JPH06281017A - 走行減速機の耐水シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、密封能力が大きく、且つ摩耗によ
り密封能力が低下した時に、密封能力を回復することの
できる走行減速機の耐水シール機構を提供することを目
的とする。 【構成】 固定された機体側ケーシングと、回転可能な
スプロケット側ケーシングとの間を密封するフローティ
ングシール機構の外側に、内側にシール部材を組込んだ
シール取付リングをスプロケット側ケーシングの端面に
固定し、外周面にシール部材のリップ部と接触するテー
パー状傾斜部を形成したシール摺動面リングを機体側ケ
ーシングにネジ部を介して軸方向に移動可能に取付けた
走行減速機の耐水シール装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中に走行する水中作
業機に搭載される走行用減速機の耐水シール装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】走行減速機、クローラ、スプロケット等
の走行装置を搭載し地上を走行する作業機械としては、
図４に示すような油圧ショベルがあり、その走行減速機
５１は図５のように構成されている。図５において、走
行減速機５１に取付けられて回転側となるスプロケット
取付ケーシング５５がスプロケット５２とピン５４を介
してクローラ５３と噛合い、又走行減速機５１の固定側
である機体側ケーシング５６がトラックフレーム６０に
固定されている。

【０００３】すきま５８を通り走行減速機５１内部にダ
スト、雨水、河川からの飛散水等が侵入することを防
ぎ、また水没時の浸水あるいは、走行減速機５１内部の
歯車および軸受等の潤滑油が外部へ漏洩することを防止
するために、Ｏリング５７ａと高精度に仕上げられ高い
硬度を有する摺動面を持った金属リング５７ｂとで構成
されたフローティングシール５７を、機体側ケーシング
５６とスプロケット取付ケーシング５５の間のすきま５
８と、空間部５９との間に取付け、減速機内部を密封化
している。

【０００４】フローティングシール５７は、周知のよう
に、２個のＯリング５７ａと２個の金属リング５７ｂで
構成され、金属リング５７ｂとケーシング（５５及び５
６）壁面との間に押付けられ圧入されたＯリング５７ａ
の緊迫力で、２個の金属リング５７ｂの内側の高精度に
仕上げられた双方の摺動面の密着により、シール機能が
発生する。

【０００５】なお、図４において、５０は走行装置を示
す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような問題点がある。従来の走行減速機５１では、減
速機内部と外部の密封性を保つために、Ｏリング５７ａ
と金属リング５７ｂで構成されるフローティングシール
５７を採用しているが、このフローティングシール５７
を泥水中で稼動する水中作業機械に適用した場合、上記
フローティングシール５７部に水圧による大荷重が作用
した時に、Ｏリング５７ａが減速機内部の空間部５９側
へ押されて変形する。

【０００７】その結果、２枚の金属リング５７ｂの接触
面が離れたり、又それぞれのケーシングの軸変位に対し
て、フローティングシール５７の金属リング５７ｂの接
触面が追従せず、シール部にすき間が発生し、密封性が
著しく損なわれる。又泥水走行時に泥がすきま５８を経
てフローティングシール５７部に侵入し、Ｏリング５７
ａと金属リング５７ｂ間に詰まり、Ｏリング５７ａの移
動を生じ、上記と同様に、シール部にすきまが発生し、
密封性が著しく損なわれる。

【０００８】本発明は、上記の従来技術における問題点
を解決し、密封能力が大きく、且つ摩耗により密封能力
が低下した時に、密封能力を回復することのできる走行
減速機の耐水シール機構を提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】走行減速機の耐水シール
装置として、水中に没するトラックフレームに取付けら
れた機体側ケーシングと、同ケーシングに対向して回転
可能に取付けられたスプロケット側ケーシングとの間
に、従来のフローティングシール機構に加えて、同フロ
ーティングシール機構の外側に、機体側ケーシングに固
着された内部リングと、同内部リングの外周面に対向す
るように上記スプロケット側ケーシングに固着された外
部リングとを設け、これ等の内外部リング間に両リング
間を水密に封鎖しながら両リングの相対摺動を許容する
複数段のシール部材を配設する。また、外部リングに保
持されたシール部材のリップ部が接触する内部リングの
外周面をテーパー状とし、内外部リングの軸方向の相対
位置を調整可能とする。

【００１０】

【作用】フローティングシール機構の外側に、回転する
スプロケット側ケーシングに固定された外部リングと、
同外部リングの内周面に対向するように機体側ケーシン
グに固定された内部リングとが設けられ、これらの外部
リングと内部リングとの間に、複数段のシール部材が取
付けられているため、フローティングシール機構におけ
るシールに先立って、両リングの相対摺動を許容しなが
ら、又泥水による損傷を防止しながら、両リング間を水
密に封鎖する。

【００１１】シール部材のリップ部と内部リングとの摺
動面が摩耗し、シール部材の密封能力が低下した際に、
内部リングと外部リングとの軸方向の間隔を狭くするこ
とにより、シール部材リップ部と接触する内部リング外
周面の外径寸法が増大して、シール締め代が大きくな
り、シール部材の密封能力が増大し、低下した密封能力
が再び向上する。

