JPH0216945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、ブルドーザ、油圧シヨベルカーなど
の建設機械の履帯を支持しガイドするためのガイ
ドローラのシール構造に関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点 一般に、ブルドーザなどは屋外で土砂相手の作
業に供されるため機械自体が苛酷な条件に耐える
ように設計されなければならない。このことは当
然ガイドローラにも適用される。

このガイドローラは、エンドレスに連結された
履帯のたるみなどを防止し、走行の安定性を確保
するために設けられた転輪であつて、このガイド
ローラにおけるシール構造は、ブルドーザなどの
建設機械本体と同様に、苛酷な温度条件に耐え、
しかも耐圧、耐振、耐水性の高い信頼性のあるも
のでなければならない。

そこで従来からこのガイドローラにおけるシー
ル構造として採用されているものに、「フローテ
イングシール」と称される、オーバーホールまで
給油を必要とせず、整備の簡略化、寿命の長期化
を企画したものが用いられている。

このフローテイングシールは、泥水、土砂など
の異物が軸受部分に侵入するのを防止するには有
効なものであるが、シール構造が複雑で大型化
し、各部品の形状が複雑で、部品加工に手間がか
かり、コスト的にも不利となるのみでなく、シー
ル面に生じる荷重の変化も大きいという問題点が
あつた。

第４図は、従来用いられてきたフローテイング
シールの構造を示す縦断面図、第５図は第４図の
要部拡大断面図である。

このフローテイングシールは、ローラ１ａをロ
ーラ本体１ｂにボルト２により連結してなるガイ
ドローラ１をブツシユ３を介して軸４に取付けた
構造を有しており、この軸４とカラー５とはシー
ル部６ａを介して回転可能に支持されている。

このシール部６ａは、第５図に詳示するよう
に、軸４との間に充填されたグリース等の潤滑剤
７によりいわばフローテイング状態にされた金属
シールリング８ａ，８ｂを有し、この両金属シー
ルリング８ａ，８ｂはシール面９で接し、その外
周面１０ａ，１０ｂはＯリング１１ａ，１１ｂの
シール性を確実にするために、曲面に仕上げられ
ている。

このシール部６ａでは、カラー５にＯリング１
１ａを介して当接する金属シールリング８ａは固
定で、一方ローラ本体１ｂにＯリング１１ｂを介
して当接する金属シールリング８ｂは可動となつ
ている。したがつて両金属シールリング８ａと８
ｂとが接する部分がシール面９となり、両Ｏリン
グ１１ａおよび１１ｂのたわみによりシール面圧
が与えられるとともに、この両Ｏリング１１ａお
よび１１ｂによりシールされ、しかもこの金属シ
ールリング８ａ，８ｂ内に封止した潤滑剤７によ
りシール摺動面に潤滑効果が与えられて、泥水あ
るいは土砂Ｗなどが内部に侵入することが防止さ
れることになる。

ところがこのフローテイングシールでは、カラ
ー５とガイドローラ１との間の隙間１２を複雑な
形状に形成しなければならず、金属シールリング
８ａ，８ｂの形状も複雑で、しかもガイドローラ
１も複数の部品から形成されていために、全体の
構成が複雑化し、その上この金属シールリング８
ａ，８ｂ、カラー５ならびにローラ本体１ｂにも
充分な加工精度が要求されるため、コストが高く
なつているという問題点があつた。

さらにＯリング１１ａ，１１ｂのたわみにより
シール面圧を付与するため、このわたみ量の変化
が大きいと、シール面９にかかる荷重が大きく変
動し、適正なシール面圧が得られない恐れがある
という重大な問題点があつた。つまり第６図にこ
のフローテイングシールのたわみ−荷重特性（破
線）を示すが、この図において、シールに必要な
面圧が得られる所では、たわみの変化量a₁に対す
るシール面の荷重の変化量b₁が大きくなりすぎる
ため、荷重のバラツキを少なくし、シール面９に
適正な荷重を与えることはきわめて難しいという
ことになる。

考案の目的 本考案は、上述した問題点を解決しようとする
ものであつて、構成が簡素でコンパクトな、しか
も成形加工が容易で安価な、さらにはシール面圧
をほぼ一定に保つことのできる履帯用ガイドロー
ラのシール構造を提供することを目的とする。

考案の概要 本考案に係る履帯用ガイドローラのシール構造
は、ガイドローラの軸部を支持する軸受と、前記
軸部を外部より覆い前記軸受を介してこの軸部を
回動自在に支持するカラーと、前記軸部、軸受お
よびカラーの開口側端部により形成される空間部
に装着されるとともにこのカラー内に充填された
潤滑剤の流出および外部からの異物混入を防止す
るシール部材とを有し、該シール部材は、弾性体
からなる本体部より１個またはそれ以上のシール
リツプが突設された構造を有するものであつて、
このシールリツプの先端部が、この先端部外面と
前記ガイドローラの周面とのなす角度が鈍角とな
り、先端部内面と前記ガイドローラの周面とのな
す角度が鋭角となるようにガイドローラの周面に
圧接するように構成されていることを特徴とする
ものである。

