洗浄ブラシ
20、60 清掃孔
40 フローティングシール
50 回転ハウジング
100 走行モータ

Claims (5)

  1. 固定ハウジングと回転ハウジングとの間にフローティングシールが設けられ、
    前記固定ハウジングと前記回転ハウジングと前記フローティングシールとの間にシール外室が画成される走行モータであって、
    前記固定ハウジングと前記回転ハウジングの少なくとも一方を貫通し、外部と前記シール外室との間に直線状に延び、外部と前記シール外室とを連通する清掃孔を備えることを特徴とする走行モータ。
  2. 請求項1に記載の走行モータの清掃方法であって、
    外部から洗浄流体を前記清掃孔を通じて前記シール外室に導入し、前記シール外室の異物を洗浄流体とともに前記固定ハウジングと前記回転ハウジングとの間から外部へ排出することを特徴とする走行モータの清掃方法。
  3. 請求項1に記載の走行モータの清掃方法であって、
    外部から前記清掃孔を通じて前記シール外室に差し込まれる洗浄ブラシが前記シール外室の異物を掻き落とすことを特徴とする走行モータの清掃方法。
  4. 請求項1に記載の走行モータの清掃方法であって、
    前記固定ハウジングに設けられる第1清掃孔と、
    前記回転ハウジングに設けられる第2清掃孔と、を用い、
    外部から洗浄流体を第1清掃孔及び第2清掃孔の一方を通じて前記シール外室に導入し、
    浄ブラシを第1清掃孔及び第2清掃孔の他方を通じて前記シール外室に差し込み、前記洗浄ブラシが前記シール外室の異物を掻き落とすことを特徴とする走行モータの清掃方法。
  5. 請求項2から4のいずれか一つに記載の走行モータの清掃方法であって、
    洗浄ブラシが前記回転ハウジングに設けられる前記清掃孔を通じて前記シール外室に差し込まれる場合に、または洗浄流体が前記回転ハウジングに設けられる前記清掃孔を通じて前記シール外室に導入される場合に、前記回転ハウジングを回転させることを特徴とする走行モータの清掃方法。
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