【００１２】

【実施例】

第１実施例 本発明の第１実施例を図１、図２について説明する。図
１は、耐水シール装置を組込んだ走行減速機の部分断面
部を含む側面図、図２は、図１の耐水シール装置の詳細
断面図である。

【００１３】先ず、耐水シール装置の構成について説明
する。トラックフレーム１３に固定された機体側ケーシ
ング８と、スプロケット１４をボルト７ａで締結し、機
体側ケーシング８と回転するスプロケット側ケーシング
７との間には、従来のシール装置と同様なフローティン
グシール機構６が取付けられている。このフローティン
グシール機構６は、スプロケット側ケーシング７と機体
側ケーシング８の端面接合部の内周面に、Ｏリング６
ａ、２個をはめ込み、さらにその内側に金属リング６
ｂ、２個を夫々Ｏリング６ａに密接して組込んでいる。
このフローティングシール機構６は現状の陸上機のもの
と同等で良い。

【００１４】フローティングシール機構６の外側に設け
た空間部１０のさらに外側で、スプロケット側ケーシン
グ７の端面に、ボルト２ｄにより、シール保持溝２ａを
設けた円筒形のシール取付リング２を取付け、このシー
ル保持溝２ａにシール部材４ａ挿入し、シールカバー２
ｂをボルト２ｃでシール取付リング２に締結することに
より、同シール部材４ａを固定する。またシール保持溝
２ａには、シール部材４ａの撓曲を制限して外水圧に対
する耐水圧を付加するための剛性保持部材であるシール
保持器５が、シール保持溝２ａの側壁とシール部材４ａ
との間に介装される。

【００１５】次に固定側であるトラックフレーム１３に
ボルト１４で取付けられた機体側ケーシング８には、ス
プロケット側ケーシング７側に取付けられたシール部材
４ａに対向した外周面位置に、円筒型に形成されたシー
ル摺動面リング３が取付けられる。この取付け手段とし
て、シール摺動面リング３の内周面に設けたメネジと、
機体側ケーシング８の外周面に設けたオネジとからなる
ネジ部８ａを形成する。また、シール摺動面リング３の
後端面に、トラックフレーム１３ネジ部と噛合うロック
ナット３ａを取付ける。なお、シール摺動面リング３と
機体側ケーシング８との接合面には、その密封化を目的
として、Ｏリング等のシール部材４ｃを挿入する。

【００１６】次にシール摺動面リング３は、対向するシ
ール部材４ａとの接触面にテーパー上の傾斜部４ｄを設
けており、前述のロックナット３ａを解放し、シール摺
動面リング３を回転させネジ部８ａの作用で軸方向に移
動させ、シール部材４ａとシール摺動面リング３との接
触位置を変化させることができる。またシール摺動面リ
ング３の外周部には、シール取付リング２の端部のシー
ルカバー２ｂの端面に対向する位置に同シールカバー端
面に接触するシール部材４ｂが設けられ、前述のシール
部材４ａと合せて２重のシール機構を構成し、密封能力
の向上を図っている。

【００１７】次に本装置の作用を説明する。本耐水シー
ル装置を装着した走行減速機５が、深い水底１５に接地
した場合、水中にある耐水シール装置には、その水深に
より水圧が作用し、シール取付リング２とシール摺動面
リング３間のすきま９に上記の水圧が働くとともに、水
中の泥砂、異物等が付着することになる。この時、減速
機シール部１の内部である空間部１０や、減速機内部空
間部１２は大気圧となっており、減速機シール部１の外
部の水中とは圧力差を生じるが、シール部材４ａ、４ｂ
には適度な緊迫力が作用するとともに、次のような耐水
圧処理が施されているので走行減速機シール部１内部へ
の浸水が防止される。

【００１８】すなわち、最外側のシール部材４ｂは、シ
ール緊迫力は小であるが、接触部であるリップ部４ｅが
締代大で、しかもシールの追従性が良く、下記に説明す
るシール部材４ｂとシール摺動面リング３間の距離が変
化してもシール追従性が良い作用をし、耐水圧性はない
が泥、砂、異物等の浸入を防止するダストシール機能を
有している。

【００１９】次に後段のシール部材４ａはそのリップ部
後背面部に金属性のシール保持器５を設置し、耐圧性を
強化しているので、シール部材４ｂを通過してきた高圧
水を完全に密封化できる。さらに、シール部材４ａとシ
ール部材４ｂ間、およびシール部材４ａとフローティン
グシール６間にはグリース等潤滑材を内封し、各々のシ
ールの潤滑を行う。

【００２０】また減速機シール部１で外側の水圧を密封
化するので、空間部１０、１２の圧力は大気圧のままで
保持され、各々２個のＯリング６ａと金属リング６ｂで
構成されるフローティングシール機構６には水圧が作用
せず、減速機内部空間部１２に内封されている潤滑油の
外部への漏洩防止や外部からの異物、ダストの浸入等を
防止できる。