このように構成することにより、回転するガイ
ドローラを軸受により確実に支持した状態で、こ
のガイドローラに対しシール部材の先端を圧接さ
せることができ、外部からの異物の侵入を阻止し
つつ、適度な潤滑を行い、しかもシール面の荷重
をほぼ均一に保つことができることになる。

考案の具体的説明 以下、本考案の一実施例を添付図面を照しつつ
説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す要部縦断面
図、第２図はシールリツプの拡大面図であり、第
４図および第５図に示す部材と同一部材には同一
符号を付している。

本考案に係る履帯用ガイドローラのシール構造
は、前述したフローテイングシールでのローラ１
ａ，ローラ本体１ｂ、ブツシユ３および軸４が一
体化されたような構造のガイドローラ２０を有
し、このガイドローラ２０の両端部には軸部２１
が、そしてこの軸部２１の基端部にはフランジ部
２２が形成されている。

この軸部２１は、軸受６を介してカラー２３に
回転自在に支持されているが、このカラー２３は
車体側に図示しないリングなどを介して回転しな
いように固定支持されている。

このカラー２３は、また前記軸部２１を外部よ
り覆う断面Ｕ字状をした有底筒体であり、内部に
グリースなどの潤滑剤７が充填されたものである
が、このカラー２３の開口側端部２３ａと、前記
軸部２１と、軸受６とによつて区画形成された空
間部２４内にはシール部材２５が装着されてい
る。

このシール部材２５は、ゴム等の弾性体からな
る本体部２６と、この本体部２６と一体に成形さ
れ、相互間に小空間Ｓを有する２個のシールリツ
プ２７と、この本体部２６に接着された金属材料
からなるリング２８とから構成されている。

このシールリツプ２７は、その先端部２９が第
２図に詳示するように、土砂などの侵入部１２に
面する側の端面（以下単に先端部外面２９ａと称
する）とガイドローラ２０の周面に相当するフラ
ンジ部端面２２ａとの間のなす角度αが鈍角とな
り、またフランジ部２２ａに面する側の端面（以
下単に先端部内面２９ｂと称する）と、ガイドロ
ーラ２０の周面に相当するフランジ部の端面２２
ａとの間のなす角度βが鋭角となるように、ガイ
ドローラ２０の周面に弾性的に圧接されている。

また前記シールリツプ２７を弾性的にガイドロ
ーラ２０に圧接させるために、このシール部材２
５の自由長は、カラー２３に形成したシール部材
装着用の段部３０とフランジ部２２の端面２２ａ
との間の距離ｌよりも長く形成されている。

さらに前記本体部２６の内周面と軸部２１の外
周面との間には、わずかな隙間３１が形成されて
おり、この隙間３１によつて潤滑剤７の移動が可
能ならしめられている。

次に本考案に係る履帯用ガイドローラの作用を
説明する。

まずカラー２３に軸受６を取付け、カラー２３
内に適量の潤滑剤７を充填した後に、小空間Ｓに
も潤滑剤７を充填したシール部材２５を、カラー
２３の内周面に形成された段部３０に当接するま
で押し込む。

さらにガイドローラ２０の軸部２１に、前記軸
受６およびシール部材２５が取付けられたカラー
２３を嵌め込み、車体側にカラー２３を固定す
る。

この状態でガイドローラ２０が回転していると
きに侵入部１２を通つて土砂などの異物Ｗが侵入
して来たとする。しかしこの異物Ｗは、シール部
材２５の働きによりカラー２３内の空間部２４に
は侵入することはできない。

まず第１段階のシールは、シール部材２５の外
側のシールリツプ２７ａにおける先端部外面２９
ａが鈍角αでもつて端面２２ａに圧接しているこ
とにより発輝される。

この先端部外面２９ａがフランジ端面２２ａに
鈍角をもつて圧接されていると、前記異物Ｗはシ
ールリツプ２７上に存在することができず、この
シールリツプの外周面に沿つて下方に流れ落ちる
ことになり、この先端部２９と端面２２ａとの間
に入り込むことはできない。

第２段階のシールは先端部内面２９ｂがフラン
ジ端面２２ａに鋭角で圧接していることにより発
輝される。

この先端部内面２９ｂがフランジ端面２２ａに
対して鋭角をもつて圧接されていると、このシー
ルリツプ２７が弾性変形したときあるいはガイド
ローラ２０の回転に伴う遠心力の作用が働き、小
空間Ｓ内の潤滑剤７がこの先端部内面２９ｂとフ
ランジ端面２２ａとの間の隙間に入り込み外部か
らの異物の侵入を防止することになる。しかもこ
の先端部内面２９ｂとフランジ端面２２ａとの間
の隙間に潤滑剤７が入り込むと、潤滑不足になり
がちなシール部材２５に適当な潤滑が与えられる
ことになり、一層好ましい潤滑作用と耐久性が発
輝されることになる。

第３段階のシールは小空間Ｓ内に充填された潤
滑剤７によつて発揮される。この小空間Ｓ内に潤
滑剤７が存在すれば、この潤滑剤７の存在によつ
て異物Ｗはカラー２３の内部に侵入しにくくな
る。

