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

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、
   洗浄ブラシを第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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