【００２１】次にシール部材４ａ、４ｂ又はシール摺動
面リング３、シールカバー２ｂの摺動面が摩耗し、シー
ル密封力が低下した場合には、次のようにして密封能力
を回復する。高水圧が作用し、摺動面に対しシールが強
く押当てられ接触し回転すると、当然、シールおよび摺
動面のそれぞれが摩耗する。その時シール摺動面リング
３は、その内面と取付側である機体側ケーシング８の外
周面との間でネジ部８ａを構成しているので、シール摺
動面リング３を回転させると図２でシール摺動面リング
３は左側へ移動し、シール部材４ａの接触部が摺動面の
テーパー状の傾斜部４ｄで小径側より大径側へ移動し、
シール緊迫力が大きくなり、密封力が向上する。又シー
ル部材４ｂは摺動面であるシールカバー２ｂに対して接
近するので、同様に緊迫力が大きくなり、密封力が向上
する。このようにして密封力を向上した後、ロックナッ
ト３ａでシール摺動面リング３を機体側ケーシング８に
対し固定する。再び密封力が低下すれば更にシール摺動
面リング３を左側へ移動すれば再び密封力が向上する。 第２実施例 本発明の第２実施例を図３について説明する。本実施例
は、ダスト、泥等の量が少ない条件で更に大きい高圧水
が作用する場合に適するもので、ダストシール（図２の
４ｂ）を廃止し、高圧水に耐え得るようにシール部材４
ａを多列に重ねて設置する。図３はシール部材４ａが２
段の場合を示す。

【００２２】図３において、２２はスプロケット側ケー
シングに固定され２個のシール部材４ａとシール保持器
２５ａ、２５ｂを収容したシール取付リング、２３は機
体側ケーシング８に固定され外周に２個のテーパー状傾
斜部２４ｄを形成したシール摺動面リングである。その
他、第１実施例と同一の部材には同一の符号を付し詳細
な説明は省略する。

【００２３】このようにシール部材４ａを多列に配置す
ることにより、水中において高圧水及び異物が減速機シ
ール部１より空間部１０に侵入することを有効に防止で
きる。シール部材４ａのリップ部及びシール摺動面リン
グ２３の傾斜部２４ｄが摩耗して密封力が低下した時
は、第１実施例と同様に、ネジ部８ａを介してシール摺
動面リング２３を回転させ左に移動させて、密封力を増
大させることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明による走行減速機の耐水シール装
置は、固定された機体側ケーシングと、回転可能なスプ
ロケット側ケーシングとの間を密封するフローティング
シール機構の外側で且つ同心に、内側にシール部材を組
込んだシール取付リングを前記スプロケット側ケーシン
グの端面に固定し、外周面で前記シール部材のリップ部
と接触するシール摺動面リングを前記機体側ケーシング
に取付けたことにより、次の効果が得られる。

【００２５】フローティング機構による走行減速機内部
に対する通常のシール機能に加えて、フローティング機
構の外側にあるシール部材により第１段のシーリングを
行うことができる。従って、フローティングシール機構
が保護され、内部の走行減速機の歯車部に浸水せず、腐
食損傷の問題が生じない。また走行減速機のフローティ
ングシール機構の外径部をシール取付リングおよびシー
ル摺動面リングで囲み密封化するので、走行減速機の本
体は従来の陸上機のものを、防水、耐水圧用に仕様変更
することなく使用でき、コストの低減を図ることができ
る。

【００２６】また、シール摺動面リングの外周面に、シ
ール部材のリップ部と接触するテーパー状傾斜部を形成
し、同シール摺動面リングを機体側ケーシングにネジ部
を介して同ケーシングの軸方向に移動可能に取付けたこ
とにより、シール部材とシール摺動面リングの接触部が
摩耗した際に、シール摺動面リングを軸方向に移動さ
せ、シール摺動面リングの直径を大きくして、シール部
材の密封力を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る走行減速機の側面図
である。

【図２】本発明の第１実施例の側断面図である。

【図３】本発明の第２実施例の側断面図である。

【図４】従来の走行減速機を有する作業機械の全体図で
ある。

【図５】従来の走行減速機の側断面図である。

【符号の説明】

２ シール取付リング ３ シール摺動面リング ４ａ シール部材 ４ｄ テーパー状傾斜部 ６ フローティングシール機構 ７ スプロケット側ケーシング ８ 機体側ケーシング ８ａ ネジ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定された機体側ケーシングと、回転可
   能なスプロケット側ケーシングと、両方のケーシングの
   間を密封するフローティングシール機構とを具えた走行
   減速機において、前記フローティングシール機構の外側
   で且つ同心に、内側にシール部材を組込んだシール取付
   リングを前記スプロケット側ケーシングの端面に固定
   し、外周面に前記シール部材のリップ部と接触するテー
   パー状傾斜部を形成したシール摺動面リングを前記機体
   側ケーシングにネジ部を介して同ケーシングの軸方向に
   移動可能に取付け、前記シール部材とシール摺動面リン
   グの接触部が摩耗した際に、前記シール摺動面リングを
   軸方向に移動することにより、前記シール部材の密封力
   が増大するように構成したことを特徴とする走行減速機
   の耐水シール装置。