第４，第５段階のシールは、内側のシールリツ
プ２７ｂによつて発輝される。この作用は先の外
側のシールリツプ２７ａの場合と同様である。た
だしシールリツプ２７が複数個あれば、外側のシ
ールリツプ２７ａが破損しても内側のシールリツ
プ２７ｂがこれに代りシール機能を発輝するの
で、長期間にわつて優れたシール効果が得られ
る。

本実施例では上述したシール作用の他にシール
面の荷重が均一にもなるという機能も発輝され
る。すなわち、このシール構造では、ガイドロー
ラ２０にかかる荷重は軸受６により支持され、シ
ール部材２５に直接には作用しない。従来公知の
フローテイングシートでのたわみａとシール面の
荷重ｂとの関係は前述のとおりであるが、本実施
例ではこのシール部材２５のたわみa₂と、このた
わみ力が端面２２ａに作用して生じる力により生
じる荷重b₂との関係は、第６図に実線で示すごと
くなる。

この第６図より明らかなように、たわみa₂の変
化量が大きくても、シール面での荷重b₂はあまり
変化しないようになり、このため、シール面での
荷重b₂のバラツキは少なくなる。したがつてこの
ような特性を示すシール部材においてはこのシー
ル部材２５を所定の精度で作れば、取付時の調整
はほとんど不要となり、このシール部材２５の組
立て作業が著しく簡単になる。

上述した実施例は、ガイドローラ２０にフラン
ジ部２２を形成し、その端面２２ａすなわちガイ
ドローラ２０の軸部２１に対し直角の関係にある
端面に対しシールリツプ２７の先端部２９を弾性
的に圧接させたものであるが、本考案はこの実施
例に限定されるものではなく、第３図に示すよう
な実施例であつてもよい。

この実施例では、シールリツプ２７を４本形成
し、このうち３本のシールリツプ２７は、ガイド
ローラ２０の軸部２１の外周面２１ａに圧接する
ようにし、さらに最外部のシールリツプ２７には
補助シールリツプ２７ｓを形成し、この補助シー
ルリツプ２７ｓの先端部がガイドローラ２０の直
立周面３２に圧接するようにしたものである。

いずれにしても、シールリツプ２７はガイドロ
ーラ２０の周面に圧接するように構成しておく必
要がある。

なお、シールリツプ２７の形状は第２図にその
断面図が示されているが、シールリツプ２７の形
状はこれに限られるものではなく、たとえばシー
ルリツプの先端部内面２９ｂに凹凸を付した形状
であつてもよく、またシールリツプの先端部内面
２９ｂを曲面に形成した形状であつてもよい。

考案の効果 以上述べたように、本考案によれば、ガイドロ
ーラの軸部を支持する軸受と、前記軸部を外部よ
り覆い前記軸受を介してこの軸部を回動自在に支
持するカラーと、前記軸部、軸受およびカラーの
開口側端部により形成される空間部に装着される
とともにこのカラー内に充填された潤滑剤の流出
および外部からの異物混入を防止するシール部材
とを有し、該シール部材は、弾性体からなる本体
部より１個またはそれ以上のシールリツプが突設
された構造を有し、このシールリツプの先端部
は、、この先端部外面と前記ガイドローラの周面
とのなす角度が鈍角となり先端部内面と前記ガイ
ドローラの周面とのなす角度が鋭角となるように
ガイドローラの周面に圧接するように構成されて
いるため、構成が簡単でコンパクトな、しかも成
形加工が容易で安価な、さらにはシール面圧がほ
ぼ一定にできる履帯用ガイドローラのシール構造
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、
第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は本考
案の他の実施例を示す断面図、第４図は従来の履
帯用ガイドローラのシール構造を示す断面図、第
５図は第４図の要部拡大断面図、第６図はたわみ
−荷重特性を示すグラフである。 ６……軸受、７……潤滑剤、２０……ガイドロ
ーラ、２１……軸部、２２ａ……フランジ部端
面、２３……カラー、２３ａ……開口側端部、２
４……空間部、２５……シール部材、２６……本
体部、２７……シールリツプ、２９……先端部、
３２……直立周面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガイドローラ２０の軸部２１を支持する軸受６
   と、前記軸部２１を外部より覆い前記軸受６を介
   してこの軸部２１を回動自在に支持するカラー２
   ３と、前記軸部２１、軸受６およびカラー２３の
   開口側端部２３ａにより形成される空間部２４に
   装着されるとともにこのカラー２３内に充填され
   た潤滑剤７の流出および外部からの異物混入を防
   止するシール部材２５とを有し、該シール部材２
   ５は、弾性体からなる本体部２６から１個または
   それ以上のシールリツプ２７が突設された構造を
   有するものであつて、このシールリツプ２７の先
   端部２９が、この先端部外面２９ａと前記ガイド
   ローラ２０の周面とのなす角度が鈍角αとなり、
   この先端部内面２９ｂと前記ガイドローラ２０の
   周面とのなす角度βが鋭角となるようにガイドロ
   ーラ２０の周面に圧接するように構成されている
   ことを特徴とする履帯用ガイドローラのシール構
   造。